ni合金在鎳鉬球墨鑄鐵軋輥中的應(yīng)用

ni合金在鎳鉬球墨鑄鐵軋輥中的應(yīng)用

近年來(lái)，用于制造研磨鼓的重鉻合金價(jià)格發(fā)生了很大上升。作為ni銅帝雕刻鐵的主要元素，2008年初的價(jià)格比2008年初高30萬(wàn)元，這給生產(chǎn)工藝制造商帶來(lái)了巨大的成本壓力。為降低生產(chǎn)成本,筆者公司與部分使用軋輥的廠家協(xié)議后,決定試生產(chǎn)加入代Ni合金的鎳鉬球墨鑄鐵軋輥。加入的代Ni合金為耐熱鋼用納米陶瓷復(fù)合代Ni合金,它是由多種納米陶瓷及金屬材料經(jīng)化學(xué)反應(yīng)復(fù)合而成的新型復(fù)合材料,價(jià)格為Ni合金的一半,使用量為1%的代Ni合金可代替1%的純Ni。在其它合金成分不變的情況下,該材料替代一部分Ni板的同時(shí),還能保證軋輥的各項(xiàng)使用性能維持在原有水平。根據(jù)與軋鋼廠家的合作跟蹤情況,加入代Ni合金的鎳鉬球墨鑄鐵軋輥成功地滿足了生產(chǎn)的需要。1化學(xué)成分的確定1.1不同卻速度條件下,各單因素對(duì)滲碳體表面滲碳體的影響C是提高材料硬度和耐磨性的重要因素,在冷卻速度一定的條件下,在一定的范圍內(nèi)增加w(C)量,白口深度減小,表面滲碳體數(shù)量增多。結(jié)合實(shí)際,w(C)量取3.1%~3.6%。1.2貝氏體和珠光體孕育期的特點(diǎn)有所增加Si能降低C在奧氏體中的溶解度,不僅能提高共析轉(zhuǎn)變溫度,而且加寬了共析轉(zhuǎn)變溫度的范圍,縮短了珠光體和貝氏體的孕育期。一定范圍內(nèi),隨著w(Si)量的增加,石墨球徑更為細(xì)小,w(Si)量取1.4%~1.8%。1.3mn材料的研磨和鑄態(tài)Mn元素降低共析轉(zhuǎn)變溫度,起穩(wěn)定并細(xì)化珠光體的作用。Mn可提高軋輥的強(qiáng)度、硬度,但含量過(guò)高時(shí),偏析嚴(yán)重,鑄態(tài)將沿晶界析出網(wǎng)狀碳化物。綜合考慮,w(Mn)量取0.4%~0.8%。1.4鐵液ws殘量大小的影響原則上說(shuō),鐵液w(S殘)量越低越好,但考慮到大多數(shù)生產(chǎn)條件下,要做到鐵液w(S殘)量低于0.02%很多,不是一件輕而易舉的事,因而只要維持鐵液w(S殘)量不超過(guò)0.02%即可。1.5wpP在鐵液中的溶解度極低,w(P)量控制在低于0.1%。1.6多常以高常單次克氏原螯蝦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提高軋輥的淬透性,強(qiáng)化基體強(qiáng)度,便于調(diào)整軋輥硬度,但殘留較多奧氏體,以往取3.51%~4.5%。代Ni合金在原來(lái)成分基礎(chǔ)上,不改變其它組織,只用于同質(zhì)量替代一部分Ni,最終w(Ni)量取2.1%~2.5%。1.7無(wú)線crCr提高軋輥外層的強(qiáng)度、耐磨性、抗氧化性、淬透性等,有利于軋輥耐磨性的提高,w(Cr)量取0.2%~0.5%。1.8wmo量Mo提高軋輥的淬火性和回火抗力,提高軋輥的硬度和均勻性,w(Mo)量取0.5%~0.8%。2鐵、鐵、鐵用1t中頻感應(yīng)電爐熔煉離心軋輥外層鐵液,原料為Q10生鐵、廢舊軋輥、潔凈廢鋼,錳鐵、鉬鐵、鉻鐵、Ni及代Ni合金等。3t中頻感應(yīng)電爐熔煉離心軋輥芯部鐵液,爐料為Q10生鐵、廢舊軋輥、潔凈廢鋼。3研磨和研磨3.1工具準(zhǔn)備成品軋輥尺寸為φ380mm×650mm×1811mm。冷型材料為35鑄鋼,預(yù)熱溫度高于160℃,掛砂后即可澆鑄。3.2金屬液密度法軋輥在臥式離心機(jī)上鑄造,采用康斯坦丁諾夫公式確定離心機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù),公式為:式中:n——離心機(jī)轉(zhuǎn)數(shù),r/mm;γ——金屬液密度,N/m3;r——冷型內(nèi)徑,m;β——康斯但丁諾夫公式的修正系數(shù)。研究表明:β取1.3~1.4時(shí),可以獲得比較理想的轉(zhuǎn)數(shù)。3.3工作層鐵液球化育苗將備好的整1t爐料入爐,熔清后調(diào)整成分達(dá)到原鐵液要求,升溫至1480℃,將爐中一半鐵液倒入鐵液包,將10kg(占鐵液總量的1%)代Ni合金快速加入爐內(nèi),然后將鐵液包中的鐵液倒入爐內(nèi),升溫5~20min,當(dāng)爐內(nèi)溫度達(dá)到1450~1500℃,立刻扒渣進(jìn)行球化孕育處理。工作層鐵液采用包內(nèi)沖入法進(jìn)行球化孕育處理,球化劑為CuMg合金以及RE5Mg8SiFe合金,總加入量為鐵液質(zhì)量的1.8%;孕育劑為75SiFe合金,加入量為鐵液質(zhì)量的0.5%。4u3000確立了具有新材料表1為未使用代Ni合金的軋輥化學(xué)成分,表2為加入代Ni合金的軋輥化學(xué)成分;表3為表1所列試樣的力學(xué)性能,表4為表2所列試樣的力學(xué)性能。結(jié)果顯示:雖然使用代Ni合金后,w(Ni)量在原有基礎(chǔ)上降低了1%,但軋輥的各項(xiàng)性能與原來(lái)的軋輥相比較,沒(méi)有太大的改變,均能滿足使用方軋鋼的需要。從軋輥石墨形態(tài)(圖1和圖2)和基體組織(圖3和圖4)分別比較來(lái)看:加入代Ni合金后的軋輥石墨球徑略微變小,且球數(shù)有增多趨勢(shì),組織更加彌散均勻,滲碳體形態(tài)由塊狀趨向更加細(xì)小條狀,抗事故性能得到了有效提高。5u3000出質(zhì)上的u3000wni量的下降經(jīng)軋鋼廠家一段時(shí)間的使用,在軋輥開(kāi)槽加工和軋輥軋