[發明專利]離心鑄造制熱軋用復合輥

有效

• 申請號: 201480052102.6
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN105579156B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 服部敏幸;小田望;野崎泰則
• 申請（專利權）人: 日立金屬株式會社
• 主分類號: B21B27/02
• 分類號: B21B27/02;B22D13/02;C22C37/00;C22C37/04;C22C37/08
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 蔣亭

技術領域

本發明涉及具有耐磨耗性、抗咬合性(抗事故性)和抗表面粗糙性優異的外層和韌性優異的內層的復合構造的離心鑄造制熱軋用復合輥。

背景技術

經連續鑄造等制造的厚度數百mm的加熱板坯，由具有粗軋機和精軋機的熱帶鋼軋機，軋制成數～數十mm的厚度的鋼板。精軋機通常是將5～7架的四輥式軋機串列配置的。7架精軋機的情況下，從第一架至第三架稱為前機架，從第四架至第七架稱為后機架。

用于這樣的熱帶鋼軋機的工作輥，由與熱薄板相接的外層，和在外層的內面熔敷一體化的內層構成。與熱薄板接觸的外層，由于一定期間的熱軋而受到大的熱量和機械性的軋制負荷，因此表面發生磨耗、表面粗糙、熱裂紋等的損傷不可避免。從外層磨削除去這些損傷之后，工作輥再度供軋制使用。從輥外層磨削除去損傷部被稱為“修磨”。工作輥從最初直徑被修磨至軋制中可以使用的最小直徑(最終直徑)后，被廢棄。從最初直徑截止到最終直徑稱為“軋制有效直徑”。軋制有效直徑內的外層，為了防止熱裂紋這樣的大的損傷，而希望具有優異的耐磨耗性、抗事故性和抗表面粗糙性。

作為要求有優異的耐磨耗性，抗事故性和抗表面粗糙性的熱帶鋼軋機的精軋后機架用的工作輥，提出有一種復合輥，一直以來其為了在抗事故性良好的高合金未淬火鑄鐵(高合金グレン鋳鉄)中使耐磨耗性提高，而以添加有Mo、V等的硬質碳化物形成元素的合金作為外層材。例如，日本特開2004-82209號提出有一種離心鑄造制熱軋用復合輥，其外殼層的化學成分以質量比計，由C：3.0～4.0％、Si：0.8～2.5％、Mn：0.2～1.2％、Ni：3.0～5.0％、Cr：0.5～2.5％、Mo：0.1～3.0％、V：1.0～5.0％、余量Fe和不可避免的雜質構成，軸芯部由含有C：2.5～4.0％的普通鑄鐵或球狀石墨鑄鐵形成，外殼層的厚度(T)與軸芯部的半徑(R)滿足0.03≤T/R≤0.5的關系。該復合輥具有良好的抗咬合性和耐磨耗性。但是，熱軋用復合輥的外層還要求更高的耐磨耗性。

也提出由具有有著高耐磨耗性的高速鋼構成的外層的熱軋用復合輥。例如，作為用于熱軋最后前段的復合輥的外層材，日本特開平08-020837號，提出有一種摩擦系數小的高速鋼系軋制用輥外層材，其以重量比計，含有C：1.50～3.50％、Si：1.50％以下、Mn：1.20％以下、Cr：5.50～12.00％、Mo：2.00～8.00％、V：3.00～10.00％、Nb：0.60～7.00％、B：高于0.01～0.200％以下、N：高于0.08～0.300％以下，且滿足下式(1)和(2)，V+1.8Nb≤7.5C－6.0…(1)，及び0.20≤Nb/V≤0.80…(2)，余量由Fe和不可避免的雜質構成。通過B的添加，外層材的抗咬合性提高，但關于熱軋用復合輥的外層所要求的耐磨耗性、抗事故性及抗表面粗糙性尚不充分。

日本特開2005-264322號公開有一種抗咬合性優異的熱軋用復合輥，其是外層與內層熔敷一體化而成的熱軋用復合輥，其中，所述外層具有如下組成：以質量比計，含有C：1.8～3.5％、Si：0.2～2％、Mn：0.2～2％、Cr：4～15％、Mo：2～10％、V：3～10％、P：0.1～0.6％和B：0.05～0.5％，此外還可以含有Nb：3％以下、W：5％以下、Ni：5％以下和Co：2％以下，余量由Fe和不可避免的雜質構成。日本特開2005-264322號記述還可以含有0.03％以下的S。但是，該外層的耐磨耗性、抗事故性和抗表面粗糙性不充分。

日本特開平10-008212號公開有一種熱軋用輥，至少輥的外殼層，由如下高碳高速鋼構成，即以重量比計，含有C：1.5～3％、Cr：0.5～5％、Mo：0.5～8％、V：1～8％、W：高于1且為8％以下、Nb：0.1～5％和B：0.01～1％，組織中，粒徑為15μm以下，長徑/短徑比為2以下的MC型碳化物有5～20面積％。其記述S被視為不可避免的雜質，如果在0.08％以下，也可以含有。但是，該外殼層不具備充分的耐磨耗性、抗事故性和抗表面粗糙性。

日本特開昭61-26758號公開有一種抗咬合性優異的復合輥外層，其化學組成以重量比計，含有C：1.0～2.0％、Si：0.2～2.0％、Mn：0.5～1.5％、Ni：3.0％以下、Cr：2～5％、Mo：3～10％、V：4.0％以下和S：0.1～0.6％，余量實質上由Fe構成。該復合輥外層完全不含B，因此仍不具備充分的耐磨耗性、抗事故性和抗表面粗糙性。

發明內容

因此本發明的目的在于，提供一種具有耐磨耗性、抗事故性和抗表面粗糙性優異的外層和強韌的內層的離心鑄造制熱軋用復合輥。