專利名稱：一種高速鋼軋輥材料的鋼水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種金屬材料的液態(tài)金屬處理方法，特別涉及一種高速鋼軋輥材料的鋼水處理方法，屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
提高軋輥性能和延長軋輥壽命是軋鋼工作者和軋輥工程技術(shù)人員不斷關(guān)注的課題，大量研究發(fā)現(xiàn)，用高速鋼取代普通高鉻鑄鐵、鎳硬鑄鐵和半鋼材料制造軋輥，是提高軋輥壽命的重要途徑。美國專利US6095957公開了一種離心鑄造高速鋼軋輥制造方法，其主要成分如下2. 4-2. 9% C, < 1% Si, < 1% Mn, 12-18% Cr, 3-9% Mo, 3-8% V 禾口 0. 5-4% Nb，余量為狗。這種高速鋼軋輥由于鉻含量過高，碳化物以M7C3為主，不利于明顯提高軋輥耐磨性，另外，軋輥中碳含量較高，基體抗熱疲勞性能差。日本專利JP5305312-A公開了一種離心鑄造高速鋼復合軋輥制造方法，外成采用高速鋼，其化學組成如下1. 5-3. 5% C, < 1. 5% Si, < 1. 2% Mn, 5. 5-12. 0% Cr, 2. 0-8. 0% Mo, 3. 0-10. 0% V, 0. 6-7. 0 % Nb, 1-10. 0% Co,2. 0% Cu, 1. 0% ff,2. 0% Ti,2. 0% Zr,0. 1% B，余量 Fe。為了減輕偏析，將鎢含量控制在1.0%，為了改善高溫耐磨性，加入了價格昂貴的鈷合金。中國發(fā)明專利 CN101037760公開了一種高碳高釩高速鋼復合軋輥，制得的該高碳高釩高速鋼軋輥外層的化學成分及其重量百分比為，C 1. 8% 3. 0%，V 3. 0% 6. 0%, Cr :4. 0% 6. 0%, Mo 3. 0% 6. 0%，W :1· 0% 3. 0%，Nb :1· 0% 5. 0%，Co :1· 0% 5. 0%，Si < 1. 0%， Mn < 1. 5 %, P < 0. 04 %, S < 0. 04 %，Y :0· 05 % 0. 20 %，Ti :08 % 0. 25 %，Mg
0.03% 0. 12%, Zr :0. 04% 0. 18%, Te :0. 02% 0. 12%，余量為 Fe，化學成分的總和為100%。其制備利用電爐熔煉，采用離心鑄造方法鑄造成形，熱處理包括淬火和回火處理。高速鋼軋輥的硬度和強度高、韌性和耐磨性好，且具有良好的抗熱疲勞能力，使用中無斷輥和剝落現(xiàn)象出現(xiàn)。應用該發(fā)明制備的軋輥，可降低軋輥消耗，提高軋鋼機作業(yè)率。中國發(fā)明專利CN101240403還公開了一種高速鋼復合軋輥及其鑄造方法，復合軋輥的外層材料為高速鋼，中間層材料為球墨鑄鐵原鐵水或石墨半鋼，軋輥芯部材料為球墨鑄鐵。采用離心復合鑄造工藝，軋輥分三次澆注成型，在離心機上，保持恒定的離心轉(zhuǎn)速，將外層和中間層金屬材料澆注成型，然后靜止?jié)沧④堓佇静拷饘偈怪罱K成型；該發(fā)明高速鋼復合軋輥，與以往雙層或其他三層復合高速鋼軋輥相比，三層金屬冶金結(jié)合良好，強度高；中間層材質(zhì)的優(yōu)化選擇提高了結(jié)合層強度，中間層中影響結(jié)合性能的碳化物減少，并有效地避免了外層高速鋼中的合金元素向芯部擴散，影響芯部材質(zhì)性能，避免熱處理過程以及軋制過程中工作層開裂和脫落。為了改善高速鋼軋輥的性能，中國發(fā)明專利CN101240402 還公開了一種復合輥環(huán)軋輥用鑄造高硼高速鋼及其熱處理方法，其化學成分設計為(重 fi % ) 0. 20-1. 10C, 1. 0-2. 5B，3. 0-5. OCr, 0. 5-0. 9Si，0. 6-1. 3Μη，2· 0-10. 0V, 0. 5-1. 5Ni,
