一種基于WC硬質合金的導衛輥制作方法技術

本發明專利技術公開了一種基于WC硬質合金的導衛輥制作方法。包括硬質相30％?40％和粘結相60％?70％，還包括如下制作步驟：材料配置、熔煉、鑄造及加工、熱處理、滲氮處理等過程。本發明專利技術采用的硬質相的WC和陶瓷，與合金的粘結相組成該導衛輥的澆注成分，由于WC為基體，使得導衛輥具有較高的抗高溫耐磨性；通過加入的WC和陶瓷具有高硬度，從而具有高的耐磨性能，提高使用壽命。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于導衛輥
，特別是涉及一種基于WC硬質合金的導衛輥制作方法。
技術介紹
導衛輥主要是引導、輔助軋制坯料或成品迅速通過的軋鋼用的設備裝罝，是鋼鐵廠棒材和線材軋制線上的一個非常關鍵的部件，要求具有較髙的髙溫耐磨性，僅冶金行業我國年需消耗各類軋輥材料約200萬噸，而性能難以滿足要求，因此，每年花數億美元從國外進口，因此,如何降低其成本，提高其性能，成為未來研究的主要內容。國內外主要采用的導衛輥材料有：奧氏體耐熱鋼、馬氏體耐熱鋼和硬質合金等三種。由于鋼結硬質合金既有硬質合金高彈性模量、高硬度及高耐磨性的優點，又有合金工具鋼可切削加工及可熱處理等特點，用于冷作工模具已取得顯著的技術經濟效果。在線材軋制過程中，鋼坯以較高的溫度(900～1250℃)及較高的速度(50m/s以上)通過導衛裝置，同時為冷卻軋輥及導衛裝置，需要不停地向其表面噴射一定壓力的冷卻水。因此，導衛裝置在較高溫度下，既要承受急冷急熱沖擊，又要承受滑動摩擦磨損以及鋼坯入口時施加的沖擊載荷，工作條件十分惡劣，當導衛輥的熱量散熱不暢時，容易造成導衛輥的損耗甚至失效。目前導衛輥大多采用耐熱鋼等金屬材質，由于金屬在高溫下的硬度耐磨性低，而且高溫下化學穩定性差，因此在導衛輥在使用過程中會出現高溫磨損失效、粘鋼失效、拉傷失效、熱疲勞與熱裂失效等失效形式。此外由于金屬的密度高，在高速旋轉運動中，重質導衛輥會對安裝在其內部的軸承產生很大的應力，容易造成軸承的失效。因此從導衛輥材質本身考慮防止以上失效的措施是提高材料的硬度、耐磨性、韌性以及抗高溫氧化能力。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種基于WC硬質合金的導衛輥制作方法，通過采用的硬質相的WC和陶瓷，與合金的粘結相組成該導衛輥的澆注成分，由于WC為基體，使得導衛輥具有較高的抗高溫耐磨性；通過加入的WC和陶瓷具有高硬度，從而具有高的耐磨性能，提高使用壽命。為解決上述技術問題，本專利技術是通過以下技術方案實現的：本專利技術為一種基于WC硬質合金的導衛輥制作方法，包括硬質相30％-40％和粘結相60％-70％；還包括如下制作步驟：步驟一，材料配置：A硬質相包括WC68％-79％和陶瓷21％-32％；B粘結相包括生鐵、鎢鐵、釩鐵、鉻鐵、鎳鐵、鉬鐵、硅鐵和錳鐵；其中，粘結相由下列重量百分比的化學成分組成：C 1.9～2.4％；W 1.0～2.0％；V 0.4～0.8％；Cr 18.5～25.0％；Mo 1.2～1.4％，Si 