[發明專利]一種合金鑄鋼軋輥及其制備方法

無效

• 申請號: 200910031121.1
• 申請日: 2009-04-28
• 公開（公告）號: CN101530863A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 浦建明;符寒光
• 申請（專利權）人: 江蘇環立板帶軋輥有限公司
• 主分類號: B21B27/00
• 分類號: B21B27/00;C22C38/60;C22C33/06;B22D1/00;B22D15/00;C21D1/28
• 代理公司: 常熟市常新專利商標事務所
• 代理人: 朱偉軍

技術領域

本發明為一種軋鋼機軋輥及其制備方法，特別涉及一種合金鑄鋼軋輥及其制備方法，屬于軋鋼技術領域。

背景技術

在帶鋼連軋機發展之前，合金鑄鋼軋輥通常用于開坯軋機和型鋼軋機，該軋輥材質由于具有較高的強度、韌性和較好的咬入性等特點，在帶鋼熱連軋機發展之初直至目前仍廣泛用于粗軋工作輥及立輥。目前，常用的合金鑄鋼軋輥是錳系或錳-鉬系低合金鋼鑄鋼軋輥。這類軋輥因耐磨性低、易斷輥和輥耗高，從而難于滿足現代化軋機的要求。在錳系或錳-鉬系鑄鋼軋輥基礎上，國內外開發了高碳鉻鉬鑄鋼軋輥，具有強度及硬度高和耐磨性好等特點，但韌性較低，使用中易出現斷輥現象，影響軋機的正常使用。

中國發明專利CN101265554A公開了一種新型改良的軋輥材料，尤其是用于鋼廠和有色加工企業的鍛鋼輥的材料，其各組成元素的百分比為：C，0.86-0.98％；Si，0.60-0.90％；Mn，0.30-0.45％；Cr，3.10-3.80％；Ni，0.40-0.60％；Mo，0.30-0.50％；V，0.05-0.10％；P≤0.020％；S≤0.015％，其余為鐵及不可避免的雜質。由于采用了上述的元素組成，能使軋輥經熱處理后提高淬火硬度、淬硬層深度和耐磨性，從而延長了軋輥的使用壽命。但上述軋輥材料因鉻含量較高，碳化物數量多，脆性大，需要進行鍛造加工，增加了軋輥生產成本。中國發明專利CN85102865A還公開了高鉻軋輥鋼及其軋輥，在成分上除含有高碳、高鉻外，還含有一定量的Mo、W、Ni、Co、Nb、V和Ti等元素，使鋼具有較高的淬透性、抗回火性，鋼中主要碳化物類型為M₇C₃型，且呈島狀分布，使軋輥既有較高的硬度，又有良好的韌性和高溫硬度；既便于磨削，又能得到均勻的噴丸表面，在制造工藝上采用兩種成分分三次澆注。由于該發明軋輥碳和鉻含量較高，脆性較大，只適合于采用復合鑄造方法生產，軋輥生產工藝復雜，且含有價格昂貴的鈷、鎳等合金元素，導致軋輥生產成本升高。中國發明專利CN1136594A還公開了一種鑄鋼軋輥及其熱處理方法，其特征是輥體為鑄鋼薄壁結構，在其內表面鑄有環形肋筋，采用稀土多元共滲表面處理技術及在一種自制的淬火介質中進行淬火。該發明的優點是節約能源，提高生產效率，改善了滲層組織，提高了使用壽命。相同規格軋輥的輥體壁厚可比普通鑄鐵軋輥減小一半，且不開裂，無軟點，變形小，機械性能顯著提高，是一種現行商業部頒技術條件LS47-82油料軋輥的換代產品，亦可廣泛用于制粉、制糖、煉膠等輕化工業領域，但由于軋輥耐磨層厚度小，且耐磨層抗高溫性能差，無法適應于軋鋼生產中。中國發明專利CN1332255A還公開了一種鑄鋼軋輥表面激光強化處理方法，該發明采用單純將材料表面用激光束加熱至熔化，使熔凝層與材料基體呈冶金結合的處理方法，因此，工件表面在熔凝過程中，不僅可排除其雜質和氣體，而且其急冷重結晶可獲得較為細化均質的組織和較高的硬度，且其耐磨性和抗腐蝕性均較好；另外，由于其熔凝層薄，熱作用區小，對工件表面的粗糙度和工件尺寸影響較小，一般情況可以不需進行后續磨光而直接使用。但激光熔凝層厚度薄，軋輥使用壽命提高幅度并不十分明顯。

國外專利WO9400253-A和EP646052-A也公開了一種含1-20％Cr，0.5-3％B和1％C合金軋輥的化學組成，具有優異的耐磨性，但硼含量過高，易出現脆性硼化物，降低軋輥強度和韌性。國外專利SE8603987-A和SE464225-B還公開了一種含0.5-2.0％C，0.2-0.7％Si，0.2-0.7％Mn，3.0-7.0％Cr，0.5-2.5％Ni，1.0-6.0％Mo，1.0-6.0％V，＜5％Co+W合金軋輥的化學組成，也具有優異的耐磨性，但含有較多的鎳、鉬、釩、鈷等合金元素，軋輥生產成本高，且鉻含量太高，軋輥強度和韌性低。

上述合金鑄鋼軋輥均存在韌性差，使用中易斷輥的不足。為了提高鑄鋼軋輥韌性，防止軋輥使用中斷裂，常將軋輥毛坯先進行鍛造加工，以細化其組織，然后再加工成軋輥成品，存在工藝復雜、能耗高和材料利用率低等不足。此外，由于鑄鋼軋輥屬厚大鑄鋼件，成份偏析嚴重、晶粒粗大，且存在魏氏組織和鑄造應力等缺陷，故其機械性能較低，為克服上述缺陷，需要先進行高溫擴散退火，然后再正火和高溫回火，存在熱處理工藝復雜、熱處理周期長和能耗高等不足。

發明內容

本發明的任務在于提供一種有利于細化凝固組織、減輕元素偏析，消除魏氏組織、提高軋輥綜合力學性能和抗熱疲勞性能以及耐磨性，延長使用壽命并且無需使用價格昂貴的鎳、鈷而有助于降低成本的合金鑄鋼軋輥。