[發明專利]一種高韌性高速鋼復合軋輥

有效

• 申請號: 201310239451.6
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN103320710A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 宮開令
• 申請（專利權）人: 唐山億聯盛軋輥有限公司
• 主分類號: C22C38/46
• 分類號: C22C38/46;C22C38/56;C22C38/44;B22D19/16;B22D13/00;B21B27/00
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發明屬于金屬壓力加工技術領域，特別是提供了一種高韌性高速鋼復合軋輥，適用于軋鋼行業中復合軋輥的制造。

背景技術

軋機是金屬壓力加工生產中的重要設備，是衡量一個國家鋼鐵發展技術水平的顯著標志。而軋輥又是軋機的主要組成部分，是軋鋼生產中大量消耗的關鍵部件，是決定一個國家軋制技術發展水平的基本保證，在軋鋼工業生產中，每一種軋材無一不是依靠軋輥的軋制而成形，這就是說“無輥不成材”，所以，軋輥的質量和作用至關重要。2012年我國僅線棒材產量就達到了38564萬噸，若軋制每噸線棒材平均軋輥消耗量按0.4KG計算，按軋輥目前市場價格，每年需要消耗軋輥資金就高達25億元左右。高速鋼復合軋輥以其硬度高、耐磨性好及優良的使用效果被廣大軋鋼界普遍采用和推崇，特別是將高速鋼軋輥應用在棒線材軋機上，以優良的綜合性能開創了棒材軋制新時代。

但是，在現有的高速鋼復合軋輥生產技術中，存在著兩方面不足因素，一是在軋輥高硬度、高耐磨的同時，所伴隨的就是軋輥的韌性差，特別是將高速鋼軋輥用于棒材軋機切分軋制K3機架時，通常軋輥在第一輪使用時，切分仞便出現掉塊，造成無法正常軋制生產；二是軋輥的制造成本高。因此，研制與開發制造成本低、強韌性好的高速鋼復合軋輥是增加節能降耗、提高軋輥壽命的當務之急。

在現有高速鋼軋輥生產技術中，如ZL?97100083.2，軋輥外層高速鋼的化學成分為：C1.2-2.5%;?Si?0.3-1.5%；Mn?0.4-1.0%；Ni＜3.0%；Cr?3.0-8.0%；Mo?2.0-7.0%；V?2.0-7.0%；W?1.0-5.0%；RE?0.01-0.5%；?P＜0.05%;?S＜0.05%；余為Fe。高速鋼復合軋輥的制造過程是將高速鋼液體澆入到旋轉的離心機鑄型內，當外層的高速鋼液剛剛凝固時，再澆入用做軋輥芯部的合金球墨鑄鐵液，使這兩種材料達到完全的冶金結合。?????

高速鋼軋輥是在傳統的M2高速鋼基礎上發展而來的，盡管都稱之為高速鋼，但在成分上有很大的差別，高速鋼軋輥工作層成分明顯特征是具有更高的碳含量，以及較高的釩含量和鎢含量，因此軋輥組織中的碳化物是以WC、VC和W₂C為主，WC、VC顯微硬度可達到3000HV左右，W₂C顯微硬度可達到2500—2800HV，硬度高、耐磨性好。但是金屬W的密度為19.3kg/dm³，W₂C的密度為17.2kg/dm³，WC的密度為15.8kg/dm³，在離心力的作用下引起金屬元素及組織偏析而聚集在工作層靠近輥面的部位；金屬V的密度僅為6.1kg/dm³，VC的密度僅為5.7kg/dm³，在離心力的作用下也同樣引起金屬元素及組織偏析而聚集在工作層靠近結合層的部位，使不同類型的金屬元素及碳化物組織分布不均，從而造成高速鋼材料韌性急劇下降而且不均。

同時，在現有高速鋼軋輥生產技術實施中，在澆注軋輥芯部的球墨鑄鐵液時，必須將已凝固的工作層高速鋼層內表面溶化一定的深度，而被溶化的這一部分高速鋼中由于金屬元素及組織的偏析，含有大量的強碳化物形成元素V，V元素進入軋輥芯部的球墨鑄鐵鐵水中后，鐵水中較高的C含量使軋輥芯部球墨鑄鐵組織中的碳化物數量急劇增加，甚至可升高到20%以上，這樣就造成了軋輥結合層與軋輥芯部的強度顯著降低。尤其是含有這種結合層的軋輥在熱處理過程中，往往是由于在軋輥的結合層處或芯部處因強度的不足而發生軋輥的斷裂，使軋輥的生產成品率降低，生產周期無法保證，從而造成軋輥的制造成本大大提高。

發明內容

本發明的目的是提供一種高韌性高速鋼復合軋輥，該軋輥成分設計合理，韌性高、抗事故能力強；并且，制造工藝簡單、生產成本低。

根據本發明的復合軋輥的軋輥工作層材料為高韌性高速鋼，根據軋材品種和規格的需要，軋輥工作層的厚度通常在30-70mm，軋輥芯部材料為石墨鋼；

復合軋輥工作層高速鋼材料與芯部石墨鋼材料為冶金結合，兩種不同性質的材料通過離心鑄造復合而成。