[發(fā)明專利]一種離心復(fù)合改進型無限冷硬鑄鐵軋輥及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710178689.7
• 申請日: 2007-12-04
• 公開（公告）號: CN101177759A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 符寒光;雷永平;李學(xué)藝
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C22C37/08
• 分類號: C22C37/08;B21B27/00;C22C33/10;B22D13/02;C21D5/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為各類軋鋼機熱軋輥及其制造方法，特別涉及一種離心復(fù)合改進型無限冷硬鑄鐵軋輥及其制備方法，屬于軋鋼技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

軋輥是軋鋼生產(chǎn)中的主要消耗備件，軋輥質(zhì)量直接關(guān)系到軋鋼生產(chǎn)率、軋材表面質(zhì)量及軋材生產(chǎn)成本。目前廣泛應(yīng)用的軋輥材質(zhì)主要有高鉻鑄鐵軋輥、高速鋼軋輥和無限冷硬鑄鐵軋輥，其中高速鋼軋輥中貴重合金含量多，生產(chǎn)成本高；高鉻鑄鐵軋輥需要進行高溫淬火處理，生產(chǎn)周期長，能耗高。無限冷硬鑄鐵軋輥不需要高溫處理，生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)成本低廉，在軋鋼生產(chǎn)中已廣泛應(yīng)用。無限冷硬鑄鐵軋輥材質(zhì)介于冷硬鑄鐵和灰口鑄鐵之間，與冷硬鑄鐵相比，鐵水中含硅量較高(含0.7～1.6％Si)，因此無限冷硬鑄鐵軋輥輥身工作層基體組織內(nèi)除含有與白口鑄鐵中相近似數(shù)量的碳化物和萊氏體外，還存在均勻分布的石墨。無限冷硬鑄鐵軋輥中還常常加入不同含量的Cr、Ni、Mo等合金元素，隨著Cr、Ni、Mo含量的增加，其硬化層深度大大增加。無限冷硬鑄鐵軋輥輥身基體組織中含有較多的碳化物，具有較好的耐磨性；此外，在基體組織中均勻分布的少量細小石墨，起到了松弛機械應(yīng)力的作用，有利于減輕輥身表層的剝落缺陷；同時，石墨本身具有良好的導(dǎo)熱性能，在軋鋼過程中，軋輥表面受熱沖擊時，石墨起緩沖熱應(yīng)力的作用，有利于防止熱裂紋的產(chǎn)生。此外，輥身表面由于石墨脫落形成細小孔穴，改善軋輥的咬入性能。

無限冷硬鑄鐵由于其硬度高、硬度落差小及良好的抗熱裂性，加之其熱處理工藝簡單，在軋輥制造中得到了廣泛的應(yīng)用。世界各國熱連軋機精軋后段成品機架上普遍使用無限冷硬鑄鐵軋輥，甚至精軋前段仍然一直使用無限冷硬鑄鐵軋輥。為了提高無限冷硬鑄鐵軋輥的性能，國外開發(fā)了改進型無限冷硬鑄鐵軋輥[Pereira?W?A，Linhares?J?C，Azevedo?S?J，Carvalho?M?A，F(xiàn)ilho?C?SP，Xavier?R?R?and?Silva?C?H.CSN’s?strategy?for?roll?performance?improvement?inthe?hot?strip?mill.43rd?MWSP?Conference?Proceedings，ISS，2001，39：673～681和Andersson?M，F(xiàn)innstrom?R?and?Nylen?T.Introduction?of?enhanced?indefinite?chilland?high?speed?steel?rolls?in?European?hot?strip?mills.Ironmaking?and?Steelmaking，2004，31(5)：383～388]。國外專利EP871784-A、WO9639544-A和WO9639544-A1公開了一種含鈮的無限冷硬鑄鐵軋輥，在含C2.5-4.0％，Ni4.2-4.6％，Mo0.3-0.5％，Cr1.5-2.0％，Si0.7-1.2％和Mn0.7-1.0％的無限冷硬鑄鐵軋輥中，加入0.3-6.0％Nb，可以提高軋輥表面硬度，改善耐磨性，僅加入鈮對軋輥強度和韌性的改善不明顯。中國發(fā)明專利CN85102602公開了冷硬鑄鐵軋輥鑄滲工藝，該發(fā)明選用對白口不敏感的軟質(zhì)鐵水，在冷型內(nèi)壁噴涂含Te涂料。澆注后Te熔化并被攜帶、擴散進入輥面一定深度。調(diào)整含Te量則可調(diào)整白口深度及麻口大小，同時輥面含有100～600ppm的Te可促進輥面充分白口化，把輥面硬度提高到HS72-78。該方法適用于橡膠機軋輥，可顯著提高軋輥的承載能力、耐磨性，該發(fā)明白口耐磨層較淺，難以在軋鋼技術(shù)領(lǐng)域推廣使用。中國發(fā)明專利CN1068149公開了釩鈦無限冷硬球鐵軋輥及鑄造方法，其特征是化學(xué)成分中不含Ni、Cr、Mo、Cu等合金元素，從輥身工作層到芯部均為球墨鑄鐵。鑄造時，使用了稀土鎂和鐵鎂球化劑組成的混合球化劑，采用了小劑量孕育劑法和型內(nèi)退火工藝。該發(fā)明生產(chǎn)的軋輥成本低，強度高，軋制鋼材時不易斷輥，輥槽邊不易掉塊，用在中小型軋鋼機的第一、二機架上可代替鑄鋼軋輥，且其壽命比鑄鋼軋輥提高20％以上。該發(fā)明中不含提高淬透性和耐磨性的Ni、Cr、Mo、Cu等合金元素，淬硬層較淺，耐磨性不如含Ni、Cr、Mo、Cu等合金元素的無限冷硬球鐵軋輥好。中國發(fā)明專利CN1598030公開了改進的軋輥用鎳鉻鉬無限冷硬鑄鐵及復(fù)合軋輥，其特征是在含2.90～3.70％C，0.60～1.20％Si，0.4～1.2％Mn，3.01～5.00％Ni，1.00～2.00％Cr，0.20～0.60％Mo，余量Fe組成的鎳鉻鉬無限冷硬鑄鐵軋輥中，加入0.03～0.1％B和0.2～1.5％Nb，使材料的耐磨性和抗熱裂紋性能得到顯著提高。但部份硼溶入基體后，增大基體脆性，加劇軋輥失效。