一種軋機導(dǎo)衛(wèi)用高硬度合金材料及軋機導(dǎo)衛(wèi)熱處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種軋機導(dǎo)衛(wèi)用高硬度合金材料及軋機導(dǎo)衛(wèi)熱處理方法。包括該高硬度合金材料的各組分按質(zhì)量百分比的構(gòu)成為：C：2.45～2.6％，Cr：8～10.5％，Ti：3.8～4.2％，Mn：0.4～0.8％，Co：0.4～0.6％，Mo：0.05～0.1％，Cu：0.15～0.2％，余量為Fe，且Ti和C之間的質(zhì)量百分比的比例為：Ti/C＝1～3。本發(fā)明通過在傳統(tǒng)鉻基高溫耐磨合金的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整合金成分，尤其是調(diào)整碳、鉻含量，提高該軋機導(dǎo)衛(wèi)的表面增強抗氧化性能，預(yù)防粘鋼，提升抗高溫腐蝕性能；該高強度合金材料中加入的Ti、Co與C形成高硬度的碳化物，形成高硬度且彌散分布的合金碳化物，保證合金有高的硬度、耐磨性和紅硬性。
【專利說明】
一種軋機導(dǎo)衛(wèi)用高硬度合金材料及軋機導(dǎo)衛(wèi)熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種乳機導(dǎo)衛(wèi)用高硬度合金材料及乳機導(dǎo)衛(wèi)熱處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]導(dǎo)衛(wèi)裝置是型鋼乳機中不可缺少的重要部件，為了使乳件按照規(guī)定的位置、方向和所需要的狀態(tài)準確地進出孔型，避免乳件纏輥，乳件被刮切和擠鋼并保證工人和設(shè)備安全，乳輥前后都要安裝導(dǎo)衛(wèi)裝置。導(dǎo)衛(wèi)裝置包括導(dǎo)衛(wèi)板、導(dǎo)板盒、固定橫梁、導(dǎo)管、扭轉(zhuǎn)導(dǎo)板、扭轉(zhuǎn)輥及正反圍盤等。
[0003]導(dǎo)板用來引導(dǎo)乳件正確進出孔型，使乳件在水平方向不致左右偏斜和歪扭。裝入口處的導(dǎo)板稱入口導(dǎo)板，裝在出口處的稱為出口導(dǎo)板。三輥式乳機需要有升降臺或翻鋼導(dǎo)板以及各種專用翻鋼機、移鋼機、反圍盤、正圍盤、立圍盤等裝置。反圍盤的作用是將平放的橢圓形、菱形、矩形乳件導(dǎo)向下一機架，并翻轉(zhuǎn)90度角使乳件立著進入方形孔或立乳孔。在圍盤的跑槽內(nèi)乳件不能自然地完成上述翻轉(zhuǎn)動作，必須借助于扭轉(zhuǎn)導(dǎo)管。
[0004]正圍盤的作用是將立放著的方形乳件由一架乳機導(dǎo)向另一架乳機，并使乳件自然地翻轉(zhuǎn)45度角平著進入橢圓孔型。立圍盤的作用是在同一機架上，將上乳制線的乳件導(dǎo)向下乳制線，并將乳件扭轉(zhuǎn)45度角。有些生產(chǎn)焊管坯的乳機也使用立圍盤，這種立圍盤只起導(dǎo)向作用，不起扭轉(zhuǎn)乳件的作用。
[0005]由于導(dǎo)衛(wèi)裝置承受巨大的機械壓力，對其結(jié)構(gòu)造成持續(xù)性的破壞，壽命普遍較低?，F(xiàn)有的乳機導(dǎo)衛(wèi)大多采用奧氏體耐熱鋼，該材質(zhì)具有較好的高溫穩(wěn)定性和韌性，但是其高溫耐磨性差，致使產(chǎn)品磨損嚴重，過鋼量一般不超過800噸，使用壽命低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種乳機導(dǎo)衛(wèi)用高硬度合金材料及乳機導(dǎo)衛(wèi)熱處理方法，通過加入的T 1、Co與C形成高硬度的碳化物，形成高硬度且彌散分布的合金碳化物，保證合金有高的硬度、耐磨性和紅硬性，解決了現(xiàn)有的乳機導(dǎo)衛(wèi)壽命低，易損壞的問題。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0008]本發(fā)明為一種乳機導(dǎo)衛(wèi)用高硬度合金材料，包括該高硬度合金材料的各組分按質(zhì)量百分比的構(gòu)成為:C: 2.45?2.6%，Cr:8?10.5%，T1:3.8?4.2%，Mn:0.4?0.8%，Co:0.4?0.6%，Mo:0.05?0.1%，Cu:0.15?0.2%，余量為Fe，且Ti和C之間的質(zhì)量百分比的比例為:Ti/C=l?3;
