專利名稱：高溫高硫耐磨合金及其應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種高硫合金，該合金尤其是用于穿孔機或軋管機的導板或導盤軋圈。
背景技術：
穿孔機、軋管機的導板或導盤以及軋鋼的導板一直是生產中最大的易損件之一。 生產中導板或導盤的工作環境非常惡劣，其受到壓力和摩擦力的合力高達軋制力的30%左右，在生產過程中瞬間升溫至1000°C左右，生產間斷時的冷卻水又被急冷。傳統上國內大多數廠家采用高鉻高鎳、高碳高鉻等合金生產導板，合金球墨鑄鐵生產導盤軋圈。其中高鉻高鎳鑄鐵導板成本高，尤其是生產不銹鋼及高合金鋼時易產生斷裂失效，從而造成生產效率降低，斷裂的導板若發現不及時，還會給軋制件帶來表面缺陷； 高碳高鉻用導板易產生粘鋼、網狀裂紋。軋管機的導盤易產生崩邊現象，此時易造成鋼管的表面劃傷、產生廢品，嚴重時還可能造成軋機堆鋼，發生生產事故或安全事故。現在部分導板材質的改良是通過增加釩等貴重金屬實現的，使用壽命有所提高， 但是生產成本上升。
發明內容
本發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傳統的高鉻合金或合金球墨鑄鐵，其具有自潤滑性，可以增加使用件的耐磨性、耐熱性，特別適合用于導板或導盤軋圈，可以使導板或導盤軋圈的開裂、崩邊大大減少，提高工廠生產效率、降低生產成本、提高軋件質量。通過本發明的合金即可生產導板、又可生產導盤軋圈。拓寬了導板或導盤軋圈生產廠家產品規格、減少生產工序、降低生產成本。本發明是由以下技術方案實現的一種高溫高硫耐磨合金，其所含的化學成分為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。本發明的高溫高硫耐磨合金，其所含的化學成分優選為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。本發明的高溫高硫耐磨合金，經檢測其硬度彡45HRC。本發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，采用中頻感應爐冶煉制成。本發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，升溫熔化，溫度1550 1580°C，熔化過程中增加lkg/t的AL脫氧劑進行預脫氧，用碳粉、硅粉、白渣進行擴散還原(預脫氧將降低鋼中的含氧量，擴散還原將金屬元素均勻化)；(2)鋼水熔清后，檢測其化學成分；根據熔清樣結果，調整鋼水成分，除硫含量外， 其余成分均調整至所述范圍內；(3)根據熔清樣鋼水硫含量，加入硫磺，調整硫含量為所述范圍內。所述步驟(3)中硫磺的加入方法為在鋼水溫度達到1520 1580°C時出鋼，出鋼時隨鋼水加入硫磺。采用本發明的高溫高硫耐磨合金，澆注在相應模具中，可以制成用于穿孔機或軋管機的導板或導盤軋圈，澆注溫度為1480°C至1520°C之間，澆注時間彡60S。本發明的優點是提供一種高溫高硫耐磨合金。其具有自潤滑性，可以增加使用件的耐磨性、耐熱性，特別適合用于導板或導盤軋圈，可以使導板或導盤軋圈的開裂、崩邊大大減少，提高工廠生產效率、降低生產成本、提高軋件質量。通過改變軋鋼的導板、穿孔機或軋管機的導板或導軋圈盤的化學成分，提高導板或導盤的使用壽命；也可精簡生產廠家的生產工序。通過合理的高硫合金化學成分配比，采用鑄造的方式生產軋機設備的導板或導盤軋圈。
具體實施例方式為了進一步說明該發明，通過以下實施例進一步闡述一種高溫高硫耐磨合金，經檢測該合金的化學成分(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(首先粗略計算各種化學元素含量，此時根據物料平衡，包含化學反應所需的化學量，造渣所需的熔劑量)加入中頻爐內，升溫熔化，溫度1550 1580°C， 熔化過程中增加lkg/t的預脫氧，用碳粉、硅粉、白渣進行擴散還原，最后采取lkg/t的終脫氧。由于實際用量一般大于理論用量，因此在鋼水熔清后，取光譜樣，檢測化學成分。根據熔清樣結果，調整鋼水成分，除硫含量外，其余成分均調整至要求范圍之內。根據熔清樣鋼水S含量，計算已定的鋼水重量所需S含量，按硫磺重量按照50%吸收率計算加入，將S含量調整為1 1. 5%。硫磺加入方法在鋼水溫度達到1520 1580°C時出鋼，出鋼時隨鋼水加入硫磺。一種用于穿孔機或軋管機的導板或導盤軋圈，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。
實施例1 化學成分見表1所示，其硬度測量46HRC，過管支數300支，為外購導板過管支數的 115倍，成品管中由導板粘鋼劃傷帶來的缺陷統計由原來的2%降為0。實施例2 化學成分見表1所示，其硬度測量47. 5HRC，過管支數321支，為外購導板過管支數的1. 23倍，成品管中由導板粘鋼劃傷帶來的缺陷統計仍為0。實施例3 化學成分見表1所示，其硬度測量45. 3HRC，過管支數298支，為外購導板過管支數的1. 14倍，成品管中由導板粘鋼劃傷帶來的缺陷統計仍為0。表1實施例的化學成分
權利要求
1.一種高溫高硫耐磨合金，其特征在于所含的化學成分為 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.根據權利要求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.根據權利要求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，采用中頻感應爐冶煉制成。
5.根據權利要求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，升溫熔化，溫度1550 1580°C，熔化過程中增加 lkg/t的AL脫氧劑進行預脫氧，用碳粉、硅粉、白渣進行擴散還原；(2)鋼水熔清后，檢測其化學成分；根據熔清樣結果，調整鋼水成分，除硫含量外，其余成分均調整至所述范圍內；(3)根據熔清樣鋼水硫含量，加入硫磺，調整硫含量為所述范圍內。
6.根據權利要求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到1520 1580°C時出鋼，出鋼時隨鋼水加入硫磺。
7.一種用于穿孔機或軋管機的導板，其特征在于所述導板由權利要求1或2所述的高溫高硫耐磨合金澆注在模具中制成。
8.根據權利要求7所述的導板，其特征在于所述澆注溫度為1480°C至1520°C之間， 澆注時間< 60S。
9.一種用于穿孔機或軋管機的導盤軋圈，其特征在于所述導盤軋圈由權利要求1或2 所述的高溫高硫耐磨合金澆注在模具中制成。
10.根據權利要求7所述的導盤軋圈，其特征在于所述澆注溫度為1480°C至1520°C 之間，澆注時間< 60S。
全文摘要
本發明涉及軋鋼領域的高溫高硫耐磨合金，它特別用于軋鋼機的導板、穿孔機或軋管機的導板或導盤軋圈。該合金化學成分為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C22C33/04GK102433517SQ20111043309
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月21日 優先權日2011年12月21日
發明者安志平, 龐于思, 王黎暉, 陳玉娥 申請人:新興鑄管股份有限公司