專利名稱：軸瓦軸套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金行業(yè)和熱涂鍍的設(shè)備，具體涉及一種沉沒輥和穩(wěn)定輥的 軸瓦軸套。
背景技術(shù)：
熱涂鍍由于生產(chǎn)效率高，目前在冶金和鍍層鋼板行業(yè)得到了較為廣泛的 應(yīng)用。但目前沉沒輥和穩(wěn)定輥所用的軸瓦軸套大都采用鐵基材質(zhì)、陶瓷材質(zhì) 或表面噴涂材質(zhì)。然而，鐵基材質(zhì)不耐磨損、使用壽命較短、磨損面粗糙、有深溝槽；陶瓷材質(zhì)在使用過程中易于產(chǎn)生因沖擊而造成的開裂、使用壽命 不穩(wěn)定；表面噴涂材質(zhì)的噴涂層厚度有限。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種軸瓦軸套，其材質(zhì)為鈷基合金，所述鈷基合金按重量 計(jì)包含10%-40%的Cr、 0.1%~ 15%的Ni、 0.1%~ 15%的W、 0,1%~ 10%的 Mo、 0.01%~5.0%的V、 0.01%~5.0%的Ti、 0.01% ~ 1.5%的C、 0.01% ~ 20% 的Fe、 0.01% ~ 5.0%的Al、 0.1% ~ 3.0%的Mn、 0.01% ~ 5.0%的Nb、 0.1% ~ 3.0%的Si，其余為Co。本發(fā)明提供的沉沒輥和穩(wěn)定輥兩端的軸瓦軸套在熱鍍鋁鋅液、熱鍍鋅液、 熱鍍鋅鋁、熱鍍純鋁液等的工作條件下，具有良好的耐腐蝕、耐磨損、磨損 表面平滑、導(dǎo)熱性能、足夠的強(qiáng)度、延伸率，較小的熱膨脹系數(shù)、低的彈性 模數(shù)等良好的耐熱疲勞參數(shù)，與現(xiàn)有鐵基材質(zhì)和陶瓷材質(zhì)軸瓦軸套相比，壽 命和穩(wěn)定可靠程度大大提高。
圖l是根據(jù)本發(fā)明的軸瓦軸套結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是^f艮據(jù)本發(fā)明的軸瓦軸套沿軸向剖成半圓形的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是才艮據(jù)本發(fā)明的軸瓦軸套端部添加法蘭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的軸瓦軸套端部添加法蘭和端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5A是示出才艮據(jù)本發(fā)明的軸瓦軸套的耐蝕性的照片。 圖5B是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的軸瓦軸套的耐蝕性的照片。 圖6A和圖6B是根據(jù)本發(fā)明的軸瓦軸套的耐磨性的照片。 圖7是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的鐵基材質(zhì)的軸瓦軸套的耐磨性的照片。 圖8是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的表面噴涂的軸套的耐磨性的照片。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的軸瓦軸套進(jìn)行詳細(xì)地描述。 本發(fā)明所采用沉沒輥和穩(wěn)定輥的軸瓦軸套的組份以重量百分比計(jì)為 10%-40%的Cr、0,l% ~ 15%的Ni、0.1% ~ 15%的W、0.1% ~ 10%的Mo、0.01% ~ 5.0%的V、 0.01% ~ 5.0%的Ti、 0.01% ~ 1,5%的C、 0.01% ~ 20%的Fe、 0.01% ~ 5.0。/。的A1、 0.1%~3.0%的Mn、 0.01% ~ 5.0%的Nb、 0.1% ~ 3.0%的Si，其余 為Co。