[發(fā)明專利]一種用于軋制中厚板的工具鋼軋輥及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310392655.3
• 申請日: 2013-09-02
• 公開（公告）號: CN103526126A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉娣;尹秀芳;韓建寧
• 申請（專利權(quán)）人: 中鋼集團(tuán)邢臺機(jī)械軋輥有限公司
• 主分類號: C22C38/56
• 分類號: C22C38/56;C22C38/46;C22C37/10;B22D13/00;B21B27/02
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張明月

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種軋輥及制造方法，具體涉及一種用于軋制中厚板的軋輥及其制造方法。?

背景技術(shù)

近幾年來，隨著我國冶金工業(yè)的迅猛發(fā)展，我國的鋼產(chǎn)量逐年上升，鋼材的軋制質(zhì)量也不斷提高，因而對軋輥的各項性能要求也越來越高。由于軋輥的服役條件極為苛刻，工作過程中要承受很大的交變應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、剪切應(yīng)力和摩擦力，因此非常容易產(chǎn)生磨損、熱裂、表面質(zhì)量不平整、剝落、壓痕等現(xiàn)象。這些問題嚴(yán)重影響軋機(jī)的工作效率和使用壽命，制約板材的質(zhì)量。軋輥的性能主要包括軋輥表層的強(qiáng)度、硬度、耐磨性以及芯部的韌性等。其中，軋輥的耐磨性一般由線磨損量和毫米軋制量來表示，軋輥的線磨損量是指一定時間內(nèi)一定的測試條件下軋輥橫截面直徑的減少量，線磨損量實際上反映了軋輥在測試條件下磨損的速度。軋輥的毫米軋制量是指軋輥在工作條件下，每磨損一毫米可以軋制出的鋼材產(chǎn)量，一般以噸/毫米為單位。?

軋輥的離心復(fù)合澆鑄法是一種基于離心澆注的軋輥生產(chǎn)方法，其原理是在澆鑄時將液態(tài)金屬澆入旋轉(zhuǎn)的鑄型里，利用離心力澆鑄軋輥的外層，待外層冷卻到一定溫度后再澆鑄軋輥芯部，由于澆鑄外層與澆鑄芯部是分開進(jìn)行的，因此可以根據(jù)需要對外層和芯部使用不同的材質(zhì)，甚至可以采用三層材料進(jìn)行復(fù)合澆鑄。采用離心復(fù)合澆鑄法生產(chǎn)軋輥，既可以保證軋輥表面的高硬度高耐磨性，又可以保證芯部的高韌性，同時還具有表面質(zhì)量好、氣孔等缺陷少的優(yōu)點。在離心復(fù)合澆鑄法中，離心機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)是非常重要的技術(shù)參數(shù)，既要有足夠的離心力以增加鑄件金屬的致密性，離心力又不能太大，以免阻礙金屬的收縮。?

離心鑄造成型后將軋輥經(jīng)過熱處理，得到合理的組織、硬度等性能，以得到合理的使用壽命。?

目前，軋制中厚板的軋輥多采用高鎳鉻鑄鐵或者高鉻鑄鐵材質(zhì)作為軋輥的輥身工作層，軋輥輥身的內(nèi)部或者輥頸部位往往采用球磨鑄鐵等具有一定韌性的材質(zhì)。由于軋制條件的差異，高鎳鉻鑄鐵或者高鉻鑄鐵材質(zhì)作為輥身工作層的軋輥，在使用過程中存在不耐磨、熱裂、壓痕、軋制卡鋼和打滑等現(xiàn)象。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種中板工具鋼軋輥及其生產(chǎn)方法，以解決傳統(tǒng)軋輥在使用過程中耐磨性不夠、表面質(zhì)量差、易熱裂等技術(shù)問題。?

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下：?

一種用于軋制中厚板的工具鋼軋輥，包括球墨鑄鐵的芯部和輥頸以及輥身工作層，所述輥身工作層的化學(xué)成分及各成分的重量百分含量為：C1.60～2.20%，Si0.50～1.00%，Mn0.50～1.00%，Cr10.00～15.00%，Ni0.20～1.80%，Mo0.20～1.50%，V0.20～1.00%，S≤0.03%，P≤0.05%，其余為Fe和不可避免雜質(zhì)。?

一種用于軋制中厚板的工具鋼軋輥的制造方法，包括以下工藝過程：?

a）冶煉：輥身工作層以優(yōu)質(zhì)廢鋼配以適當(dāng)?shù)暮辖馂樵希诟袘?yīng)爐中進(jìn)行冶煉，冶煉溫度為1500℃～1600℃；出爐前用0.5%～1%的鋁對鋼水進(jìn)行脫氧，反應(yīng)溫度為1500℃～1560℃；?

軋輥芯部為球墨鑄鐵，以生鐵為原料，在高爐中冶煉，冶煉溫度為1460℃～1500℃，出爐前在鐵水中加入孕育劑和球化劑，孕育劑為硅鐵，添加量為0.4%～0.8%，球化劑為稀土鎂合金，添加量為1%～1.3%；?

b）離心鑄造：首先澆鑄輥身工作層，鋼水的澆鑄溫度為1500℃～1560℃，澆鑄時離心機(jī)轉(zhuǎn)速為700～800轉(zhuǎn)/分鐘，當(dāng)輥身工作層鋼水澆注完成后，將離心機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整為450～550轉(zhuǎn)/分鐘，直到澆鑄的外層溫度冷卻到1350℃～1400℃；?

c）合箱澆鑄芯部及輥頸：將澆鑄好輥身工作層的砂箱與用于澆鑄輥頸的砂箱進(jìn)行合并；將處理好的鐵水澆鑄到合并后的砂箱內(nèi)，澆鑄溫度為1360℃～1420?℃；?

d）打箱清砂：待鑄件在砂箱中緩冷120小時～150小時后，打開砂箱取出鑄件，清理鑄件表面附著的型砂；?

e）預(yù)備熱處理：將鑄件進(jìn)行去應(yīng)力退火，退火溫度400℃～600℃，保溫時間120小時～200小時，保溫結(jié)束后隨爐冷卻；然后機(jī)械加工需要的尺寸及精度；?

f）最終熱處理：采用差溫淬火方法對軋輥表面進(jìn)行熱處理，淬火溫度800℃～1100℃，淬火保溫時間2小時～10小時，采用噴霧或者吹風(fēng)冷卻方式；回火溫度450℃～550℃，回火時間共計150小時～200小時。?

本發(fā)明制得的軋輥表面硬度為HSD75～80。?

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步如下：?