[发明专利]一种热轧无缝钢管生产用合金辊环及其生产方法有效
| 申请号： | 201810401454.8 | 申请日： | 2018-04-28 |
| 公开（公告）号： | CN108677083B | 公开（公告）日： | 2019-09-10 |
| 发明（设计）人： | 刘宇;肖连华;李元春;张杰;黄明;曹瑞荣;赵海军 | 申请（专利权）人： | 唐山钢铁集团有限责任公司;河钢股份有限公司唐山分公司 |
| 主分类号： | C22C37/10 | 分类号： | C22C37/10;C22C37/08;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/08;C22C38/12;C22C38/34;C22C38/22;C22C38/40;C22C38/44;C22C33/08;C22C33/06;B22D19/16 |
| 代理公司： | 石家庄冀科专利商标事务所有限公司 13108 | 代理人： | 陈丽 |
| 地址： | 063000 *** | 国省代码： | 河北;13 |
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| 摘要： | 本发明属于冶金技术领域，涉及一种热轧无缝钢管生产用合金辊环的生产方法。合金辊环，由外层和内层两层离心复合结构组成，所述辊环外层为高锰钼铸铁材质，内层为石墨钢材质。合金辊环的生产方法，采用离心复合铸造工艺，工艺方案还包括：离心冷型涂料的喷涂、金属液熔炼及变质处理、离心浇注、地坑保温、热处理。本发明工作层采用高锰钼铸铁材质，充分利用锰的高硬度、强度的强碳化物元素的特性及钼的高韧性、耐磨性，使其具有其高强度、高耐磨性、抗冷热疲劳性能，较普通珠光体和贝氏体辊环，其生产成本减少10～15%，而其使用寿命可提高2～3倍，可以替代传统珠光体和贝氏体辊环。 | ||
| 搜索关键词： | 合金辊环 辊环 热轧无缝钢管 铸铁材质 贝氏体 珠光体 高锰 内层 生产 离心复合铸造工艺 抗冷热疲劳性能 强碳化物元素 冶金技术领域 金属液熔炼 耐磨性 热处理 变质处理 高耐磨性 结构组成 离心复合 离心浇注 离心冷型 使用寿命 石墨 钢材质 高韧性 高硬度 工作层 地坑 两层 喷涂 保温 生产成本 涂料 替代 | ||
【主权项】：
1.一种热轧无缝钢管生产用合金辊环，由外层和内层两层离心复合结构组成，其特征在于，所述辊环外层为高锰钼铸铁材质，内层为石墨钢材质；所述辊环外层高锰钼铸铁材质的化学成分组成及质量百分含量为：C：2.50～2.70%、Si：1.00～1.20%、Mn：3.70～3.90%、P≤0.020%、S≤0.020%、Ni：0.80～1.00%、Cr：0.60～0.80%、Mo：3.40～3.60%、V：0.50～0.60%，余量为铁及不可避免的杂质；所述热轧无缝钢管生产用合金辊环由下述方法制得：采用离心复合铸造工艺，还包括如下工序：A、离心冷型涂料的喷涂：喷涂时冷型温度控制在200～230℃，离心机转速500r/min，涂料层厚度2.5～3.0mm；B、金属液熔炼：按辊环设计材质成分分别在中频感应炉进行外层高锰钼铸铁铁液熔炼和内层石墨钢液的熔炼；C、金属液熔炼及变质处理：外层金属料完全熔化后，在铁液面加入碎玻璃防止氧化，加入量为每吨金属液5kg～6kg，出铁前8min～ 10min在炉内加入铁水量0.4%～0.6%的钒铁，粒度10mm～20mm，出铁前5min ～7min加入1.0%的氮化铬铁、粒度20mm～40mm；高锰钼铸铁铁液出铁前浇注包内加入铁水量0.26%～0.28%的硅锆合金和0.4%～0.6%的变质处理剂；内层金属料完全熔化 后，在钢液液面加入碎玻璃防止氧化，加入量为每吨金属液5kg～6kg，出钢前包底加入钢水量0.5%的75SiFe，0.05%的铝饼，0.2%～0.4%的变质处理剂；D、离心浇注：![]()
