專利名稱：高溫高硫耐磨合金及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高硫合金，該合金尤其是用于穿孔機(jī)或軋管機(jī)的導(dǎo)板或?qū)ПP軋圈。
背景技術(shù)：
穿孔機(jī)、軋管機(jī)的導(dǎo)板或?qū)ПP以及軋鋼的導(dǎo)板一直是生產(chǎn)中最大的易損件之一。 生產(chǎn)中導(dǎo)板或?qū)ПP的工作環(huán)境非常惡劣，其受到壓力和摩擦力的合力高達(dá)軋制力的30%左右，在生產(chǎn)過程中瞬間升溫至1000°C左右，生產(chǎn)間斷時(shí)的冷卻水又被急冷。傳統(tǒng)上國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠家采用高鉻高鎳、高碳高鉻等合金生產(chǎn)導(dǎo)板，合金球墨鑄鐵生產(chǎn)導(dǎo)盤軋圈。其中高鉻高鎳鑄鐵導(dǎo)板成本高，尤其是生產(chǎn)不銹鋼及高合金鋼時(shí)易產(chǎn)生斷裂失效，從而造成生產(chǎn)效率降低，斷裂的導(dǎo)板若發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，還會(huì)給軋制件帶來表面缺陷； 高碳高鉻用導(dǎo)板易產(chǎn)生粘鋼、網(wǎng)狀裂紋。軋管機(jī)的導(dǎo)盤易產(chǎn)生崩邊現(xiàn)象，此時(shí)易造成鋼管的表面劃傷、產(chǎn)生廢品，嚴(yán)重時(shí)還可能造成軋機(jī)堆鋼，發(fā)生生產(chǎn)事故或安全事故?，F(xiàn)在部分導(dǎo)板材質(zhì)的改良是通過增加釩等貴重金屬實(shí)現(xiàn)的，使用壽命有所提高， 但是生產(chǎn)成本上升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種高溫高硫耐磨合金。它采用高硫合金代替?zhèn)鹘y(tǒng)的高鉻合金或合金球墨鑄鐵，其具有自潤(rùn)滑性，可以增加使用件的耐磨性、耐熱性，特別適合用于導(dǎo)板或?qū)ПP軋圈，可以使導(dǎo)板或?qū)ПP軋圈的開裂、崩邊大大減少，提高工廠生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、提高軋件質(zhì)量。通過本發(fā)明的合金即可生產(chǎn)導(dǎo)板、又可生產(chǎn)導(dǎo)盤軋圈。拓寬了導(dǎo)板或?qū)ПP軋圈生產(chǎn)廠家產(chǎn)品規(guī)格、減少生產(chǎn)工序、降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種高溫高硫耐磨合金，其所含的化學(xué)成分為S :0.8% 1.5%;Si :0· 9% 2. 0% ；Mn :0· 13% 0. 30% ；Cr:5% 10%;Ni < 0. 3% ；V < 0. 15% ；Cu < 0. 2% ；W < 0. 7% ；P < 0. 060% ；其余為 Fe ；所述％為重量百分比。本發(fā)明的高溫高硫耐磨合金，其所含的化學(xué)成分優(yōu)選為S :1.0% 1.5%;Si :0· 9% 2. 0% ；Mn :0· 13% 0. 30% ；Cr:5% 10%;
Ni 彡 0. 3% ；V 彡 0. 15% ；Cu 彡 0. 2% ；W 彡 0. 7% ；P 彡 0. 060% ；其余為 Fe ；所述％為重量百分比。本發(fā)明的高溫高硫耐磨合金，經(jīng)檢測(cè)其硬度彡45HRC。本發(fā)明的高溫高硫耐磨合金的制備方法，是以高硫鐵、廢鋼和所需合金元素為原料，采用中頻感應(yīng)爐冶煉制成。本發(fā)明的高溫高硫耐磨合金的制備方法，具體包括以下步驟(1)將廢鋼、高硫鐵加入中頻爐內(nèi)，升溫熔化，溫度1550 1580°C，熔化過程中增加lkg/t的AL脫氧劑進(jìn)行預(yù)脫氧，用碳粉、硅粉、白渣進(jìn)行擴(kuò)散還原(預(yù)脫氧將降低鋼中的含氧量，擴(kuò)散還原將金屬元素均勻化)；(2)鋼水熔清后，檢測(cè)其化學(xué)成分；根據(jù)熔清樣結(jié)果，調(diào)整鋼水成分，除硫含量外， 其余成分均調(diào)整至所述范圍內(nèi)；(3)根據(jù)熔清樣鋼水硫含量，加入硫磺，調(diào)整硫含量為所述范圍內(nèi)。