1.0-4. ΟΜο,Ο. 2-4. 0ff,0. 1-2. ONb, S < 0· 04，P < 0. 04，其余為 Fe ；它的熱處理方法包括退火，淬火和2-3次回火，退火加熱溫度為800-860°C ；淬火加熱溫度為1020-1150°C，隨后風冷或空冷；回火2-3次，加熱溫度500-550°C，隨后爐冷或空冷。但該發(fā)明軋輥中因硼元素的加入，易形成連續(xù)網(wǎng)狀的I^e2B化合物，降低軋輥強度和韌性。中國發(fā)明專利CN101403032 還公開了一種軋鋼行業(yè)中板帶軋機應用的高速鋼復合軋輥的熱處理工藝。熱處理工藝分為退火、淬火和回火三個階段，適用于高速鋼復合軋輥。其中，退火加熱速度為10 60°C/h， 退火加熱溫度為600 750°C，保溫時間8 20h，退火冷卻采用爐冷。該發(fā)明具有退火硬度低，利于切削加工，淬火回火后高速鋼軋輥硬度高、硬度均勻性好、徑向硬度降小等優(yōu)良的特點。中國發(fā)明專利CN101812646A還公開了軋輥用高速鋼合金的鑄造工藝，涉及金屬鑄造工藝，該工藝先采用快淬甩帶法分別制得薄片狀的納米晶稀土硅鐵孕育劑和薄片狀的納米晶硼鐵細化劑，再用由該納米晶稀土硅鐵孕育劑和納米晶硼鐵細化劑構(gòu)成的變質(zhì)劑對軋輥用高速鋼合金組織進行晶粒和組織細化處理，以克服高速鋼合金鑄造的缺陷，顯著細化了其基體晶粒并使碳化物斷網(wǎng)，從而明顯地提高了所制得的高速鋼軋輥的綜合力學性能。中國發(fā)明專利CN101705430A還公開了一種高速鋼軋輥及其在電磁場下離心復合制備方法，屬于高速鋼軋輥的制備技術(shù)領(lǐng)域。高速鋼軋輥的工作層材質(zhì)成分為(重量％)，C 1. 5% 2. 5%，V :4. 0 6. 0%，W :4· 0% 6· 0%，Mo :1· 5% 4. 5%，Cr :2· 0% 4. 0%， Zr 0. 04% 0. 18%, B :0. 001 0. 003%, Si ^ 0. 5%, Mn ^ 0. 5%，余量為 Fe 及雜質(zhì)元素，雜質(zhì)中要求S < 0.01%,P < 0.01%，0< 0.0010%。采用脈沖電磁場下離心復合方法澆鑄軋輥，脈沖磁場的頻率為0. 1 10Hz，鑄型中心磁場的峰值強度為1 10T。該軋輥具有多種析出強化相，施加的脈沖磁場使強化相及基體晶粒有效細化，并使強化相彌散分布， 克服了合金元素的偏析，能大幅度提高軋輥的性能。但是，高速鋼軋輥中合金元素數(shù)量較多，形成的碳化物也較多，脆性較大。為了提高高速鋼軋輥的性能，通常在爐內(nèi)或澆包內(nèi)加入微合金元素進行變質(zhì)處理。中國發(fā)明專利CN101596553公開了一種應用于高速線材軋機的高速鋼輥環(huán)及其制造方法，其化學組成成分是(質(zhì)量分數(shù)，% ) :3. 0 3. 5C，5. 0 7. 0V, 4. 2 4. 5Cr,9. 0 10. OMo, 5. 5 8. OCo, 0. 4 1. 0A1，1. 5 4. ONb, 0. 10 0. 25Ti，0. 