当炉内铁、钢水的化学成分冶炼合格后，进行离心浇注；![]()
离心浇注时冷型温度要求：130℃～150℃，第一次浇注外层铁水，出炉温度1490℃～1510℃，浇注温度1430℃～1440℃；浇注完成后，立即向冷型内腔加入界面保护剂；![]()
当外层内表面温度达到1290℃～1310℃时，浇注内层钢水，出炉温度1600℃～1620℃，浇注温度1530℃～1540℃，钢水浇注完成后，立即向冷型内腔加入界面保护剂；![]()
当内层内表面温度达到1220℃～1240℃时，停止离心机旋转；E、地坑保温：离心机停转后，将冷型吊入地坑中，扣保温罩保温，内层内表面温度≥700℃时拆除保温罩，内层内表面温度≥100℃时开箱；F、热处理：毛坯采用高温去应力退火、粗加工后采用正火+二次回火热处理工艺。
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- 本发明公开了一种球墨铸铁基复合材料及制备复合卷筒的方法，基体合金由以下质量百分比组成：C占3.5～4.0％，Si占2.2～2.7％，Mn占0.3～0.8％，Ni占1.3～1.7％，Cu占0.5～0.9％，Mo占0.2～0.5％，Re占0.02～0.08％，Mg占0.03～0.06％，Ti占0.2～0.3％，P≤0.07，S≤0.02，余量为Fe和其他不可避免的杂质。采用先进的树脂砂生产线和电炉熔炼工艺技术，并通过铸渗工艺使表面合金化，替代热处理表面强化，将元素钛、锆、钽、钨与无机盐混合均匀，固定在铸型中并浇铸金属液，冷却开箱后得到复合卷筒。本发明能够提高球墨铸铁复合卷筒的韧性、表面硬度和使用寿命。
- 提高高铬铸铁轧辊耐磨性的Nb、V复合微合金化制备方法与具有高耐磨性的高铬铸铁轧辊-201910433912.0
- 肖福仁;刘杰兵;高鹏冲 - 邢台德龙机械轧辊有限公司
- 2019-05-23 - 2019-08-30 - C22C37/10
- 本发明涉及轧辊制备领域，并提供了一种提高高铬铸铁轧辊耐磨性的Nb、V复合微合金化制备方法与具有高耐磨性的高铬铸铁轧辊，本发明的制备方法包括控制高铬铸铁轧辊组分中按质量百分比Nb、V的总量为0.8～1.8％，且Nb与V的质量比Nb：V为4：1～2：1，并根据高铬铸铁轧辊组分中的Cr与C的含量调整Nb、V的总量，以使高铬铸铁轧辊中形成含有Nb、V的共晶MC型碳化物。本发明所述的Nb、V复合微合金化制备方法可利用少量的Nb、V合金化，提高高铬铸铁轧辊的耐磨性。
- 一种球墨铸铁及其制造方法-201910610159.8
- 徐海泳 - 惠州市永兴机械模具制造有限公司
- 2019-07-08 - 2019-08-27 - C22C37/10
- 本发明涉及一种球墨铸铁，按重量百分比计算，包含Fe及以下成份，C：2.5‑2.8％；Si：2.5‑3％，Mn：0‑1％；S：0‑0.03％；Cr:0.25‑0.30%,Cu：0.25‑0.35%，Mg：0.035‑0.045%；P:0.001‑0.002%。制备该球墨铸铁时，将铁原料加入熔炉进行高温熔炼，熔炼过程中逐渐加入碳；熔炼到一定温度时，再先后加入设定量的铬和硅；最后测量铁水中的碳当量，满足要求后再加入设定量的铜和镁；最后将熔炉内的混合铁水倒入球化包形成球墨铸铁。本发明所述的球墨铸铁强度好，耐腐蚀；通过所述方法制备球墨铸铁，碳的分散性更好，碳当量更容易满足要求，从而缩短制备时间，且成型的铸铁更耐腐蚀，强度更好。
