轴瓦轴套

摘要

本发明公开了一种轴瓦轴套，其特征在于轴瓦轴套的材质为钴基合金，所述钴基按重量计包含：10％～40％的Cr、不超过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，其余为Co。

权利要求

1.一种轴瓦轴套，其特征在于轴瓦轴套的材质为钴基合金，所述钴基合金按重量计包含：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，其余为Co。

2.根据权利要求1所述的轴瓦轴套，其特征在于所述轴瓦轴套在端部添加有法兰。

3.根据权利要求1所述的轴瓦轴套，其特征在于所述轴瓦轴套在端部添加有端盖。

4.根据权利要求1所述的轴瓦轴套，其特征在于所述钴基合金按重量计包含

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、0.01％～3.0％的Al、

0.1％～2.0％的Mn、0.01％～3.0％的Nb、0.1％～2.0％的Si，其余为Co。

5.根据权利要求1所述的轴瓦轴套，其特征在于所述轴瓦轴套用于沉没辊或稳定辊。

说明书

轴瓦轴套

技术领域

[0001] 本发明涉及冶金行业和热涂镀的设备，具体涉及一种沉没辊和稳定辊的轴瓦轴套。

背景技术

[0002] 热涂镀由于生产效率高，目前在冶金和镀层钢板行业得到了较为广泛的应用。但目前沉没辊和稳定辊所用的轴瓦轴套大都采用铁基材质、陶瓷材质或表面喷涂材质。然而，铁基材质不耐磨损、使用寿命较短、磨损面粗糙、有深沟槽；陶瓷材质在使用过程中易于产生因冲击而造成的开裂、使用寿命不稳定；表面喷涂材质的喷涂层厚度有限。

发明内容

[0003] 本发明提供了一种轴瓦轴套，其材质为钴基合金，所述钴基合金按重量计包含：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，其余为Co。

[0004] 本发明提供的沉没辊和稳定辊两端的轴瓦轴套在热镀铝锌液、热镀锌液、热镀锌铝、热镀纯铝液等的工作条件下，具有良好的耐腐蚀、耐磨损、磨损表面平滑、导热性能、足够的强度、延伸率，较小的热膨胀系数、低的弹性模数等良好的耐热疲劳参数，与现有铁基材质和陶瓷材质轴瓦轴套相比，寿命和稳定可靠程度大大提高。

附图说明

[0005] 图1是根据本发明的轴瓦轴套结构示意图。

[0006] 图2是根据本发明的轴瓦轴套沿轴向剖成半圆形的结构示意图。

[0007] 图3是根据本发明的轴瓦轴套端部添加法兰的结构示意图。

[0008] 图4是根据本发明的轴瓦轴套端部添加法兰和端盖的结构示意图。

[0009] 图5A是示出根据本发明的轴瓦轴套的耐蚀性的照片。

[0010] 图5B是示出根据现有技术的轴瓦轴套的耐蚀性的照片。

[0011] 图6A和图6B是根据本发明的轴瓦轴套的耐磨性的照片。

[0012] 图7是根据现有技术的铁基材质的轴瓦轴套的耐磨性的照片。

[0013] 图8是根据现有技术的表面喷涂的轴套的耐磨性的照片。

具体实施方式

[0014] 以下结合实施例和附图对本发明的轴瓦轴套进行详细地描述。

[0015] 本发明所采用沉没辊和稳定辊的轴瓦轴套的组份以重量百分比计为：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，其余为Co。

[0016] 下面将具体解释轴瓦轴套中各组份的作用。

[0017] 铬(Cr)是钴基合金的重要合金元素，高的铬含量保证合金的抗氧化性和耐腐蚀性，铬与钴能形成一系列不同组织结构的相和金属间化合物。同时铬与碳容易形成Cr7C3、Cr23C6碳化物强化相和固溶强化基体，铬能显著提高钴基合金的室温和高温力学性能。铬含量过低将降低钴基合金的抗高温腐蚀性能，铬含量过高将降低钴基合金的高温持久强度。在本发明中，优选地，钴基合金中铬的含量按重量计为10％至40％。更加优选地，兼顾耐腐蚀性、抗高温腐蚀性能、高温持久强度等室温和高温力学性能，将铬的含量定为20％-30％。

[0018] 镍(Ni)在Co基体中能很好地固溶，镍在钴基合金中是作为稳定α-Co及层错数量的主要元素，在钴基合金中有可能形成Co3Ni和CoNi3有序相，镍能提高韧性，但不能提高钴基合金的强度，无强化作用。在本发明中，优选地，钴基合金中镍的含量按重量计为小于15％。如果Ni的含量超过15％，则将一定程度降低钴基合金的强度。优选地，镍的含量按重量计为0.1％至10％。

[0019] 碳与加入的合金元素如Cr、W、Mo等形成碳化物，获得一定的组织和强度。在本发明中，碳的含量按重量计为0.01％至1.5％。

[0020] 铁是强烈稳定α-Co的元素，且γ-Fe与α-Co可无限固溶。随含铁量增如，钴基合金的硬度下降、导磁性增加，并且铁促进钴基合金中金属间化合物σ相及骨架状碳化物的生成。在本发明中，铁的含量按重量计为0.01％～20％，优选地为0.01％～15％。

[0021] 钨既能促进碳化物形成加强第二相强化作用，本身又能固溶强化基体，是固溶强化元素。钴和钨可形成WCo3、W6Co7两种中间相。随着温度的变化，钨的溶解度发生变化。在本发明中，优选地，钨的含量按重量计为0.1％至15％。更加优选地，钨的含量为0.1％至10％。