003 0· 006B，0. 08 0. 25RE，0. 06 0. 12Zr，< 0. 8Si，彡1. OMn，其余為鐵和不可避免的微量雜質(zhì)。該發(fā)明輥環(huán)經(jīng)熔煉、變質(zhì)處理后，在離心鑄造機上澆注。輥環(huán)經(jīng)退火后進行粗加工，經(jīng)淬火和回火后進行精加工。該發(fā)明輥環(huán)具有硬度高、紅硬性好等特點，在高速線材軋機上使用，具有優(yōu)良的耐磨性。中國發(fā)明專利CN102061423A還公開了一種含硼高速鋼軋輥材料的復合處理方法，處理步驟如下 首先在電爐內(nèi)熔煉高速鋼軋輥材料，鋼水經(jīng)脫氧、脫硫后，將溫度升至1630 1650°C后出爐，然后將加熱至1000 1100°C，并破碎至2 6mm的硼鐵顆粒隨流沖入鋼包。鋼包底部預先加入了含稀土、鉀、鎂、鍶、鈣等多種微量元素的復合變質(zhì)劑，鋼水出爐3 5分鐘后，在鋼包底部對鋼水進行吹氬凈化處理，吹氬時間6 10分鐘，鋼水溫度達到1460 1480°C 后，將鋼水澆注成軋輥。中國發(fā)明專利CN101191179還公開了一種高速鋼材料及其制造方法，涉及一種機械加工材料，尤其是涉及一種對高速鋼輥環(huán)及其制造方法。高速鋼材料的制造方法包括配制熔料、熔煉、精煉球化、離心澆鑄、球化退火、熱處理淬火、回火、精坯機加工；在精煉球化過程中，當溫度達到1500°C 1650°C之間時，加入變質(zhì)劑，所述變質(zhì)劑的用量為熔料總量的0. 25% 0. 55%。中國發(fā)明專利CN102031442A還公開了軋輥用高速鋼組織變質(zhì)細化用的孕育劑的制備和應用方法，涉及金屬鑄造工藝，該孕育劑是一種將釩鐵、鈮鐵和生鐵按質(zhì)量比佝V Nb = 3. 2 5. 6 1.9 4. 3 1. 5 3. 5配比混合熔煉凝固后經(jīng)快淬處理得到的薄帶，在熔煉軋輥用高速鋼過程中加入該孕育劑，使Nb與V原位形成復合碳化物(V，Nb)C，其作為初晶析出時，密度與鋼液大致相同，從而作為基體合金液體的孕育變質(zhì)形核核心，整體細化軋輥用高速鋼基體晶粒和組織，從而提高了軋輥用高速鋼材料的綜合力學性能。中國發(fā)明專利CN101177753還公開了一種用于各類軋鋼機的高釩高速鋼軋輥材料的熔體處理方法，鋼水出爐時，隨流加入釩鐵顆粒，其加入量占鋼水總重量的0.80-1. 20%。鋼水沖入澆包前，在澆包內(nèi)預先加入釔基稀土鎂合金、氮化鉻鐵、鉀鹽和金屬鋁，其中釔基稀土鎂合金加入量占鋼水重量的0. 30-0. 80%，氮化鉻鐵加入量占鋼水重量的0. 20-0. 50%，鉀鹽加入量占鋼水重量的0. 30-0. 80%，金屬鋁加入量占鋼水重量的 0. 30-0. 60%。當鋼水溫度達到1450-1480°C時，在離心機上直接澆注成軋輥，在鋼水澆注過程中，隨流加入顆粒尺寸5mm-8mm的釩鐵和鈦鐵顆粒，其中釩鐵顆粒加入量占鋼水總量的 0. 30-0. 80%，鈦鐵顆粒加入量占鋼水總量的0. 40-1. 00%。但是，上述高速鋼軋輥采用變質(zhì)劑直接加入爐內(nèi)或澆包內(nèi)存在變質(zhì)處理穩(wěn)定性差和高速鋼軋輥性能波動大等不足，阻礙了高速鋼軋輥的推廣應用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對常用高速鋼軋輥變質(zhì)處理存在的不足，開發(fā)一種新型的高速鋼軋輥材料的鋼水處理方法，即將稀土、釩、鈦、鈮、鋯、鉀、鋇、鈣、氮、鋅、硼、鎂等變質(zhì)元素采用低碳鋼鋼帶包裝，滾軋成直徑Φ 5-8mm金屬包芯線，然后采用喂絲法將金屬包芯線添加到鋼包的鋼水中，確保了變質(zhì)元素收得率的提高和高速鋼軋輥變質(zhì)效果的穩(wěn)定。