- 高硅球墨铸铁及其制备方法-201711003928.5
- 韩军;郭亮;潘俊 - 共享装备股份有限公司
- 2017-10-24 - 2019-08-20 - C22C37/10
- 一种高硅球墨铸铁，所述高硅球墨铸铁包含化学成分及重量为：碳：3.0％‑3.3％、硅：3.8％‑4.0％、锰≤0.15％、磷≤0.03％、硫≤0.01％、镁：0.04％‑0.06％、铈：锑≥1.2，余量为铁，本发明通过控制所述高硅球墨铸铁的化学成份，使得所述材料具有硬度均匀、机械加工性能良好的特点，所述高硅球墨铸铁材料具有大于等于530MPa的抗拉强度、大于等于400MPa的屈服强度和大于等于12.5％的延伸率，本发明通过所述变质处理工艺，使得所述高硅球墨铸铁材料在铸态下铁素体含量在95％以上。本发明通过将铈和锑的含量及其比例控制在一定范围内，提高了石墨的圆整度、消除了碎块状石墨。
- 一种铸态砂型铸造含铌高强高韧球墨铸铁材料及其制备方法-201910501379.7
- 王林;袁福安;康明;涂欣达;晏克春;霍卯田;金通 - 东风商用车有限公司
- 2019-06-11 - 2019-08-16 - C22C37/10
- 本发明公开了一种铸态砂型铸造含铌高强高韧球墨铸铁材料及其制备方法，该球墨铸铁材料按重量百分比计由如下成分组成：C：3.7％‑3.9％、Si：2.0％～2.5％、Mn：0.2％～0.4％、Nb：0.06％～0.2％、Cu：0.3％～0.6％、Ni：0.3％～0.5％、P≤0.05％、S≤0.02％，余量为Fe。本发明通过铌微合金化并调整合金的配比，使球化等级达到2～3级，石墨大小5～6级，珠光体含量控制在70～80％之间，球墨铸铁的常温抗拉强度达到700MPa以上，同时其延伸率达到10％以上，具备高强度和高韧性。
- 一种耐磨合金铸铁材料及其制备方法-201910512031.8
- 宁兆祥;宁晋昆;宁晋奎 - 吉首长潭泵业有限公司
- 2019-06-13 - 2019-08-16 - C22C37/10
- 一种耐磨合金铸铁及其制备方法，该耐磨合金铸铁由以下重量百分比的成分组成：碳3.5～4.6%，硅0.8～1.2%，锰1～2%，铬26～32%，钼1～2%，镍1～2%，钨0.5～1.2%，硼0.05～0.3%，钛0.1～0.3%，余量为铁。本发明还包括所述耐磨合金铸铁的制备方法，本发明产品不仅具有良好的耐磨性，同时具有优良的耐冲击性能，制备方法简单，使用设备少，便于推广实施。
- 汽车转向器壳体用固溶强化铁素体球墨铸铁及其生产方法-201610755473.1
- 高世爽;吴继胜 - 河南广瑞汽车部件股份有限公司
- 2016-08-30 - 2019-08-16 - C22C37/10
- 本发明公开了一种汽车转向器壳体用固溶强化铁素体球墨铸铁，其化学组成成分按重量百分比为：碳C 3.10～3.50%，硅Si 3.20～3.70%，锰Mn≤0.50%，磷P≤0.05%，硫S≤0.015%，稀土RE≤0.03%，镁Mg0.03～0.06%，余量为铁Fe。其固溶强化生产方法包括：电炉熔炼作业、原汤处理要求、铁水处理方法、二次孕育、浇注等过程，浇注后铁水经过混砂、制芯、造型、落砂、清理、检验、防护、入库等程序，得到符合要求的汽车转向器壳体用固溶强化铁素体球墨铸铁。本发明生产过程中不需要再添加铜、锡等金属及锰铁等珠光体化合金，通过采用硅固溶强化铁素体，通过被固溶强化后的铁素体来满足材质的使用性能及加工性能的需要，同时达到降低生产成本，来满足市场及企业的需要。