0.37～0.54％，Ni0.17～0.24％，S＜0.02％，P＜0.02％，余量為Fe和不可避免的微量雜質；步驟二，熔煉：將步驟一中的粘結相在中頻感應電爐內混合加熱熔化；鋼水溫度達到1630～1750℃時，停止加熱，室溫靜置10-20min后，加入硬質相，加熱，使鋼水溫度達到1760～1780℃時，停止加熱，室溫靜置1-2h后，出爐入澆包；步驟三，鑄造及加工：當鋼水溫度降至1450～1470℃時，將鋼水澆入鑄型，得到導衛輥毛坯，導衛輥毛坯經清砂、去澆冒口處理后，入爐加熱至880～920℃，保溫4～6小時后，爐冷至溫度低于500℃后空冷至室溫，然后進行粗加工；步驟四，熱處理：將加工后的導衛輥繼續入爐加熱至1020～1050℃，保溫2～4小時后，進行機械精加工；在溫度為100～150℃的淬火油池中淬火冷卻40～60分鐘，隨后在200～220℃回火保溫8～10小時，出爐空冷至室溫；步驟五，滲氮處理：將步驟四處理后的導衛輥表面進行滲氮，連續進行2-3次，每次滲氮溫度降低5℃。本專利技術具有以下有益效果：1、本專利技術采用的硬質相的WC和陶瓷，與合金的粘結相組成該導衛輥的澆注成分，由于WC為基體，使得導衛輥具有較高的抗高溫耐磨性。2、本專利技術的導衛輥具有較高的高溫組織穩定性好高的硬度和強度，通過加入的WC和陶瓷具有高硬度，從而具有高的耐磨性能，提高使用壽命。當然，實施本專利技術的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優點。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦＠夹g中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。實施例一該導衛輥由硬質相30％和粘結相70％；還包括如下制作步驟：步驟一，材料配置：A硬質相包括WC68％和陶瓷32％；B粘結相包括生鐵、鎢鐵、釩鐵、鉻鐵、鎳鐵、鉬鐵、硅鐵和錳鐵；其中，粘結相由下列重量百分比的化學成分組成：C 1.9％；W 1.0％；V 0.4％；Cr 18.0％；Mo 1.2％，Si 0.37％，Ni 0.17％，S＜0.02％，P＜0.02％，余量為Fe和不可避免的微量雜質；步驟二，熔煉：將步驟一中的粘結相在中頻感應電爐內混合加熱熔化；鋼水溫度達到1630～1750℃時，停止加熱，室溫靜置10-20min后，加入硬質相，加熱，使鋼水溫度達到1760～1780℃時，停止加熱，室溫靜置1-2h后，出爐入澆包；步驟三，鑄造及加工：當鋼水溫度降至1450～1470℃時，將鋼水澆入鑄型，得到導衛輥毛坯，導衛輥毛坯經清砂、去澆冒口處理后，入爐加熱至880～920℃，保溫4～6小時后，爐冷至溫度低于500℃后空冷至室溫，然后進行粗加工；步驟四，熱處理：將加工后的導衛輥繼續入爐加熱至1020～1050℃，保溫2～4小時后，進行機械精加工；在溫度為100～150℃的淬火油池中淬火冷卻40～60分鐘，隨后在200～220℃回火保溫8～10小時，出爐空冷至室溫；步驟五，滲氮處理：將步驟四處理后的導衛輥表面進行滲氮，連續進行2-3次，每次滲氮溫度降低5℃。對該導衛輥進行熱處理，在800℃預熱后，分別加熱到1000℃、1050℃、1100℃、1180℃、1250℃油淬；然后分別在260℃、330℃、400℃、580℃和660℃回火3次，每次回火1h。通過高溫快速滑動磨損試驗機進行磨損測試，得到磨損量X1。