專利名稱：一種沉沒輥軸套及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種沉沒輥軸套及制備方法，屬于耐腐蝕磨損材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)時，鋼帶通過浸在鋅液(溫度為460 480°C)中的沉沒輥而改變方向，即由進(jìn)入鋅鍋浸鋅變?yōu)槌鲣\鍋、鍍鋅層凝固冷卻。隨鋼帶的運動而轉(zhuǎn)動的沉沒輥通過兩側(cè)的軸套支撐在固定架上，軸套起滑動軸承的作用。目前，國內(nèi)外的軸套材料主要有鈷基合金、奧氏體不銹鋼、熱作模具鋼和高速鋼等，都存在耐鋅液腐蝕磨損性能差和使用壽命短的不足。中國發(fā)明專利CN101205598公開了一種沉沒輥軸套，由不銹鋼基體I和鈷基激光熔覆層2兩部分組成，鈷基激光熔覆層2覆蓋在不銹鋼基體I之上。該發(fā)明還提供沉沒輥軸套的制造方法，其特征在于工序如下:1.加工不銹鋼基體I ;2.機(jī)械加工；3.激光熔覆，在不銹鋼基體I外圓上，先熔覆打底層，再熔覆功能層；激光熔覆工藝參數(shù)為:激光功率3000 5000W，光斑直徑為2 5mm，掃描速度2 10mm/s ；4.機(jī)械加工至設(shè)計尺寸。該發(fā)明提供的沉沒輥軸套及其制造方法，其優(yōu)點在于:材料利用率高；耐熔鋅腐蝕層厚，可以達(dá)到2mm以上；軸套強度高，但存在涂層與基體結(jié)合強度低，涂層使用中易開裂和剝落的不足。中國發(fā)明專利CN101117978也公開了一種鋼鐵冶金領(lǐng)域內(nèi)連續(xù)熱浸鍍鋅生產(chǎn)線中鋅鍋輥子用軸套、軸瓦及其制造方法，采用氧-燃?xì)鈬姾富虻入x子噴焊或激光熔覆方法，將鈷基或鎳基線材或粉末噴焊或熔覆在軸套、軸瓦的配合面形成厚度為2-5_表面強化層。該發(fā)明方法制造的軸套、軸瓦，大大提高了耐鋅或鋅鋁腐蝕和耐磨損性能，延長了其使用壽命。該方法存在涂層使用中易易脫落和使用安全性差的不足。中國發(fā)明專利CN1924070還公開了一種含有高硬度硼化物的鑄造高硼耐磨不銹鋼，其特征在于制得的該不銹鋼有效化學(xué)成分及其重量百分比為:C:0.05% 0.30%, B:0.5%~ 3.0%, Cr:17.0%~ 25.0%, Ni:6.0% 8.0%，T1:0.4% 1·.5%，N:0.08% 0.20%，Y:0.04% 0.15%,Mg:0.03% 0.10%, Ca:0.02% 0.08%, Si < 2.0%, Mn < 2.0%, S < 0.04%, P < 0.04%，余量為Fe。該發(fā)明的鑄造高硼耐磨不銹鋼的基體組織主要是奧氏體，具有良好的耐蝕性，在基體上還含有8% 15%高硬度硼化合物，可以明顯改善鋼的耐磨性，但含有較多貴重的鎳元素，生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對現(xiàn)有沉沒輥軸套材料存在的不足，提供一種含硼無鎳奧氏體不銹鋼，其中加入硼的目的主要是為了得到高硬度的硼化物，有利于提高不銹鋼的耐磨性，而奧氏體基體具有良好的抗鋅液腐蝕能力，硼化物和奧氏體基體的結(jié)合，有利于促進(jìn)軸套使用壽命的延長。本發(fā)明的目的可以通過以下措施來實現(xiàn):本發(fā)明軸套的化學(xué)組成成分是(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％):0.10-0.25C, 2.0-3.0B, 16.0-18.OMn, 2.0-3.5Cr, 0.15-0.30N, S〈0.03，Ρ〈0.03，F(xiàn)e 余量。本發(fā)明材料采用電爐熔煉，首先將廢鋼、金屬錳、硼鐵、微碳鉻鐵和含氮錳鐵混合加熱熔化，爐前調(diào)整元素成分合格后，直接澆注成軸套，然后在50(TC進(jìn)行去應(yīng)力退火，最后精加工至規(guī)定尺寸和精度。本發(fā)明軸套加入錳和氮是為了獲得奧氏體基體,有利于改善軸套的耐蝕性,加入鉻是為了提高軸套的強度，加入硼是為了獲得高硬度硼化物，有利于提高軸套耐磨性。本發(fā)明沉沒輥軸套材料與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點:( I)本發(fā)明沉沒輥軸套材料，生產(chǎn)工藝簡單，原料來源豐富，不含貴重合金元素，生產(chǎn)成本低廉，比高鉻鎳不銹鋼降低40%以上。(2)本發(fā)明沉沒輥軸套材料中，含有較多高硬度硼化物，具有優(yōu)良的耐磨性。( 3)本發(fā)明沉沒輥軸套材料用于連續(xù)熱鍍鋅機(jī)組，使用壽命比常用高鉻鎳不銹鋼軸套提高3 5倍。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述:實施例1-5:實施例1-5沉沒輥軸套材料采用500公斤中頻感應(yīng)電爐熔煉，首先將廢鋼、金屬錳、硼鐵、微碳鉻鐵和含氮錳鐵混合加熱熔化，爐前調(diào)整元素成分合格后，直接澆注成軸套，然后在500°C進(jìn)行去應(yīng)力退火，退火保溫時間6小時，最后精加工至規(guī)定尺寸和精度。實施例1-5沉沒輥軸套材料的化學(xué)成分見表1，其力學(xué)性能見表2。表I沉沒輥軸套材料化學(xué)成分
權(quán)利要求
1.一種沉沒輥軸套，其特征在于，沉沒輥軸套材料的化學(xué)成分是(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％):0.10-0.25C, 2.0-3.0B, 16.0-18.0Mn, 2.0-3.5Cr, 0.15-0.30N, S〈0.03，Ρ〈0.03，F(xiàn)e 余量。
2.制備權(quán)利要求1的一種沉沒輥軸套的方法，其特征在于，包括以下步驟:采用電爐熔煉，首先將廢鋼、金屬錳、硼鐵、微碳鉻鐵和含氮錳鐵混合加熱熔化，爐前調(diào)整元素成分合格后，直接澆注成軸套，然后在500 °C進(jìn)行去應(yīng)力退火，最后精加工至規(guī)定尺寸和精度。
全文摘要
一種沉沒輥軸套及制備方法，屬于耐腐蝕磨損材料技術(shù)領(lǐng)域。沉沒輥軸套材料的化學(xué)成分是(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％)0.10-0.25C，2.0-3.0B，16.0-18.0Mn，2.0-3.5Cr，0.15-0.30N，S<0.03，P<0.03，F(xiàn)e余量。本發(fā)明軸套材料利用電爐便可生產(chǎn)，具有硬度和強度高，韌性、耐蝕性和耐磨性好等特點，制造工藝簡便，生產(chǎn)成本低廉。使用本發(fā)明軸套材料可以顯著提高熱鍍鋅生產(chǎn)線的作業(yè)率，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C22C38/38GK103233173SQ20131014666
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月24日
發(fā)明者符寒光, 高義民, 邢建東 申請人:北京工業(yè)大學(xué)