所述步驟(3)中硫磺的加入方法為在鋼水溫度達(dá)到1520 1580°C時(shí)出鋼，出鋼時(shí)隨鋼水加入硫磺。采用本發(fā)明的高溫高硫耐磨合金，澆注在相應(yīng)模具中，可以制成用于穿孔機(jī)或軋管機(jī)的導(dǎo)板或?qū)ПP軋圈，澆注溫度為1480°C至1520°C之間，澆注時(shí)間彡60S。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是提供一種高溫高硫耐磨合金。其具有自潤(rùn)滑性，可以增加使用件的耐磨性、耐熱性，特別適合用于導(dǎo)板或?qū)ПP軋圈，可以使導(dǎo)板或?qū)ПP軋圈的開裂、崩邊大大減少，提高工廠生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、提高軋件質(zhì)量。通過改變軋鋼的導(dǎo)板、穿孔機(jī)或軋管機(jī)的導(dǎo)板或?qū)к埲ΡP的化學(xué)成分，提高導(dǎo)板或?qū)ПP的使用壽命；也可精簡(jiǎn)生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)工序。通過合理的高硫合金化學(xué)成分配比，采用鑄造的方式生產(chǎn)軋機(jī)設(shè)備的導(dǎo)板或?qū)ПP軋圈。
具體實(shí)施例方式為了進(jìn)一步說明該發(fā)明，通過以下實(shí)施例進(jìn)一步闡述一種高溫高硫耐磨合金，經(jīng)檢測(cè)該合金的化學(xué)成分(重量百分比)為S:1% 1. 5%，Si :0. 9% 2. 0%，Mn :0. 13% 0. 3%，Cr 10%，Ni 彡 0. 3%，V 彡 0. 15%， Cu^O. 2%, W ^ 0.7%, P^O. 06%，其余為Fe，該高溫高硫耐磨合金的硬度彡45HRC。熔煉方法為將廢鋼、高硫鐵(首先粗略計(jì)算各種化學(xué)元素含量，此時(shí)根據(jù)物料平衡，包含化學(xué)反應(yīng)所需的化學(xué)量，造渣所需的熔劑量)加入中頻爐內(nèi)，升溫熔化，溫度1550 1580°C， 熔化過程中增加lkg/t的預(yù)脫氧，用碳粉、硅粉、白渣進(jìn)行擴(kuò)散還原，最后采取lkg/t的終脫氧。由于實(shí)際用量一般大于理論用量，因此在鋼水熔清后，取光譜樣，檢測(cè)化學(xué)成分。根據(jù)熔清樣結(jié)果，調(diào)整鋼水成分，除硫含量外，其余成分均調(diào)整至要求范圍之內(nèi)。根據(jù)熔清樣鋼水S含量，計(jì)算已定的鋼水重量所需S含量，按硫磺重量按照50%吸收率計(jì)算加入，將S含量調(diào)整為1 1. 5%。硫磺加入方法在鋼水溫度達(dá)到1520 1580°C時(shí)出鋼，出鋼時(shí)隨鋼水加入硫磺。一種用于穿孔機(jī)或軋管機(jī)的導(dǎo)板或?qū)ПP軋圈，上述鋼水吊至澆注工位，澆注溫度為1480°C至1520°C之間。澆注時(shí)間彡60S，澆注完畢后用保溫劑覆蓋冒口。鋼錠冷卻至常溫后，脫模，將所需工件從模具中取出。
實(shí)施例1 化學(xué)成分見表1所示，其硬度測(cè)量46HRC，過管支數(shù)300支，為外購(gòu)導(dǎo)板過管支數(shù)的 115倍，成品管中由導(dǎo)板粘鋼劃傷帶來的缺陷統(tǒng)計(jì)由原來的2%降為0。實(shí)施例2 化學(xué)成分見表1所示，其硬度測(cè)量47. 5HRC，過管支數(shù)321支，為外購(gòu)導(dǎo)板過管支數(shù)的1. 23倍，成品管中由導(dǎo)板粘鋼劃傷帶來的缺陷統(tǒng)計(jì)仍為0。實(shí)施例3 化學(xué)成分見表1所示，其硬度測(cè)量45. 3HRC，過管支數(shù)298支，為外購(gòu)導(dǎo)板過管支數(shù)的1. 14倍，成品管中由導(dǎo)板粘鋼劃傷帶來的缺陷統(tǒng)計(jì)仍為0。表1實(shí)施例的化學(xué)成分