本發(fā)明的目的可以通過以下措施來實現(xiàn)一種高速鋼軋輥材料的鋼水處理方法， 其特征在于，包括以下步驟1)首先將變質(zhì)元素稀土鎂硅鐵合金、釩鐵、鈦鐵、鈮鐵、鋯鐵、氧化鉀、硅鈣鋇合金、 含氮鉻鐵、硼鐵和鋅破碎成60 100目的粉末。2)然后將質(zhì)量分數(shù)22 稀土鎂硅鐵合金粉、10 12%釩鐵粉、10 12%鈦鐵粉、5 7%鈮鐵粉、5 7%鋯鐵粉、10 12%氧化鉀粉、10 12%硅鈣鋇合金粉、2 3%硼鐵粉、10 12%含氮鉻鐵粉和5 7%鋅粉混合均勻。3)再將步驟2)得到的混合均勻的變質(zhì)劑粉末采用厚度0. 15 0. 22mm低碳鋼鋼帶包裝，滾軋成直徑Φ5-8πιπι金屬包芯線。4)最后采用喂絲法將金屬包芯線添加到鋼包內(nèi)澆注高速鋼軋輥的鋼水中，金屬包芯線的加入量為8 10kg/T鋼水。所述的稀土鎂硅鐵合金的化學成分(質(zhì)量分數(shù))為8.0 10.0% RE，8.0 10. 0% Mg, 1. 0 3. 0% Ca，彡 44. 0% Si，彡 2. 0% Mn，彡 1. 0% Ti，余量 Fe。所述的釩鐵的化學成分(質(zhì)量分數(shù))為50 55% V、<0.40% C、<2. 00% Si、 < 0. 07% P、< 0. 04% S、< 0. 5% Al、< 0. 50% Mn，余量為 Fe。所述的鈦鐵的化學成分(質(zhì)量分數(shù))為70 75% Ti,^ 5% Al,^ 2.5% Si， 彡 0. 20% C，彡 0. 05% P，彡 0. 03% S，彡 0. 3% Mn，余量為 Fe。所述的鈮鐵的化學成分(質(zhì)量分數(shù))為70 80% Nb，彡3. 8% Al，彡1. 5% Si， (0. 20% C，彡 0. 04% P，彡 0. 03% S，彡 0. 8% Mn，余量為 Fe。所述的鋯鐵的化學成分(質(zhì)量分數(shù))為22 27% Zr，38 43% Si，0.5 1. 0A1%，0. 1 0. 5% C，余量為 Fe。所述的硅鈣鋇合金的化學成分(質(zhì)量分數(shù))為40 45% Si，10 12% Ca，10 12% Ba，彡 0. 8% C，彡 0. 04% P，彡 0. 06% S，余量為 Fe。所述的含氮鉻鐵的化學成分(質(zhì)量分數(shù))為60 65% Cr，3. 5 6. 5% N，0.02 0. 06% C，0. 7 1. 5% Si，余量 Fe。所述的硼鐵的化學成分(質(zhì)量分數(shù))為17.0 19.0% B，<0.5% C，<3. 5%
Si，余量為Fe。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(1)采用本發(fā)明處理高速鋼軋輥鋼水，工藝簡便，微合金變質(zhì)元素的收得率明顯提高，達到88 93%。(2)采用本發(fā)明處理高速鋼軋輥鋼水，鋼中碳化物形態(tài)的改善和凝固組織細化效果良好，促進隨后澆注的高速鋼軋輥力學性能明顯提高，與普通爐內(nèi)變質(zhì)處理和鋼包內(nèi)變質(zhì)處理相比，本發(fā)明澆注的高速鋼軋輥沖擊韌性提高18 22%，抗拉強度提高10 15%。