6%、V :0. 15~0. 30%,Cu彡0. 30%,余量为铁及不可避免的杂质;内层材质成分 的质量百分含量为:1. 1 ~I. 2%、Si :2· 2 ~2· 4%、Mn :0· 4 ~0· 5%、P 彡 0· 10%、S 彡 0· 015%、 Ni 彡 0· 10%、Cr 彡 0· 10%、Mo 彡 0· 10%。
[0022] B、炉前钢水处理方式: 工作层Crl2M〇V材质:出钢前15分钟在炉内加入钒铁(粒度大小20~40mm),其作用 是保证V元素的全部吸收,过早易氧化,过晚不易熔化;并加入〇.5kg/t Al粒进行脱氧。出 钢时,在包底加入锰铁合金1.0 Kg/t,23#稀土硅铁合金1.0 Kg/t,硅锆合金1.0 Kg/t,其作用 是对Crl2MoV进行复合变质处理,改变石墨形态、改善碳化物的形态和分布,提高乳辑的抗 热裂性能。内层石墨钢材质:出钢前加入0. 5kg/t Al粒进行脱氧,出钢时在包底加入硅锆 合金2. OKg/t,23#稀土娃铁合金1.0 Kg/t。
[0023] C、冷型涂料的喷涂: 涂料选用及配比:石英粉干料、6% (占石英粉干料重量)的钠基膨润土、3% (占石英粉干 料重量)的磷酸二氢铝、石英粉干料重量30%的水。
[0024] 涂料的喷涂:冷型涂料喷涂温度控制220°C (冷型烘烤工艺见图2),离心机转速由 200r/min起转直接升至320r/min,涂料层厚度4mm。
[0025] D、熔炼:按A中所阐述乳辊各层要求的材质成分进行熔炼。钢铁料选用高镍铬乳 辊返回料、检验板切边等优质废钢。其中,高镍铬乳辊返回料必须经化学成分分析,确认无 误后切割使用;检验板切边等优质废钢要求进行成分分析。钢铁料要求整洁干燥,提前烧烤 去油,确保无油不潮湿。
[0026] 中频感应炉加入的高镍络乳辑返回料准备量按中频炉计划出钢量的70%计、检验 板切边等优质废钢准备量按中频炉计划出钢量的15%计,其余根据化清成分情况加入合 金;视钢水量情况补加生铁或优质废钢。
[0027] 合金料选用尚碳络铁、低碳络铁、钥铁、I凡铁、尚碳猛铁以及娃铁。合金料使用如必 须经过烘烤,烘烤温度大于800°C。
[0028] E、离心浇注: 当炉内钢水成分冶炼合格后,出钢进行离心浇注。由于矫直辊离心层较厚,钢水重量较 大,如果离心层采用一层整体浇注,离心时产生的离心力无法克服整体工作层重量,容易造 成冷型震动、工作层坍塌,最终导致出现废品。所以设计为两次间隔浇注,控制好第一层工 作层与第二层内层钢水浇注的间隔时间,在浇注后的第一层工作层钢水刚刚凝固时,浇注 第二层内层钢水,这样既可以保证两层结合质量,又解决了工作层坍塌的问题。
[0029] 离心浇注时冷型温度要求:150°C,离心机转速按公式1来计算,第一次浇注工作 层钢水,吹氩静置处理5min,保证钢水中的夹杂物充分上浮。浇注温度:液相线+120±5°C, 钢水浇注完成后,立即向冷型内腔加入7Kg/m2的"0"型玻璃渣和1.5Kg/m2的硼砂,间隔12 分钟后浇注第二层内层钢水,吹氩静置处理时间为5min,浇注温度:1520~1530°C,钢水浇 注完成后,立即向冷型内腔加入7Kg/m2的"0"型玻璃渣和1.5Kg/m2的硼砂,防止氧化。
式中:η -冷型转速(r/min); R -铸件内半径(m); G-重力系数(一般取70-75)。
[0031] 离心时间60分钟后将电机转速按30转/分钟降转,达到停转温度后停转。
[0032] 停机控制:通过对离心层钢水凝固曲线的分析,在1068Γ恒温下发生共析转变, 即L= γ +Fe3C11,形成奥氏体和二次渗碳体。此时金属液完全凝固,为离心机停转的最佳时 机。因此,当第二次浇注后的离心层内层内表面温度达到1050±25°C之间时,停止离心机旋 转,以获得良好的结合层质量。
[0033] F、地坑保温:离心机停转后,用天车将冷型吊入地坑中,放置前保证地坑底部平 整,放置后在冷型上覆盖石棉毡进行保温。
[0034] G、热开箱:当离心层内层内表面温度降到500°C时,进行热开箱;利用天车,分别 将冷型及端盖去除,并立即将铸坯装入热处理炉中。