權(quán)利要求
1.一種高溫高硫耐磨合金，其特征在于所含的化學(xué)成分為 S 0. 8% 1. 5% ；Si 0. 9% 2. 0% ； Mn 0. 13% 0. 30% ； Cr 10% ；Ni 彡 0. 3% ；V 彡 0. 15% ；Cu 彡 0. 2% ；W 彡 0. 7% ；P 彡 0. 060% ；其余為 Fe ；所述％為重量百分比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫高硫耐磨合金，其特征在于所含的化學(xué)成分為 S 1. 0% 1. 5% ；Si 0. 9% 2. 0% ； Mn 0. 13% 0. 30% ； Cr 10% ；Ni 彡 0. 3% ；V 彡 0. 15% ；Cu 彡 0. 2% ；W 彡 0. 7% ；P 彡 0. 060% ；其余為 Fe ；所述％為重量百分比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高溫高硫耐磨合金，其特征在于所述高溫高硫耐磨合金的硬度彡45HRC。
4.權(quán)利要求1或2所述的高溫高硫耐磨合金的制備方法，其特征在于以高硫鐵、廢鋼和所需合金元素為原料，采用中頻感應(yīng)爐冶煉制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高溫高硫耐磨合金的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)將廢鋼、高硫鐵加入中頻爐內(nèi)，升溫熔化，溫度1550 1580°C，熔化過程中增加 lkg/t的AL脫氧劑進(jìn)行預(yù)脫氧，用碳粉、硅粉、白渣進(jìn)行擴(kuò)散還原；(2)鋼水熔清后，檢測(cè)其化學(xué)成分；根據(jù)熔清樣結(jié)果，調(diào)整鋼水成分，除硫含量外，其余成分均調(diào)整至所述范圍內(nèi)；(3)根據(jù)熔清樣鋼水硫含量，加入硫磺，調(diào)整硫含量為所述范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高溫高硫耐磨合金的制備方法，其特征在于所述步驟(3) 中硫磺的加入方法為在鋼水溫度達(dá)到1520 1580°C時(shí)出鋼，出鋼時(shí)隨鋼水加入硫磺。
7.一種用于穿孔機(jī)或軋管機(jī)的導(dǎo)板，其特征在于所述導(dǎo)板由權(quán)利要求1或2所述的高溫高硫耐磨合金澆注在模具中制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)板，其特征在于所述澆注溫度為1480°C至1520°C之間， 澆注時(shí)間< 60S。
9.一種用于穿孔機(jī)或軋管機(jī)的導(dǎo)盤軋圈，其特征在于所述導(dǎo)盤軋圈由權(quán)利要求1或2 所述的高溫高硫耐磨合金澆注在模具中制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)盤軋圈，其特征在于所述澆注溫度為1480°C至1520°C 之間，澆注時(shí)間< 60S。
全文摘要
本發(fā)明涉及軋鋼領(lǐng)域的高溫高硫耐磨合金，它特別用于軋鋼機(jī)的導(dǎo)板、穿孔機(jī)或軋管機(jī)的導(dǎo)板或?qū)ПP軋圈。該合金化學(xué)成分為S1％～1.5％，Si0.9％～2.0％，Mn0.13％～0.3％，Cr5％～10％，Ni≤0.3％，V≤0.15％，Cu≤0.2％，W≤0.7％，P≤0.060％，其余為Fe，該高溫高硫耐磨合金的硬度≥45HRC，澆注溫度溫度為1480℃至1520℃之間，采用這種高硫合金可以有效解決軋鋼過程的粘鋼、降低工模具損耗、提高軋鋼工作效率。
文檔編號(hào)C22C33/04GK102433517SQ20111043309
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者安志平, 龐于思, 王黎暉, 陳玉娥 申請(qǐng)人:新興鑄管股份有限公司