(3)本發(fā)明處理高速鋼鋼水澆注而成的軋輥，在相同熱處理工藝條件下，其耐磨性明顯優(yōu)于普通爐內(nèi)變質(zhì)處理和鋼包內(nèi)變質(zhì)處理高速鋼軋輥，約提高M 觀％。本發(fā)明高速鋼軋輥的鋼水處理方法已在實際軋輥生產(chǎn)中實現(xiàn)了工業(yè)應用。試驗結(jié)果表明，采用本發(fā)明處理高速鋼軋輥，變質(zhì)元素收得率高、軋輥變質(zhì)處理穩(wěn)定，性能波動小。 本發(fā)明處理高速鋼鋼水澆注而成的軋輥，在相同熱處理工藝條件下，其耐磨性明顯優(yōu)于普通爐內(nèi)變質(zhì)處理和鋼包內(nèi)變質(zhì)處理高速鋼軋輥，約提高M 觀％。使用本發(fā)明技術(shù)，可以提高軋鋼機作業(yè)率，降低軋材生產(chǎn)成本，具有較好的經(jīng)濟效益。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳述實施例1 本發(fā)明的具體工藝步驟是1)首先將變質(zhì)元素稀土鎂硅鐵合金(質(zhì)量分數(shù)為8. 15% Ce，9. 86% Mg，1.M% Ca,41. 70% Si, 1. 08% Μη,Ο. 21% Ti，余量 Fe。)、釩鐵(質(zhì)量分數(shù)為52. 63% V、0. 17% C、l. 38% Si、0. 05% P、0. 02% S、0. 25% ΑΙ,Ο. 18% Mn，余量為 i^e)、鈦鐵(質(zhì)量分數(shù)為 72. 05% Ti,2. 80% Al, 1. 93% Si，0. 08% C，0. 04% Ρ，0· 01% S，0. 16% Mn，余量為 Fe)、鈮鐵(質(zhì)量分數(shù)為75. 18% Nb, 2. 10% Α1，0· 88% Si，0. 15% C，0· 03% P，0· 02% S，0· 39% Mn，余量為 1 )、鋯鐵(質(zhì)量分數(shù)為25.40% Zr, 39. 68% Si，0. 71A1 %，0. 39% C，余量為 Fe)、氧化鉀(K2O)、硅鈣鋇合金(質(zhì)量分數(shù)為:43.01% Si,11.45% Ca, 10. 86% Ba，0. 38% C，0. 03% P，0· 04% S，余量為 Fe)、含氮鉻鐵(質(zhì)量分數(shù)為62. 54% Cr,4. 87% Ν，0· 05% C, 1.26% Si，余量1 )、硼鐵(質(zhì)量分數(shù)為18. 53% Β，0· 27% C, 2. 10% Si，余量為Fe)和鋅 (99. 84% Zn)破碎成60 100目的粉末。2)然后將質(zhì)量分數(shù)M %稀土鎂硅鐵合金粉、10 %釩鐵粉、12 %鈦鐵粉、5 %鈮鐵粉、7%鋯鐵粉、10%氧化鉀粉、12%硅鈣鋇合金粉、3%硼鐵粉、10%含氮鉻鐵粉和7%鋅粉混合均勻。3)再將混合均勻的變質(zhì)劑粉末采用厚度0. 15mm的Η08Α鋼帶包裝，滾軋成直徑Φ 5mm金屬包芯線。4)最后采用喂絲法將金屬包芯線添加到鋼包內(nèi)澆注高碳高釩高速鋼軋輥的鋼水 (鋼水具體質(zhì)量分數(shù)為2. 18% C, 5. 21% V，4. 88% Cr, 5. 01% Mo, 2. 69% W，1. 78% Nb,余量狗)中，金屬包芯線的加入量為8kg/T鋼水。經(jīng)金屬包芯線處理高碳高釩高速鋼澆注而成的軋輥經(jīng)淬火和回火熱處理后，其硬度達到85. 