[發明專利]一種外層為高速鋼的復合軋輥的制備方法

無效

• 申請號: 201210422938.3
• 申請日: 2012-10-29
• 公開（公告）號: CN103785815A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 錢關林
• 申請（專利權）人: 無錫蕩口通和紡織機械廠
• 主分類號: B22D19/16
• 分類號: B22D19/16;B22D13/00;C21D1/30;C21D9/38;C22C38/28
• 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

本發明涉及鋼鐵冶金技術領域，尤其涉及一種外層為高速鋼的復合軋輥的制備方法。

背景技術

軋輥是軋鋼生產中消耗量較大的冶金備件，軋輥質量的高低直接決定軋材的表面質量、尺寸精度和軋機生產作業率，提高軋輥性能，延長軋輥使用壽命，降低軋輥生產成本，是國內外軋鋼使用企業和軋輥制造企業不斷關注的重要課題，其中高碳高釩高速鋼軋輥因硬度高、耐磨性好而備受軋鋼企業關注，并已得到廣泛應用。

中國發明專利CN101220440公開了一種軋輥及其生產工藝，軋輥由W6Mo5Cr4V2高速鋼制成，生產工藝如下：a.材料準備；b.加工毛坯兩端面；c.加工兩端中心孔；d.粗車加工；e.在成品長度外鉆吊裝孔；f.進行調質處理使輥身硬度達到40-50HSD；g.修正兩端中心孔；h.半精車加工；i.對輥身進行粗磨；j.調質處理使輥身表面淬火硬度達到88-93HSD；k.加工兩端長度至要求尺寸；l.進行精車加工；m.粗磨輥身和輥頸；n.進行除應力處理；o.修兩端中心孔；p.精磨輥身和輥頸；q.超精磨輥身和輥頸至成品。中國發明專利CN1197415還公開了一種性能良好的高速鋼熱軋軋輥。該軋輥的特征在于，具有一外層，所述外層的成分重量百分比為：2.4-2.9％C，＜1.0％Si，＜1.0％Mn，12-18％Cr，3-9％Mo，3-8％V，0.5-4.0％Nb，且同時滿足下述(1)、(2)兩式：(1)0.27≤Mo(％)/Cr(％)≤0.7；(2)C(％)+0.2.Cr(％)≤6.2，其余為Fe和不可避免的雜質。

中國發明專利CN101225500還公開了一種軋輥用高鉬高釩微偏析鑄造高速鋼。其具體化學成分如下(wt％)：C?1.2～2.8％，Si?0.2～1.0％，Mn?0.2～1.0％，Ni?0.3～1.2％，Cr?3.0～6.0％，Mo?5.0～10.0％，V?5.0～12.0％，Al?0.1～0.7％，P≤0.025％，S≤0.025％，其余為鐵。該發明特點是在高速鋼中增加Mo、V含量來替代傳統軋輥用高速鋼中的W元素，以減少重元素W在離心鑄造時造成的比重偏析，但釩及其形成的碳化物密度低，離心鑄造過程中易富集于軋輥內表面，導致軋輥性能不均勻。中國發明專利CN100999804還公開了一種新型高碳高鎢高速鋼軋輥及其制備方法，該發明中高碳高鎢高速鋼軋輥含有：碳2.0％～3.0％，鎢6.0％～18.0％，釩2.0％～4.0％，鉬1.0％～3.0％，鉻3.0％～9.0％，硅小于1.2％，錳小于1.2％；制成的該高碳高鎢高速鋼軋輥含有釩、鎢系的MC型復合碳化物。該發明中高碳高鎢高速鋼軋輥的制備方法是，將高碳高鎢高速鋼加熱到1580℃～1620℃后脫氧；在1400℃～1500℃澆鑄，同時對離心鑄型施加0.05T～0.25T的穩恒磁場，并以600-1800轉/分鐘轉速旋轉至成型。但是，電磁場的加入，軋輥外層組織不致密，降低軋輥耐磨性。日本專利JP2006/304932也公開了一種離心鑄造復合軋輥，外層含有C：2.5～9％、Si：0.1～3.5％、Mn：0.1～3.5％、V：11～40％，余量為Fe及不可避免的雜質構成；中間層，由形成于上述外層內面的高速鋼類合金構成；內層，由形成于上述中間層內面的鑄鐵或鑄鋼構成。但是上述高速鋼軋輥都含有較多價格昂貴的鎢、鉬、釩、鈮、鈷等合金元素，導致軋輥生產成本高，推廣使用的競爭力差，而且高速鋼軋輥都要進行高溫熱處理，既浪費能源，污染環境，且高溫加熱和保溫過程中，使輥芯組織粗化，輥芯性能下降，導致軋輥使用中易發生斷輥事故，影響軋機的正常運行。

發明內容

本發明的目的在于提出一種外層為高速鋼的復合軋輥的制備方法，該復合軋輥外層是高速鋼、輥芯是球鐵，外層高速鋼通過調整成分提高高速鋼的硬度，改善其耐磨性，使其鑄態具有高硬度，使輥芯保持高強度，確保軋輥的安全使用，并降低成本。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種外層為高速鋼的復合軋輥的制備方法，該復合軋輥包括外層和輥芯，所述外層的化學組成成分是：C?1.5-1.7％，Cr?9.4-9.8％，Mo?4.8-5.2％，W?2.5-3.5％，V?1.3-1.7％，Nb?0.6-1.0％，Ti?0.2-0.4％，Si?0.5-0.7％，Mn?0.1-0.3％，N?0.06-0.1％，S≤0.03％，P≤0.03％，其余為Fe及不可避免的雜質；所述輥芯是球墨鑄鐵，所述的制備方法包括如下步驟：