[0009]所述高強度合金材料的熱處理方法包括如下步驟:
[0010]步驟一:首先，對乳機導(dǎo)衛(wèi)在200°C?300°C溫度下進行低溫去應(yīng)力退火，時間為2小時?3.5小時，爐冷至室溫；
[0011]步驟二:然后，經(jīng)過600 °C?800 0C的預(yù)熱，保溫4小時，并進行1060 °C?2050 V的固溶處理4小時?5小時；
[0012]步驟三:最后，以80°C?100°C/小時的加熱速度加熱至440°C?480°C，進行2小時?3小時的440 0C?480 0C高溫回火，空冷至室溫；
[0013]步驟四:最后在270°C?290°C低溫回火5小時，隨爐冷卻至室溫。
[0014]乳機導(dǎo)衛(wèi)熱處理方法，所述乳機導(dǎo)衛(wèi)是由權(quán)利要求1所述的高強度合金材料制成的，其熱處理方法包括如下步驟:
[0015]步驟一:首先，對乳機導(dǎo)衛(wèi)在200°C?300°C溫度下進行低溫去應(yīng)力退火，時間為2小時?3.5小時，爐冷至室溫；
[0016]步驟二:然后，經(jīng)過600 °C?800 0C的預(yù)熱，保溫4小時，并進行1060 °C?2050 V的固溶處理4小時?5小時；
[0017]步驟三:最后，以80°C?100°C/小時的加熱速度加熱至440°C?480°C，進行2小時?3小時的440 0C?480 0C高溫回火，空冷至室溫；
[0018]步驟四:最后在270°C?290°C低溫回火5小時，隨爐冷卻至室溫。
[0019]進一步地，所述步驟一中，低溫去應(yīng)力退火過程由室溫加熱至200°C?300°C的升溫速度為85 °C?100 °C /小時。
[0020]進一步地，所述步驟二中，固溶處理過程由室溫加熱至1060 °C?2050 V的升溫速度為205 °C?250 °C/小時。
[0021]進一步地，所述步驟三中，高溫回火過程由室溫加熱至440°C?480°C的升溫速度為55°C?75°C/小時。
[0022]進一步地，所述步驟四中，低溫回火過程由室溫加熱至270°C?290°C的升溫速度為25°C?30°C/小時。
[0023]該乳機導(dǎo)衛(wèi)用高硬度合金材料通過調(diào)整化學(xué)成分并使用不同的熱處理工藝，以改善和提高合金硬度和韌性，從而滿足導(dǎo)衛(wèi)材料惡劣的工作環(huán)境和極高的性能要求。本發(fā)明所述高溫耐磨合金材料的各組分為:C:2.45?2.6wt% (質(zhì)量百分比)，Cr:8?10.5wt% ,Ti:3.8?4.2wt%，Mn:0.4?0.8wt%，Co:0.4?0.6wt%，Μο:0.05?0.lwt%，P彡0.03wt%，S彡
0.03?七％，(:11:0.15?0.2￥七％，￥七％表示質(zhì)量百分比。(:0作為添加劑，具有粘結(jié)的作用，1^、Mn、Mo、Cu等為材料為可添加的材料，從而提高合金材料的淬透性、硬度和韌性等特性。
[0024]其中，C: 2.45?2.6wt%，與T1、Fe等合金元素配合，形成高硬度且彌散分布的合金碳化物，保證合金有高的硬度、耐磨性和紅硬性；
[0025]其中，Mn:0.4?0.8wt%，使合金具有很好的固溶強化效果，提高合金的熱強性；
[0026]其中，Cr:8?10.5wt%，有利于提高合金的淬透性和耐磨性，并在合金表面形成致密的鉻氧化膜，以增強抗氧化性能，預(yù)防粘鋼，提升抗高溫腐蝕性能;加入少量的N1、Mo、Cu等合金元素便于形成大量細小、彌散、堅硬而不聚集長大的合金碳化物，以造成二次硬化效應(yīng)，同時具有良好的韌性。
[0027]其中，以提高合金的塑性和導(dǎo)熱性，使碳化物變細、不連續(xù)，防止導(dǎo)衛(wèi)在急冷急熱的使用環(huán)境中產(chǎn)生炸裂。