- 一种直径25mm以下小直径球铁型材及其制备方法-201710521415.7
- 徐春杰;李翠芹;武迈;马萌;徐信锋;赵振;马东;李倩;淡江雷;张忠明 - 西安理工大学
- 2017-06-30 - 2019-08-16 - C22C37/10
- 本发明公开了一种直径25mm以下小直径球铁型材，按重量百分比其组成为：C：3.4～3.8％，Si：2.4～3.3％，Mn≤0.4％，P≤0.10％，S≤0.06％，其余为Fe，以上组成重量百分比之和为100％。本发明还公开了上述球铁型材的制备方法。本发明直径25mm以下小直径球铁型材，组织致密，无缩孔缩松等收缩类缺陷、硬度适中(无放射状碳化物，游离态碳化物小于10％)、表面光洁，且具有高强度。本体取样的强度指标达到LZQT500‑7的要求，切削加工性能好，切削抗力小，可以高速精加工，加工表面光洁度相对波动小。
- 一种球墨铸件用高强度合金材料及其制备方法-201910376354.9
- 刘佳慧 - 徐州天太机械制造有限公司
- 2019-05-07 - 2019-08-13 - C22C37/10
- 本发明公开了一种球墨铸件用高强度合金材料及其制备方法，涉及冶金技术领域，钼0.58～1.38份、硼22.5～25.5份、稀土1.45～1.85份、硫23.5～26.5份、磷10.5～14.5份、铜3.5～6.5份、锰4.2～5.9份、镍13.6～16.8份、钛0.33～0.75份、碳1.14～1.68份、铬3.24～3.69份、硅0.78～1.54份，本发明提供一种球墨铸件用高强度合金材料及其制备方法，可用于承受较大冲击载荷的工况，克服了高耐磨性金属材料不耐冲击的弊端并同时具有具有硬度大、耐磨性好、抗氧化性强、耐腐蚀性、焊接性好的特点。
- 一种耐磨铸铁涂层及其制备方法-201910376368.0
- 刘佳慧 - 徐州天太机械制造有限公司
- 2019-05-07 - 2019-08-13 - C22C37/10
- 本发明公开了一种耐磨铸铁涂层及其制备方法，涉及冶金技术领域，其特征在于：所述配方按照重量组分由以下组成：C：11.5～13.5份、Cu：0.25～0.55份、Mn：7.5～10.5份、Si：0.05～0.13份、Mo：2.25～2.95份、Cr：10.5～12.5份、V：0.11～0.44份、Ti：0.3～0.5份、B：2.6～3.6份、Ni：14.4～15.5份，本发明提供一种耐磨铸铁涂层及其制备方法，成本低，强度高，韧性好，淬硬性和淬透性好，而且工艺简单，熔炼过程中球化级别高，球墨分布均匀，提高工件使用寿命、减少更换频率。
- 一种自润滑低温升的谐波减速器及其制备方法-201610793399.2
- 许旸 - 许旸;东莞市鑫拓智能机械科技有限公司
- 2016-08-31 - 2019-08-09 - C22C37/10
- 本发明公开了一种自润滑低温升的谐波减速器，由内齿刚性轮、柔轮和柔性轴承三大件组成。内齿刚性轮、柔轮和柔性轴承均由等温淬火球墨铸铁材料(ADI)制成，具有超细密的基体组织和石墨形态。其中内齿刚性轮齿部的石墨球直径≤0.03mm，石墨球密度≥200个/mm2；柔轮和轴承套圈的石墨球直径≤0.02mm，石墨球密度≥400个/mm2，基体组织在500倍以上金相显微镜下才能观察清楚。本发明的谐波减速器具有优异的自润滑功能，从而彻底免于加注润滑脂；在延长寿命的同时，具有了温升低、噪音小、重量轻、扭力大、刚性好、加速度转矩和瞬时加速度转矩高的优点。
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