[0035] H、热处理:热处理工艺为先进行去应力退火,以消除铸造后残余应力和缺陷组 织,再进行淬火+三次回火处理,目的是提高矫直辊的硬度和耐磨性。去应力退火处理的 具体过程为:装炉温度500°C,以15°C /h升温至650±5°C,保温8h,再以20°C /h升温至 880±5°C,保温25h,随后以小于15°C /h随炉冷却至680±5°C,保温20h,最后再以15°C / h随炉冷却至小于100°C以后出炉;淬火+三次回火处理具体过程为:先以10°C /h升温至 300°C,保温4h,再以10°C /h升温至650°C,保温4h,再以50°C /h升温至800°C,保温6h,再 以热处理炉的全功率升温至1020±5°C,保温2h,然后进行喷淬处理,其喷淬方法,由喷雾 10~15分钟、风冷至450°C、空冷至40(TC后保温2h三阶段组成,最后进行三次回火处理, 第一次回火以小于l〇°C /h升温至480±5°C,保温10h,以小于15°C /h随炉冷却至120°C, 保温lh,第二次以小于15°C /h升温至480±5°C,保温20h,以小于15°C /h随炉冷却至 120°C,保温lh,第三次以小于15°C /h升温至480±5°C,保温20h,最后以小于15°C /h随 炉冷却至小于l〇〇°C出炉。如图3所示; I、加工:热处理完成后,按照粗车、精车图纸对乳辊进行加工,经检验合格后入库。
[0036] 实施例1 为某钢厂型钢线生产规格为Φ 1300 X 350矫直辊辊环(1支毛坯可加工3支矫直辊辊 环)。总钢水量6600kg,其中工作层钢水量4400kg,采用7T中频感应电炉熔炼,内层钢水 量2200kg,利用3T中频感应炉冶炼。
[0037] 本Crl2M〇V离心铸造矫直辊的生产工艺的具体过程如下所述: A、 成分设计:工作层材质为Crl2M〇V,内层材质为石墨钢,化学成分及质量百分比见表 1 ; B、 炉前钢水处理:工作层Crl2MoV材质:出钢前15min在炉内加入钒铁,所述钒铁粒度 大小30mm,保证V元素的全部吸收;出钢时,在包底加入锰铁合金1.0 kg/t,23#稀土硅铁合 金1.0 Kg/t,硅锆合金1.0 Kg/t,对工作层钢水进行复合变质处理; 内层石墨钢材质:出钢时在包底加入娃错合金2. OKg/t,23#稀土娃铁合金1.0 Kg/t ; C、 冷型涂料的喷涂:冷型涂料喷涂温度控制220°C,离心机转速由200r/min起转直接 升至320r/min,涂料层厚度4mm ; 涂料的烘烤:150 ± 30 °C烘烤4h,升温至250 ± 30 °C烘烤3h,升温至450 °C烘烤8h,炉冷 至340°C以下出炉; 涂料配方:石英粉干料,石英粉干料重量6%的钠基膨润土,石英粉干料重量3%的磷酸 二氢铝、石英粉干料重量30%的水; D、 熔炼:按步骤A中所述乳辊各层要求的材质成分分别在中频感应炉进行熔炼;熔炼 温度均为1600~1650°C,得工作层钢水和内层钢水;出钢前均需加入0. 5kg/t的Al粒进 行脱氧; E、 离心浇注:当炉内钢水成分冶炼合格后,出钢进行两次间隔离心浇注,离心浇注时离 心机转速为700转/分钟,冷型温度为150°C,第一次离心浇注工作层钢水,吹氩静置处理 5min,保证钢水中的夹杂物充分上浮;浇注温度:液相线+120±5°C,钢水浇注完成后,立即 向冷型内腔加入7kg/m2的"0"型玻璃渣和I. 5kg/m2的硼砂;间隔12分钟后进行第二次内 层浇注,第二次离心浇注内层钢水,吹氩静置处理时间为5min,浇注温度:1520~1530°C, 钢水浇注完成后,立即向冷型内腔加入7kg/m2的"0"型玻璃渣和I. 5Kg/m 2的硼砂,防止氧 化。全部浇注完成后可打开保温罩,浇注后60分钟,将电机转速按30转/分钟降速,当内 层内表面温度降至1050±25°C,离心机减速停转(离心时间约2小时)。
[0038] F、地坑保温:离心机停转后,用天车将冷型吊入地坑中,放置前保证地坑底部平 整,放置后在冷型上覆盖石棉毡进行保温; G、 热开箱:当离心层内层内表面温度降到500°C时,进行热开箱;利用天车,分别将冷 型及端盖去除,并立即将铸坯装入热处理炉中; H、 热处理:铸坯先进行去应力退火,再进行淬火+三次回火;所述热处理工艺为先进行 去应力退火,以消除铸造后残余应力和缺陷组织,再进行淬火+三次回火处理;去应力退火 处理的具体过程为:装炉温度500°C,以15°C /h升温至650±5°C,保温8h,再以20°C /h 升温至880±5°C,保温25h,随后以小于15°C /h随炉冷却至680±5°C,保温20h,最后再以 15°C /h随炉冷却至小于KKTC以后出炉;淬火+三次回火处理具体过程为:先以10°C /h 升温至300°C,保温4h,再以10°C /h升温至650°C,保温4h,再以50°C /h升温至800°C,保 温6h,再以热处理炉的全功率升温至1020 ± 5°C,保温2h,然后进行喷淬处理,其喷淬方法, 由喷雾10~15分钟、风冷至450°C、空冷至400°C后保温2h三阶段组成,最后进行三次回 火处理,第一次回火以小于l〇°C /h升温至480±5°C,保温10h,以小于15°C /h随炉冷却 至120°C,保温lh,第二次以小于15°C /h升温至480±5°C,保温20h,以小于15°C /h随 炉冷却至120°C,保温lh,第三次以小于15°C /h升