[0028]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0029]1、本發(fā)明的高強度合金材料通過在傳統(tǒng)鉻基高溫耐磨合金(C: 0.70-1.40wt % ;Cr: 8.00-14.0Owt % )的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整合金成分，尤其是調(diào)整碳、鉻含量，提高該乳機導(dǎo)衛(wèi)的表面增強抗氧化性能，預(yù)防粘鋼，提升抗高溫腐蝕性能。
[0030]2、本發(fā)明的高強度合金材料中加入的T1、Co與C形成高硬度的碳化物，形成高硬度且彌散分布的合金碳化物，保證合金有高的硬度、耐磨性和紅硬性。
[0031]當然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0032]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0033]實施例一
[0034]一種乳機導(dǎo)衛(wèi)用高硬度合金材料，該高硬度合金材料的各組分按質(zhì)量百分比的構(gòu)成為:C:2.45w% ,Cr:8w% ,Ti:3.8w% ,Mn:0.4w% ,Co:0.4w% ,Mo:0.05w%，Cu:0.15w%，余量為Fe，且Ti和C之間的質(zhì)量百分比的比例為:Ti/C=l.55;
[0035]該高強度合金材料的熱處理方法包括如下步驟:
[0036]步驟一:首先，對乳機導(dǎo)衛(wèi)在200°C溫度下進行低溫去應(yīng)力退火，時間為2.5小時，爐冷至室溫;低溫去應(yīng)力退火過程由室溫加熱至200°C的升溫速度為85°C/小時。
[0037]步驟二:然后，經(jīng)過600°C的預(yù)熱，保溫4小時，并進行1360°C的固溶處理4小時；固溶處理過程由室溫加熱至1360 0C的升溫速度為205 °C /小時。
[0038]步驟三:最后，以80 °C /小時的加熱速度加熱至440 °C，進行2小時的440 °C高溫回火，空冷至室溫;高溫回火過程由室溫加熱至440°C的升溫速度為55°C/小時。
[0039]步驟四:最后在270°C低溫回火5小時，隨爐冷卻至室溫，低溫回火過程由室溫加熱至270 °C的升溫速度為25 °C /小時。
[0040]常溫性能測試:微觀硬度:基體中細小、彌散、均勻分布的碳化物的顯微硬度為HV1550?1620 ；宏觀硬度:導(dǎo)衛(wèi)工作表面層硬度HRC70?72.5 ；沖擊韌性:11.5J/m2。
[0041 ] 實施例二
[0042]一種乳機導(dǎo)衛(wèi)用高硬度合金材料，該高硬度合金材料的各組分按質(zhì)量百分比的構(gòu)成為:C:2.6%，Cr:10.5% ,Ti:4.2% ,Mn:0.8% ,Co:0.6% ,Mo:0.1% ,Cu:0.2%，余量為Fe，且Ti和C之間的質(zhì)量百分比的比例為:Ti/C= 1.61;
[0043]該高強度合金材料的熱處理方法包括如下步驟:
[0044]步驟一:首先，對乳機導(dǎo)衛(wèi)在300°C溫度下進行低溫去應(yīng)力退火，時間為3.5小時，爐冷至室溫;低溫去應(yīng)力退火過程由室溫加熱至300°C的升溫速度為85°C/小時。
[0045]步驟二:然后，經(jīng)過600°C的預(yù)熱，保溫4小時，并進行2010°C的固溶處理4小時；固溶處理過程由室溫加熱至2010 0C的升溫速度為250 0C /小時。
[0046]步驟三:最后，以100 °C /小時的加熱速度加熱至800 0C，進行2小時的800 °C高溫回火，空冷至室溫;高溫回火過程由室溫加熱至800°C的升溫速度為60°C/小時。
[0047]步驟四:最后在290°C低溫回火5小時，隨爐冷卻至室溫，低溫回火過程由室溫加熱至270 °C的升溫速度為25 °C /小時。
[0048 ]常溫性能測試:微觀硬度:基體中細小、彌散、均勻分布的碳化物的顯微硬度為HV2550?3000 ；宏觀硬度:導(dǎo)衛(wèi)工作表面層硬度HRC102.1?122.5;沖擊韌性:13.5J/m2。