6HSD，沖擊韌性達到12. 7J/cm2，抗拉強度達到 845MPa。實施例2 本發(fā)明的具體工藝步驟是1)首先將變質(zhì)元素稀土鎂硅鐵合金(質(zhì)量分數(shù)為8. 15% Ce，9. 86% Mg，1.M% Ca,41. 70% Si, 1. 08% Μη,Ο. 21% Ti，余量 Fe。)、釩鐵(質(zhì)量分數(shù)為52. 63% V、0. 17% C、l. 38% Si、0. 05% P、0. 02% S、0. 25% ΑΙ,Ο. 18% Mn，余量為 i^e)、鈦鐵(質(zhì)量分數(shù)為 72. 05% Ti,2. 80% Al, 1. 93% Si，0. 08% C，0. 04% Ρ，0· 01% S，0. 16% Mn，余量為 Fe)、鈮鐵(質(zhì)量分數(shù)為75. 18% Nb, 2. 10% Α1，0· 88% Si，0. 15% C，0· 03% P，0· 02% S，0· 39% Mn，余量為 1 )、鋯鐵(質(zhì)量分數(shù)為25. 40% Zr, 39. 68% Si，0. 71A1 %，0. 39% C，余量為 Fe)、氧化鉀(K2O)、硅鈣鋇合金(質(zhì)量分數(shù)為:43.01% Si,11.45% Ca, 10. 86% Ba，0. 38% C，0. 03% P，0· 04% S，余量為 Fe)、含氮鉻鐵(質(zhì)量分數(shù)為62. 54% Cr,4. 87% Ν，0· 05% C, 1.26% Si，余量1 )、硼鐵(質(zhì)量分數(shù)為18. 53% Β，0· 27% C, 2. 10% Si，余量為Fe)和鋅 (99. 84% Zn)破碎成60 100目的粉末。2)然后將質(zhì)量分數(shù)25 %稀土鎂硅鐵合金粉、12 %釩鐵粉、10 %鈦鐵粉、7 %鈮鐵粉、5%鋯鐵粉、12%氧化鉀粉、10%硅鈣鋇合金粉、2%硼鐵粉、12%含氮鉻鐵粉和5%鋅粉混合均勻。3)再將混合均勻的變質(zhì)劑粉末采用厚度0. 15mm的Η08Α鋼帶包裝，滾軋成直徑 Φ 8mm金屬包芯線。4)最后采用喂絲法將金屬包芯線添加到鋼包內(nèi)澆注高碳高釩高速鋼軋輥的鋼水 (鋼水具體質(zhì)量分數(shù)為1. 97% C, 4. 61% V, 5. 03% Cr, 4. 82% Mo, 2. 86% W, 1. 55% Nb, 0. 83% Ni，余量Fe)中，金屬包芯線的加入量為10kg/T鋼水。經(jīng)金屬包芯線處理高碳高釩高速鋼澆注而成的軋輥經(jīng)淬火和回火熱處理后，其硬度達到84. 9HSD，沖擊韌性達到13. 4J/ cm2，抗拉強度達到860MPa。實施例3 本發(fā)明的具體工藝步驟是1)首先將變質(zhì)元素稀土鎂硅鐵合金(質(zhì)量分數(shù)為9. 15% Ce,8. 72% Mg,2. 05% Ca, 41. 20 % Si,0. 96 % Μη,Ο. 37 % Ti，余量 Fe)、釩鐵(質(zhì)量分數(shù)為:51.94% V、0. 18 % C、l. 05% Si、0. 05% P、0. 01% S、0. 19% A1,0.Mn，余量為 i^e)、鈦鐵(質(zhì)量分數(shù)為 72. 91% Ti,3. 50% Al,2. 08% Si，0. 12% C，0. 04% P，0· 02% S,0. 11% Mn，余量為 Fe)、鈮鐵(質(zhì)量分數(shù)為76. 