《轧机导卫用高温耐磨合金材料及轧机导卫热处理方法》的目的是为避免上述已有技术中存在的不足之处,提供一种轧机导卫用高温耐磨合金材料及轧机导卫热处理方法,以解决传统导卫材料在服役时磨损严重、寿命短、替换频繁等问题。
轧机导卫用高温耐磨合金材料,其特点是,该高温耐磨合金材料的各组分按质量百分比的构成为:C:1.45~1.6%,Cr:11~12.5%,余量为Fe,且Cr和C之间的质量百分比的比例为:Cr/C=7~8。
《轧机导卫用高温耐磨合金材料及轧机导卫热处理方法》还具有以下技术特点:
该高温耐磨合金材料还包含了Si和Mn,Si和Mn所占的质量百分比分别为:Si:0.8~1.2%,Mn:0.4~0.8%。
该高温耐磨合金材料还包含了Ni、Mo和Cu;Ni、Mo和Cu所占的质量百分比分别为:Ni0.4~0.6%、Mo0.05~0.1%、Cu0.15~0.2%。
该发明还提供了一种轧机导卫热处理方法。
轧机导卫热处理方法,其特点是,轧机导卫是由权利要求上文所述的高温耐磨合金材料制成的,其热处理方法包括如下步骤:
步骤1:首先,对轧机导卫在200℃~300℃温度下进行低温去应力退火,时间为4小时~6小时,炉冷至室温;
步骤2:然后,经过500℃~600℃的预热,保温4小时,并进行960℃~1050℃的固溶处理2小时~3小时;
步骤3:最后,以80℃~100℃/小时的加热速度加热至440℃~480℃;进行2小时~3小时的440℃~480℃高温回火,空冷至室温;
步骤4:最后在270℃~290℃低温回火5小时,随炉冷却至室温。
所述步骤1中,所述低温去应力退火过程由室温加热至200℃~300℃的升温速度为60℃~80℃/小时。
所述步骤2中,所述固溶处理过程由室温加热至960℃~1050℃的升温速度为90℃~110℃/小时。
所述步骤3中,所述高温回火过程由室温加热至440℃~480℃的升温速度为80℃~100℃/小时。
所述步骤4中,所述低温回火过程由室温加热至270℃~290℃的升温速度为15℃~20℃/小时。
《轧机导卫用高温耐磨合金材料及轧机导卫热处理方法》有益效果体现在:
该发明通过调整碳、铬、锰等合金元素的质量百分比,其组分为:C含量1.45~1.6wt%、Cr含量11~12.5wt%、Mn含量0.4~0.8wt%等,获得均匀、不连续的高耐磨组织(Cr,Fe)7C3(HV1200~1800);同时加入合金元素Ni、Mo、Cu,以提高淬透性,产生二次硬化,并且使碳化物细小且均匀分布。其热处理工艺为:首先在200~300℃的低温进行去应力退火;然后经过500~600℃的预热,并进行960~1050℃的固溶处理;最后进行440~480℃的高温回火和270~290℃的低温回火,以有效固溶合金元素,并使二次碳化物均匀和不连续析出,实现有效消除内应力,防止裂纹萌生。该发明显著提高了导卫材料的高温耐磨性、高温热强性和热稳定性能,与传统导卫材料相比,可提高使用寿命3~4倍,经济效益和社会效益明显。
该发明的铬基高温耐磨合金具有很高的硬度和优良的冲击性能,其耐磨性比普通合金钢高,其中存在的大量铬元素与碳化合生成的碳化物(Cr,Fe)7C3,其硬度可高达HV1300~1800。因此,调整碳含量可以使导卫材料的硬度达到HRC60~65,它不仅硬度高,而且还兼有良好的抗高温和抗腐蚀性能;而且加入的C、Cr和Mo能较好地提高合金的淬透性,使热处理后的钢具有较高的强度和耐磨能力;Cu还能使钢具有良好的塑性和导热性,能够在轧机激热激冷的恶劣环境下使用而不炸裂。
该发明的轧机导卫用高温耐磨合金材料及轧机导卫热处理方法,具有可提高导卫材料的高温耐磨性、高温热强性和热稳定性能、使得轧机导卫的使用寿命提高了3~4倍等优点。