[0049]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0050]以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實施例并沒有詳盡敘述所有的細節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的【具體實施方式】。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。
【主權(quán)項】
1.一種乳機導(dǎo)衛(wèi)用高硬度合金材料，其特征在于，該高硬度合金材料的各組分按質(zhì)量百分比的構(gòu)成為:C:2.45?2.6%，Cr:8?10.5%，T1:3.8?4.2%，Mn:0.4?0.8%，Co:0.4?0.6%，Mo:0.05?0.1%，Cu:0.15?0.2%，余量為Fe，且Ti和C之間的質(zhì)量百分比的比例為:Ti/C=l ?3; 所述高強度合金材料的熱處理方法包括如下步驟: 步驟一:首先，對乳機導(dǎo)衛(wèi)在200°C?300°C溫度下進行低溫去應(yīng)力退火，時間為2小時?3.5小時，爐冷至室溫； 步驟二:然后，經(jīng)過600 0C?800 0C的預(yù)熱，保溫4小時，并進行1060 °C?2050 V的固溶處理4小時?5小時； 步驟三:最后，以80°C?100°C/小時的加熱速度加熱至4400C?480°C，進行2小時?3小時的440 0C?480 0C高溫回火，空冷至室溫； 步驟四:最后在270 °C?290 °(:低溫回火5小時，隨爐冷卻至室溫。2.乳機導(dǎo)衛(wèi)熱處理方法，其特征在于，所述乳機導(dǎo)衛(wèi)是由權(quán)利要求1所述的高強度合金材料制成的，其熱處理方法包括如下步驟: 步驟一:首先，對乳機導(dǎo)衛(wèi)在200°C?300°C溫度下進行低溫去應(yīng)力退火，時間為2小時?3.5小時，爐冷至室溫； 步驟二:然后，經(jīng)過600 0C?800 0C的預(yù)熱，保溫4小時，并進行1060 °C?2050 V的固溶處理4小時?5小時； 步驟三:最后，以80°C?100°C/小時的加熱速度加熱至4400C?480°C，進行2小時?3小時的440 0C?480 0C高溫回火，空冷至室溫； 步驟四:最后在270 °C?290 °(:低溫回火5小時，隨爐冷卻至室溫。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的乳機導(dǎo)衛(wèi)熱處理方法，其特征在于，所述步驟一中，低溫去應(yīng)力退火過程由室溫加熱至200 0C?300 0C的升溫速度為85 °C?100 °C /小時。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的乳機導(dǎo)衛(wèi)熱處理方法，其特征在于，所述步驟二中，固溶處理過程由室溫加熱至1060°C?2050°C的升溫速度為205°C?250°C/小時。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的乳機導(dǎo)衛(wèi)熱處理方法，其特征在于，所述步驟三中，高溫回火過程由室溫加熱至440 0C?480 0C的升溫速度為55 °C?75 °C /小時。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的乳機導(dǎo)衛(wèi)熱處理方法，其特征在于，所述步驟四中，低溫回火過程由室溫加熱至270 0C?290 0C的升溫速度為25 °C?30 °C /小時。
【文檔編號】C21D9/00GK106048398SQ201610664497
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月12日 公開號201610664497.6, CN 106048398 A, CN 106048398A, CN 201610664497, CN-A-106048398, CN106048398 A, CN106048398A, CN201610664497, CN201610664497.6
【發(fā)明人】張有德, 趙仕章, 吳翠鳳, 常焰平, 胡峰, 史宣菊
【申請人】合肥東方節(jié)能科技股份有限公司