30% Nb, 1. 84% Α1，0· 69% Si，0. 05% C，0. 03% Ρ，0· 01% S，0. 33% Mn，余量為 Fe、)鋯鐵(質(zhì)量分數(shù)為26. 28% Zr, 39. 51% Si，0. 83A1%,0. 26% C，余量為 Fe)、氧化鉀(K2O)、硅鈣鋇合金(質(zhì)量分數(shù)為43. 06% Si,11.67% Ca, 11. 48% Ba,0. 40% C，0. 03% P，0· 04% S，余量為 Fe)、含氮鉻鐵(質(zhì)量分數(shù)為62. 90% Cr,6. 01% N,0. 05% C, 0. 94% Si，余量狗)、硼鐵(質(zhì)量分數(shù)為18. 38% Β，0· 18% C, 2. 03% Si，余量為Fe)和鋅(99. 67% Zn)破碎成60 100目的粉末。2)然后將質(zhì)量分數(shù)23%稀土鎂硅鐵合金粉、11%釩鐵粉、11%鈦鐵粉、6%鈮鐵粉、6%鋯鐵粉、11%氧化鉀粉、11%硅鈣鋇合金粉、3%硼鐵粉、12%含氮鉻鐵粉和6%鋅粉混合均勻。3)再將混合均勻的變質(zhì)劑粉末采用厚度0. 22mm的H08A鋼帶包裝，滾軋成直徑 Φ 6mm金屬包芯線。4)最后采用喂絲法將金屬包芯線添加到鋼包內(nèi)澆注高碳高釩高速鋼軋輥的鋼水 (鋼水具體質(zhì)量分數(shù)為2. 35% C, 4. 91% V，5. 86% Cr, 6. 01% Mo, 3. 74% ff,0. 94% Ni，余量狗)中，金屬包芯線的加入量為9kg/T鋼水。經(jīng)金屬包芯線處理高碳高釩高速鋼澆注而成的軋輥經(jīng)淬火和回火熱處理后，其硬度達到86. 2HSD，沖擊韌性達到13. 3J/cm2，抗拉強度達到 795MPa。
權(quán)利要求
1.一種高速鋼軋輥材料的鋼水處理方法，其特征在于，包括以下步驟1)首先將變質(zhì)元素稀土鎂硅鐵合金、釩鐵、鈦鐵、鈮鐵、鋯鐵、氧化鉀、硅鈣鋇合金、含氮鉻鐵、硼鐵和鋅破碎成60 100目的粉末；2)然后將質(zhì)量分數(shù)22 稀土鎂硅鐵合金粉、10 12%釩鐵粉、10 12%鈦鐵粉、 5 7%鈮鐵粉、5 7%鋯鐵粉、10 12%氧化鉀粉、10 12%硅鈣鋇合金粉、2 3%硼鐵粉、10 12%含氮鉻鐵粉和5 7%鋅粉混合均勻；3)再將步驟2)得到的混合均勻的變質(zhì)劑粉末采用厚度0.15 0. 22mm低碳鋼鋼帶包裝，滾軋成直徑Φ5-8πιπι金屬包芯線；4)最后采用喂絲法將金屬包芯線添加到鋼包內(nèi)澆注高速鋼軋輥的鋼水中，金屬包芯線的加入量為8 10kg/T鋼水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種高速鋼軋輥材料的鋼水處理方法，其特征在于，所述的稀土鎂硅鐵合金的化學成分的質(zhì)量分數(shù)為8. 0 10. 0% RE, 8. 0 10. 0% Mg，1. 0 3. 0% Ca, ^ 44. 0% Si, ^ 2. 0% Mn, ^ 1. 0% Ti，余量 Fe。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的一種高速鋼軋輥材料的鋼水處理方法，其特征在于，所述的釩鐵的化學成分質(zhì)量分數(shù)為50 55% V、< 0. 40% C、< 2. 00% Si、< 0. 07% P、< 0. 04% S、 < 0. 