實施例二該導衛輥由硬質相30％-40％和粘結相60％-70％；還包括如下制作步驟：步驟一，材料配置：A硬質相包括WC75％和陶瓷25％；B粘結相包括生鐵、鎢鐵、釩鐵、鉻鐵、鎳鐵、鉬鐵、硅鐵和錳鐵；其中，粘結相由下列重量百分比的化學成分組成：C 2.2％；W 1.5％；V 0.6％；Cr 21.0％；Mo 1.3％，Si 0.45％，Ni 0.20％，S＜0.02％，P＜0.02％，余量為Fe和不可避免的微量雜質；步驟二，熔煉：將步驟一中的粘結相在中頻感應電爐內混合加熱熔化；鋼水溫度達到1630～1750℃時，停止加熱，室溫靜置10-20min后，加入硬質相，加熱，使鋼水溫度達到1760～1780℃時，停止加熱，室溫靜置1-2h后，出爐入澆包；步驟三，鑄造及加工：當鋼水溫度降至1450～1470℃時，將鋼水澆入鑄型，得到導衛輥毛坯，導衛輥毛坯經清砂、去澆冒口處理后，入爐加熱至880～920℃，保溫4～6小時后，爐冷至溫度低于500℃后空冷至室溫，然后進行粗加工；步驟四，熱處理：將加工后的導衛輥繼續入爐加熱至1020～1050℃，保溫2～4小時后，進行機械精加工；在溫度為100～150℃的淬火油池中淬火冷卻40～60分鐘，隨本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于WC硬質合金的導衛輥制作方法，其特征在于，包括硬質相30％?40％和粘結相60％?70％；還包括如下制作步驟：步驟一，材料配置：A硬質相包括WC68％?79％和陶瓷21％?32％；B粘結相包括生鐵、鎢鐵、釩鐵、鉻鐵、鎳鐵、鉬鐵、硅鐵和錳鐵；其中，粘結相由下列重量百分比的化學成分組成：C?1.9～2.4％；W?1.0～2.0％；V?0.4～0.8％；Cr?18.5～25.0％；Mo?1.2～1.4％，Si?0.37～0.54％，Ni?0.17～0.24％，S＜0.02％，P＜0.02％，余量為Fe和不可避免的微量雜質；步驟二，熔煉：將步驟一中的粘結相在中頻感應電爐內混合加熱熔化；鋼水溫度達到1630～1750℃時，停止加熱，室溫靜置10?20min后，加入硬質相，加熱，使鋼水溫度達到1760～1780℃時，停止加熱，室溫靜置1?2h后，出爐入澆包；步驟三，鑄造及加工：當鋼水溫度降至1450～1470℃時，將鋼水澆入鑄型，得到導衛輥毛坯，導衛輥毛坯經清砂、去澆冒口處理后，入爐加熱至880～920℃，保溫4～6小時后，爐冷至溫度低于500℃后空冷至室溫，然后進行粗加工；步驟四，熱處理：將加工后的導衛輥繼續入爐加熱至1020～1050℃，保溫2～4小時后，進行機械精加工；在溫度為100～150℃的淬火油池中淬火冷卻40～60分鐘，隨后在200～220℃回火保溫8～10小時，出爐空冷至室溫；步驟五，滲氮處理：將步驟四處理后的導衛輥表面進行滲氮，連續進行2?3次，每次滲氮溫度降低5℃。...

【技術特征摘要】
1.一種基于WC硬質合金的導衛輥制作方法，其特征在于，包括硬質相30％-40％和粘結相60％-70％；還包括如下制作步驟：步驟一，材料配置：A硬質相包括WC68％-79％和陶瓷21％-32％；B粘結相包括生鐵、鎢鐵、釩鐵、鉻鐵、鎳鐵、鉬鐵、硅鐵和錳鐵；其中，粘結相由下列重量百分比的化學成分組成：C 1.9～2.4％；W 1.0～2.0％；V 0.4～0.8％；Cr 18.5～25.0％；Mo 1.2～1.4％，Si 0.37～0.54％，Ni 0.17～0.24％，S＜0.02％，P＜0.02％，余量為Fe和不可避免的微量雜質；步驟二，熔煉：將步驟一中的粘結相在中頻感應電爐內混合加熱熔化；鋼水溫度達到1630～1750℃時，停止加熱，室溫靜置1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳鵬，趙仕堂，王孟祥，王磊，吳翠鳳，郁應海，
申請(專利權)人：合肥東方節能科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34