下面將具體解釋軸瓦軸套中各組份的作用。鉻(Cr)是鈷基合金的重要合金元素，高的鉻含量保證合金的抗氧化性 和耐腐蝕性，鉻與鈷能形成一系列不同組織結(jié)構(gòu)的相和金屬間化合物。同時(shí)鉻與碳容易形成&7(33、 Cf23C6碳化物強(qiáng)化相和固溶強(qiáng)化基體，鉻能顯著提高鈷基合金的室溫和高溫力學(xué)性能。鉻含量過低將降低鈷基合金的抗高溫腐蝕 性能，鉻含量過高將降低鈷基合金的高溫持久強(qiáng)度。在本發(fā)明中，優(yōu)選地， 鈷基合金中鉻的含量按重量計(jì)為10%至40%。更加優(yōu)選地，兼顧耐腐蝕性、 抗高溫腐蝕性能、高溫持久強(qiáng)度等室溫和高溫力學(xué)性能，將鉻的含量定為 20%-30%。鎳(Ni)在Co基體中能很好地固溶，鎳在鈷基合金中是作為穩(wěn)定a-Co及 層錯(cuò)數(shù)量的主要元素，在鈷基合金中有可能形成Co3Ni和CoNi3有序相，鎳 能提高韌性，但不能提高鈷基合金的強(qiáng)度，無強(qiáng)化作用。在本發(fā)明中，優(yōu)選 地，鈷基合金中鎳的含量按重量計(jì)為小于15%。如果Ni的含量超過15。/。，則 將一定程度降低鈷基合金的強(qiáng)度。優(yōu)選地，鎳的含量按重量計(jì)為0.1%至10%。碳與加入的合金元素如Cr、 W、 Mo等形成碳化物，獲得一定的組織和 強(qiáng)度。在本發(fā)明中，碳的含量按重量計(jì)為0.01%至1.5%。鐵是強(qiáng)烈穩(wěn)定a-Co的元素，且Y-Fe與a-Co可無限固溶。隨含鐵量增如，鈷基合金的硬度下降、導(dǎo)磁性增加，并且鐵促進(jìn)鈷基合金中金屬間化合物CJ相及骨架狀碳化物的生成。在本發(fā)明中，鐵的含量按重量計(jì)為0.01%~20%， 優(yōu)選地為0.01%~15%。鴒既能促進(jìn)碳化物形成加強(qiáng)第二相強(qiáng)化作用，本身又能固溶強(qiáng)化基體，是固溶強(qiáng)化元素。鈷和鴒可形成WC03、 W6C07兩種中間相。隨著溫度的變化，鴒的溶解度發(fā)生變化。在本發(fā)明中，優(yōu)選地，鎢的含量按重量計(jì)為0.1%至15%。 更加優(yōu)選地，鴒的含量為0.1%至10%。鉬也能促進(jìn)碳化物形成加強(qiáng)第二相強(qiáng)化作用，與鎢的作用類似，并且本 身也能固溶強(qiáng)化基體，是固溶強(qiáng)化元素。但是，鉬對(duì)鈷基合金的耐高溫腐蝕 有害。在本發(fā)明中，優(yōu)選地，鉬的含量按重量計(jì)為0.1%至10%。更加優(yōu)選地， 鉬的含量為0.1%至5.5%。釩(V)元素的固溶和析出強(qiáng)化了基體組織，并使耐熱性能顯著地提高。 同時(shí)能在一定程度上減少合金在冷卻到室溫前即高溫階段的熱裂紋的產(chǎn)生， 即一定程度上避免開裂。在本發(fā)明中，釩的含量以重量計(jì)為0.01%至5.0%。 更加優(yōu)選地，釩的含量為0.01%至3.0%。鈦(Ti)元素的固溶和析出強(qiáng)化了基體組織，并使耐熱性能顯著地提高。 在本發(fā)明中，鈦的含量以重量計(jì)為0.01%至5.0%。更加優(yōu)選地，4太的含量為 0.01%至3.0%。鋁(A1)有脫氧、抗氧化、固溶強(qiáng)化作用。在本發(fā)明中，鋁的含量以重量計(jì) 為0.01%至5.0%。更加優(yōu)選地，鋁的含量為0.01%至3.0%。錳(Mn)改善合金的流動(dòng)性和鑄造性能，可起脫氧、造渣的作用。在本發(fā) 明中，錳的含量以重量計(jì)為0.1%至3.0%。更加優(yōu)選地，錳的含量為0.1%至 2.0%。鈮(Nb)與金屬中的碳、氮、氧有極強(qiáng)的親和力，能細(xì)化晶粒，提高金屬 的強(qiáng)度和改善塑韌性，同時(shí)明顯地改善抗腐蝕能力。