5% Al、< 0. 50% Mn，余量為 Fe。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的一種高速鋼軋輥材料的鋼水處理方法，其特征在于，所述的鈦鐵的化學成分質(zhì)量分數(shù)為70 75% Ti，彡5% Al，彡2. 5% Si，^ 0. 20% C, ^ 0. 05% P， 彡 0. 03% S，彡 0. 3% Mn，余量為 Fe。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的一種高速鋼軋輥材料的鋼水處理方法，其特征在于，所述的鈮鐵的化學成分質(zhì)量分數(shù)為70 80% Nb，彡3. 8% Al，彡1. 5% Si，彡0. 20% C, ^ 0. 04% P， 彡 0. 03% S，彡 0. 8% Mn，余量為 Fe。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的一種高速鋼軋輥材料的鋼水處理方法，其特征在于，所述的鋯鐵的化學成分質(zhì)量分數(shù)為22 27% Zr，38 43% Si，0. 5 1. OAl %，0. 1 0. 5% C，余量為Fe。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的一種高速鋼軋輥材料的鋼水處理方法，其特征在于，所述的硅鈣鋇合金的化學成分質(zhì)量分數(shù)為40 45% Si，10 12% Ca, 10 12% Ba，彡0.8% C， (0. 04% P，彡 0. 06% S，余量為 Fe。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的一種高速鋼軋輥材料的鋼水處理方法，其特征在于，所述的含氮鉻鐵的化學成分質(zhì)量分數(shù)為60 65% Cr，3. 5 6. 5% N，0. 02 0. 06% C，0. 7 1. 5% Si，余量 i^e。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的一種高速鋼軋輥材料的鋼水處理方法，其特征在于，所述的硼鐵的化學成分質(zhì)量分數(shù)為17. 0 19. 0% B，< 0. 5% C，< 3. 5% Si，余量為佝。
全文摘要
一種高速鋼軋輥材料的鋼水處理方法，屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域。將變質(zhì)元素稀土鎂硅鐵合金、釩鐵、鈦鐵、鈮鐵、鋯鐵、氧化鉀、硅鈣鋇合金、含氮鉻鐵、硼鐵和鋅破碎成60～100目的粉末，按質(zhì)量分數(shù)混合均勻；采用厚度0.15～0.22mm低碳鋼鋼帶包裝，滾軋成直徑φ5-8mm金屬包芯線；采用喂絲法將金屬包芯線添加到鋼包內(nèi)澆注高速鋼軋輥的鋼水中，金屬包芯線的加入量為8～10kg/T鋼水。本發(fā)明工藝簡便，變質(zhì)元素收得率高，變質(zhì)效果穩(wěn)定，導致高速鋼軋輥的力學性能和使用性能明顯提高，推廣應用具有很好的經(jīng)濟效益。
文檔編號B22D1/00GK102366822SQ20111035936
公開日2012年3月7日 申請日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者符寒光, 邢建東, 雷永平 申請人:北京工業(yè)大學, 西安交通大學