[0022] 钼也能促进碳化物形成加强第二相强化作用，与钨的作用类似，并且本身也能固溶强化基体，是固溶强化元素。但是，钼对钴基合金的耐高温腐蚀有害。在本发明中，优选地，钼的含量按重量计为0.1％至10％。更加优选地，钼的含量为0.1％至5.5％。

[0023] 钒(V)元素的固溶和析出强化了基体组织，并使耐热性能显著地提高。同时能在一定程度上减少合金在冷却到室温前即高温阶段的热裂纹的产生，即一定程度上避免开裂。在本发明中，钒的含量以重量计为0.01％至5.0％。更加优选地，钒的含量为0.01％至3.0％。

[0024] 钛(Ti)元素的固溶和析出强化了基体组织，并使耐热性能显著地提高。在本发明中，钛的含量以重量计为0.01％至5.0％。更加优选地，钛的含量为0.01％至3.0％。

[0025] 铝(Al)有脱氧、抗氧化、固溶强化作用。在本发明中，铝的含量以重量计为0.01％至5.0％。更加优选地，铝的含量为0.01％至3.0％。

[0026] 锰(Mn)改善合金的流动性和铸造性能，可起脱氧、造渣的作用。在本发明中，锰的含量以重量计为0.1％至3.0％。更加优选地，锰的含量为0.1％至2.0％。

[0027] 铌(Nb)与金属中的碳、氮、氧有极强的亲和力，能细化晶粒，提高金属的强度和改善塑韧性，同时明显地改善抗腐蚀能力。在本发明中，铌的含量以重量计为0.01％至5.0％。更加优选地，铌的含量为0.01％至3.0％。

[0028] 硅(Si)也能改善合金的流动性和铸造性能，可起脱氧、造渣的作用。在本发明中，硅的含量以重量计为0.1％至3.0％。更加优选地，硅的含量为0.1％至2.0％。

[0029] 图1至图4示出了根据本发明的轴瓦轴套的结构。参照图3可知，在轴套10的端部添加了法兰20，从而便于安装、焊接和使用，从而提高轴瓦轴套的使用性能。

[0030] 另外，参照图4，在轴套10的两端部分别添加了法兰20和端盖30，从而有利于保护中心孔和防止轴向串动，提高轴瓦轴套的使用性能。

[0031] 下面将具体示出本发明的具体实施例。

[0032] 实施例1

[0033] 轴瓦轴套成分以重量计为：Si 0.5％、Mn 0.3％、C 0.6％、Al 0.5％、P＜0.07％、S＜0.07％、V 0.1％、Ti 0.1％、Cr 25％、Fe 6％、Ni 5％、Nb 1.5％、W 3％、Mo 3％，其余为Co。已有技术的轴瓦轴套在相同的机组使用时间明显低于本发明的轴瓦轴套使用时间，在本发明的轴瓦轴套使用时间的1/3以下。

[0034] 实施例2

[0035] 轴瓦轴套成分为：Al 0.5％、Si 0.4％、Mn 0.7％、C 0.6％、Cr 20％、Fe 12％、Ni3％、Nb 1.0％、W 5％、Mo 2％、V 0.2％、Ti 0.2％，其余为Co。已有技术的轴瓦轴套在相同的机组使用时间明显低于本发明的轴瓦轴套使用时间，在本发明的轴瓦轴套使用时间的
1/3以下。

[0036] 实施例3

[0037] 轴瓦轴套成分为：Al 0.8％、Si 1.0％、C 1.5％、Mn 0.7％、Cr 26％、Fe 12％、Ni3％、Nb 1.0％、W 5％、Mo 2％、V 0.2％、Ti 0.2％，其余为Co。已有技术的轴瓦轴套在相同的机组使用时间明显低于本发明的轴瓦轴套使用时间，在本发明的轴瓦轴套使用时间的
1/3以下。

[0038] 图5A示出了根据本发明的轴瓦轴套的耐蚀性的照片。图5A为根据本发明的钴基合金在热镀铝锌锅内浸泡58天后界面的形貌，其中，左边为钴基合金，右边为铝锌液。从图5A可以看出，加工刀痕仍然存在，界面清晰。

[0039] 图5B示出了根据现有技术的轴瓦轴套的耐蚀性照片。图5B为铁基合金在热镀铝锌锅内浸泡1天后界面的形貌。其中，左边为铁基合金，右边为铝锌液。从图5B可以看出，界面因为严重腐蚀而难以区分。

[0040] 图6A和图6B是根据本发明的轴瓦轴套的耐磨性的照片。图6A和图6B示出了根据本发明的沉没辊的轴套使用15天后的磨损形貌。从图6A可以看出，工作面有轻微的磨损。从图6B可以看出，立面厚度没有减薄。

[0041] 图7是根据现有技术的铁基材质的轴瓦轴套的耐磨性的照片，其中，照片中的左边和中间示出了铁基材质使用4天后轴套磨损的形貌，照片的右边示出了铁基材质使用4天后轴瓦磨损的形貌。从图7可以看出，根据现有技术的使用铁基材质的轴瓦轴套在短时间的使用后即出现严重的磨损。

[0042] 图8是根据现有技术的表面喷涂的轴套的耐磨性的照片，图8示出了表面进行了喷涂之后的沉没辊的轴套在使用5天后的形貌的照片。从图8中可以看出，根据现有技术的轴套在短时间的使用后即出现严重的磨损。

[0043] 通过以上比较可知，根据本发明的轴瓦轴套采用钴基合金，在液态金属的腐蚀和磨损条件下，具有强度好，较好的延伸率、热膨胀系数较低、耐热疲劳性能好、耐磨损、使用寿命长、磨损表面平滑等特点，比现有轴瓦轴套有较大提高。