在本發(fā)明中，鈮的含量 以重量計(jì)為0.01%至5.0%。更加優(yōu)選地，鈮的含量為0.01%至3.0%。硅(Si)也能改善合金的流動(dòng)性和鑄造性能，可起脫氧、造渣的作用。在本 發(fā)明中，硅的含量以重量計(jì)為0.1%至3.0%。更加優(yōu)選地，硅的含量為0.1% 至2,0%。圖1至圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的軸瓦軸套的結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D3可知，在軸 套10的端部添加了法蘭20，從而便于安裝、焊接和使用，從而提高軸瓦軸套的使用性能。另外，參照?qǐng)D4，在軸套10的兩端部分別添加了法蘭20和端蓋30,從 而有利于保護(hù)中心孔和防止軸向串動(dòng)，提高軸瓦軸套的使用性能。 下面將具體示出本發(fā)明的具體實(shí)施例。 實(shí)施例1軸瓦軸套成分以重量計(jì)為Si0.5%、 Mn0.3%、 C0.6%、 Al 0.5%、 P <0.07%、 S <0.07%、 V0.1%、 Ti0.1%、 Cr 250/0、 Fe6%、 Ni 5 % 、 Nb 1.5 %、 W3%、 Mo 3%,其余為Co。已有技術(shù)的軸瓦軸套在相同的機(jī)組使用時(shí) 間明顯低于本發(fā)明的軸瓦軸套使用時(shí)間，在本發(fā)明的軸瓦軸套使用時(shí)間的1/3 以下。實(shí)施例2軸瓦軸套成分為Al 0.5%、 Si 0.4% 、 Mn 0.7% 、 C 0.6% 、 Cr20%、 Fe 12 %、 Ni3°/。、 Nbl.0%、 W5%、 Mo2%、 V0.2%、 TiO.2%,其余為Co。已 有技術(shù)的軸瓦軸套在相同的機(jī)組使用時(shí)間明顯低于本發(fā)明的軸瓦軸套使用時(shí) 間，在本發(fā)明的軸瓦軸套使用時(shí)間的1/3以下。實(shí)施例3軸瓦軸套成分為A10.8%、 Si 1.0%、 C1.5%、 Mn0.7%、 Cr26%、 Fe 12 %、 Ni3%、 Nbl,0%、 W5%、 Mo2%、 V0.2%、 Ti0.2%，其余為Co。已 有技術(shù)的軸瓦軸套在相同的機(jī)組使用時(shí)間明顯低于本發(fā)明的軸瓦軸套使用時(shí) 間，在本發(fā)明的軸瓦軸套使用時(shí)間的1/3以下。圖5A示出了根據(jù)本發(fā)明的軸瓦軸套的耐蝕性的照片。圖5A為根據(jù)本發(fā) 明的鈷基合金在熱鍍鋁鋅鍋內(nèi)浸泡58天后界面的形貌，其中，左邊為鈷基合 金，右邊為鋁鋅液。從圖5A可以看出，加工刀痕仍然存在，界面清晰。圖5B示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的軸瓦軸套的耐蝕性照片。圖5B為鐵基合金 在熱鍍鋁鋅鍋內(nèi)浸泡1天后界面的形貌。其中，左邊為鐵基合金，右邊為鋁 鋅液。從圖5B可以看出，界面因?yàn)閲?yán)重腐蝕而難以區(qū)分。圖6A和圖6B是根據(jù)本發(fā)明的軸瓦軸套的耐磨性的照片。圖6A和圖6B 示出了根據(jù)本發(fā)明的沉沒輥的軸套使用15天后的磨損形貌。從圖6A可以看 出，工作面有輕微的磨損。從圖6B可以看出，立面厚度沒有減薄。圖7是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的鐵基材質(zhì)的軸瓦軸套的耐磨性的照片，其中，照 片中的左邊和中間示出了鐵基材質(zhì)使用4天后軸套磨損的形貌，照片的右邊示出了鐵基材質(zhì)使用4天后軸瓦磨損的形貌。從圖7可以看出，根據(jù)現(xiàn)有技 術(shù)的使用鐵基材質(zhì)的軸瓦軸套在短時(shí)間的使用后即出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損。