[發(fā)明專利]一種軋輥用高速鋼的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210231503.0
• 申請日: 2012-07-05
• 公開（公告）號: CN102766825A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發(fā)明（設計）人: 于峰
• 申請（專利權）人: 無錫市鉆通工程機械有限公司
• 主分類號: C22C38/56
• 分類號: C22C38/56;C22C33/06;B22D1/00;B22D13/02;B22D13/10;C21D9/38;B21B27/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊小雙

技術領域

本發(fā)明涉及鋼鐵冶金領域，特別涉及一種高速鋼的制備方法。

背景技術

軋輥是軋鋼生產(chǎn)中的主要消耗備件之一，軋輥消耗約為軋鋼生產(chǎn)成本的5％～15％。如果考慮因軋輥消耗而帶來的生產(chǎn)停機、降產(chǎn)和設備維護增加等因素，則其所占生產(chǎn)成本的比重會更高。軋輥質量不僅關系到軋鋼生產(chǎn)成本和軋機生產(chǎn)作業(yè)率，還在很大程度上影響軋材質量。隨著軋鋼技術的發(fā)展，軋機速度和自動化程度不斷提高，對軋輥質量特別是軋輥的耐磨性、強度及韌性等提出了更高的要求。近年來，由于對軋制鋼材的特殊需求，對軋材的尺寸、表面精度、軋材的性能均提出了更高的要求。另外，隨著軋制技術的發(fā)展，軋輥的工作環(huán)境也越來越苛刻，以熱連軋為例，軋輥長期處于高溫、高負荷、高速度的惡劣條件下，對軋輥的性能要求更高。如何提高軋輥性能以適應軋機的需要，是軋輥研制者面臨的新課題。

在普通高速鋼中增加碳含量和釩含量，可以增加高硬度MC型碳化物的數(shù)量，改善高速鋼的耐磨性。目前以高碳高釩高速鋼代替高鉻鑄鐵、無限冷硬鑄鐵和鑄造半鋼制造軋輥是主要的發(fā)展方向之一。中國發(fā)明專利CN1631565公開了一種高釩高速鋼復合軋輥及生產(chǎn)工藝，軋輥分為輥芯和軋輥耐磨層，輥芯采用韌性較好的低合金鋼或中碳鋼材料制作，軋輥耐磨層采用高釩高速鋼材料，該高釩高速鋼的主要元素含量為：C：1.8～3.5％、V：7～12％、Cr：4～5％、Mo：2～4％、Ni：0.5～1.5％，余量為鐵。其生產(chǎn)工藝為：輥芯與軋輥耐磨層通過感應加熱順序凝固結晶方法復合熔鑄為一體。該發(fā)明軋輥的釩含量太高，易出現(xiàn)低硬度的M₃C型碳化物，降低高速鋼的耐磨性(宮坂善和，片岡義弘，湯田浩二.高炭素高速度鋼の炭化物形成に及ぼすバナジウム添加の影響，鑄造工學，1997，69(3)：201～206)。中國發(fā)明專利CN1807671公開了一種連續(xù)復合高速鋼軋輥工藝配方，輥芯采用高韌性的合金鍛鋼材料，外層輥身采用的高速鋼成分是(重量％)：1.5～3.5C，2.0～7.0Cr，2.0～7.0Mo，4.0～10.0V，4.0～10.0W，0～10.0Co，Ni<2.0，余量為Fe。采用該配方可以開發(fā)W、V含量高、偏析輕、耐磨性好的復合高速鋼軋輥，可以滿足熱連軋技術的需求。該材質高速鋼軋輥只能采用連續(xù)復合工藝成形，裝備復雜且生產(chǎn)效率低，采用離心鑄造方法成形時，元素偏析嚴重，降低軋輥耐磨性。中國發(fā)明專利CN1803325公開了一種高速鋼復合軋輥及其制備方法，其特征在于該復合軋輥的外層材料為高速鋼，軋輥芯部材料為石墨鋼，軋輥外層高速鋼材料的化學成分(重量％)為：1.2～2.5C，0.3～1.5Si，0.4～1.0Mn，3.0～8.0Cr，2.0～7.0Mo，2.0～7.0V，1.0～5.0W，0.01～0.5RE，P<0.05，S<0.05，余量為Fe。軋輥芯部石墨鋼材料的化學成分(重量％)為：1.2～2.0C，1.5～2.5Si，0.3～1.0Mn，0.5～1.5Ni，Cr<0.2，Mo<0.2，P<0.05，S<0.05，0.01～0.2RE，0.05～0.5Ca，余量為Fe，復合軋輥外層高速鋼材料與芯部石墨鋼材料為冶金結合。其制造方法是采用離心鑄造工藝將兩種金屬材料澆鑄成型后，再對復合軋輥進行粗加工和淬火熱處理，采用該方法制造軋輥，具有軋輥芯部強度高，抗事故能力強和提高軋輥在線使用壽命以及生產(chǎn)成品率顯著提高等特點。但該軋輥輥身組織粗大，部分碳化物呈連續(xù)網(wǎng)狀分布，軋輥抗熱疲勞性能差，軋輥使用中易出現(xiàn)龜裂和剝落，影響軋輥的正常使用。中國發(fā)明專利CN1339342公開了一種高速鋼軋輥輥套的制造方法，其要點是先制造高速鋼電極毛管，然后放在具有激冷結晶器的輥套電渣重熔設備中進行電渣重熔，制成毛坯，再進行熱處理及機加工。其優(yōu)點是：軋輥輥套晶粒細小，組織均勻，夾雜物少，沒有縮孔、疏松、元素偏析等缺陷，可使耐磨性、強韌性等性能提高，延長使用壽命，可克服目前離心鑄造法和CPC法等制造軋輥或輥套的不足之處，進一步提高耐磨性和強韌性，可用于制造鋼管軋機、高速線材預精軋機、窄帶精軋機及小型軋機等輥套及軋輥。該方法存在工藝復雜、能耗高和效率低等不足。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種軋輥用高速鋼的制備方法，該高速鋼硬度、強度和韌性高，紅硬性和耐磨性好。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：