ni合金在镍钼球墨铸铁轧辊中的应用

ni合金在镍钼球墨铸铁轧辊中的应用

近年来，用于制造研磨鼓的重铬合金价格发生了很大上升。作为ni铜帝雕刻铁的主要元素，2008年初的价格比2008年初高30万元，这给生产工艺制造商带来了巨大的成本压力。为降低生产成本,笔者公司与部分使用轧辊的厂家协议后,决定试生产加入代Ni合金的镍钼球墨铸铁轧辊。加入的代Ni合金为耐热钢用纳米陶瓷复合代Ni合金,它是由多种纳米陶瓷及金属材料经化学反应复合而成的新型复合材料,价格为Ni合金的一半,使用量为1%的代Ni合金可代替1%的纯Ni。在其它合金成分不变的情况下,该材料替代一部分Ni板的同时,还能保证轧辊的各项使用性能维持在原有水平。根据与轧钢厂家的合作跟踪情况,加入代Ni合金的镍钼球墨铸铁轧辊成功地满足了生产的需要。1化学成分的确定1.1不同却速度条件下,各单因素对渗碳体表面渗碳体的影响C是提高材料硬度和耐磨性的重要因素,在冷却速度一定的条件下,在一定的范围内增加w(C)量,白口深度减小,表面渗碳体数量增多。结合实际,w(C)量取3.1%~3.6%。1.2贝氏体和珠光体孕育期的特点有所增加Si能降低C在奥氏体中的溶解度,不仅能提高共析转变温度,而且加宽了共析转变温度的范围,缩短了珠光体和贝氏体的孕育期。一定范围内,随着w(Si)量的增加,石墨球径更为细小,w(Si)量取1.4%~1.8%。1.3mn材料的研磨和铸态Mn元素降低共析转变温度,起稳定并细化珠光体的作用。Mn可提高轧辊的强度、硬度,但含量过高时,偏析严重,铸态将沿晶界析出网状碳化物。综合考虑,w(Mn)量取0.4%~0.8%。1.4铁液ws残量大小的影响原则上说,铁液w(S残)量越低越好,但考虑到大多数生产条件下,要做到铁液w(S残)量低于0.02%很多,不是一件轻而易举的事,因而只要维持铁液w(S残)量不超过0.02%即可。1.5wpP在铁液中的溶解度极低,w(P)量控制在低于0.1%。1.6多常以高常单次克氏原螯虾4.5%4.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%4.5%5.5%5.5%5.5%4.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5.5%5Ni提高轧辊的淬透性,强化基体强度,便于调整轧辊硬度,但残留较多奥氏体,以往取3.51%~4.5%。代Ni合金在原来成分基础上,不改变其它组织,只用于同质量替代一部分Ni,最终w(Ni)量取2.1%~2.5%。1.7无线crCr提高轧辊外层的强度、耐磨性、抗氧化性、淬透性等,有利于轧辊耐磨性的提高,w(Cr)量取0.2%~0.5%。1.8wmo量Mo提高轧辊的淬火性和回火抗力,提高轧辊的硬度和均匀性,w(Mo)量取0.5%~0.8%。2铁、铁、铁用1t中频感应电炉熔炼离心轧辊外层铁液,原料为Q10生铁、废旧轧辊、洁净废钢,锰铁、钼铁、铬铁、Ni及代Ni合金等。3t中频感应电炉熔炼离心轧辊芯部铁液,炉料为Q10生铁、废旧轧辊、洁净废钢。3研磨和研磨3.1工具准备成品轧辊尺寸为φ380mm×650mm×1811mm。冷型材料为35铸钢,预热温度高于160℃,挂砂后即可浇铸。3.2金属液密度法轧辊在卧式离心机上铸造,采用康斯坦丁诺夫公式确定离心机的转数,公式为:式中:n——离心机转数,r/mm;γ——金属液密度,N/m3;r——冷型内径,m;β——康斯但丁诺夫公式的修正系数。研究表明:β取1.3~1.4时,可以获得比较理想的转数。3.3工作层铁液球化育苗将备好的整1t炉料入炉,熔清后调整成分达到原铁液要求,升温至1480℃,将炉中一半铁液倒入铁液包,将10kg(占铁液总量的1%)代Ni合金快速加入炉内,然后将铁液包中的铁液倒入炉内,升温5~20min,当炉内温度达到1450~1500℃,立刻扒渣进行球化孕育处理。工作层铁液采用包内冲入法进行球化孕育处理,球化剂为CuMg合金以及RE5Mg8SiFe合金,总加入量为铁液质量的1.8%;孕育剂为75SiFe合金,加入量为铁液质量的0.5%。4u3000确立了具有新材料表1为未使用代Ni合金的轧辊化学成分,表2为加入代Ni合金的轧辊化学成分;表3为表1所列试样的力学性能,表4为表2所列试样的力学性能。结果显示:虽然使用代Ni合金后,w(Ni)量在原有基础上降低了1%,但轧辊的各项性能与原来的轧辊相比较,没有太大的改变,均能满足使用方轧钢的需要。从轧辊石墨形态(图1和图2)和基体组织(图3和图4)分别比较来看:加入代Ni合金后的轧辊石墨球径略微变小,且球数有增多趋势,组织更加弥散均匀,渗碳体形态由块状趋向更加细小条状,抗事故性能得到了有效提高。5u3000出质上的u3000wni量的下降经轧钢厂家一段时间的使用,在轧辊开槽加工和轧辊轧