圖8是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的表面噴涂的軸套的耐磨性的照片，圖8示出了表 面進(jìn)行了噴涂之后的沉沒輥的軸套在使用5天后的形貌的照片。從圖8中可 以看出，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的軸套在短時(shí)間的使用后即出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損。通過以上比較可知，根據(jù)本發(fā)明的軸瓦軸套采用鈷基合金，在液態(tài)金屬 的腐蝕和磨損條件下，具有強(qiáng)度好，較好的延伸率、熱膨脹系數(shù)較低、耐熱 疲勞性能好、耐磨損、使用壽命長(zhǎng)、磨損表面平滑等特點(diǎn)，比現(xiàn)有軸瓦軸套 有較大提高。
權(quán)利要求
1、一種軸瓦軸套，其特征在于軸瓦軸套的材質(zhì)為鈷基合金，所述鈷基合金按重量計(jì)包含10％-40％的Cr、0.1％～15％的Ni、0.1％～15％的W、0.1％～10％的Mo、0.01％～5.0％的V、0.01％～5.0％的Ti、0.01％～1.5％的C、0.01％～20％的Fe、0.01％～5.0％的Al、0.1％～3.0％的Mn、0.01％～5.0％的Nb、0.1％～3.0％的Si，其余為Co。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸瓦軸套，其特征在于所述軸瓦軸套在端部添 加有法蘭。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸瓦軸套，其特征在于所述軸瓦軸套在端部添 力口有端蓋。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸瓦軸套，其特征在于所述鈷基合金按重量計(jì) 包含20%-30%的Cr、 0.1%-10%的Ni、 0.1%~ 10%的W、 0.1%~5.5%的Mo、 0,01%~3.0%的V、 0.01%~3.0%的Ti、 0.01%~1.5%的C、 0.01%~15%的 Fe、 0.01o/o ~ 3.00/06勺Al、 0.1o/o ~ 2.00/0^| Mn、 0.01o/o ~ 3.00/0^| Nb、 O.P/o ~ 2.00/0 的Si,其余為Co。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸瓦軸套，其特征在于所述軸瓦軸套用于沉沒 輥或穩(wěn)定輥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種軸瓦軸套，其特征在于軸瓦軸套的材質(zhì)為鈷基合金，所述鈷基按重量計(jì)包含10％-40％的Cr、不超過15％的Ni、0.1％～15％的W、0.1％～10％的Mo、0.01％～5.0％的V、0.01％～5.0％的Ti、0.01％～1.5％的C、0.01％～20％的Fe、0.01％～5.0％的Al、0.1％～3.0％的Mn、0.01％～5.0％的Nb、0.1％～3.0％的Si，其余為Co。
文檔編號(hào)C22C19/07GK101592186SQ20091015982
公開日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2009年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月10日
發(fā)明者丹 于, 余文富, 偉 林, 靜 許, 許光奎, 賀同正, 鄒桂明 申請(qǐng)人:攀枝花新鋼釩股份有限公司;攀鋼集團(tuán)研究院有限公司;攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司