[發明專利]一種有色金屬壓延用冷軋工作輥及其制備方法

有效

• 申請號: 201611084314.X
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106756620B
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 陶華平;陶邦勤
• 申請（專利權）人: 馬鞍山市恒強合金科技有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/56;C22C38/46;C22C38/50;C22C38/44;C22C38/02;C22C38/04;C21D1/32;C21D1/18;C21D1/60;C21D9/38;B23P15/00
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 王亞軍;閆飛

本發明公開了一種有色金屬壓延用冷軋工作輥及其制備方法，屬于冷軋輥材料領域。該冷軋輥的成分及其重量百分含量為：C為1.65?1.92％，Si為0.32?0.40％，Mn為1.25?1.60％，Cr為4.6?6.5％，Ni為1.55?2.40％，Mo為0.5?1.0％，W為4.30?5.40％，V為1.40?1.65％，Zr為0.3?0.45％，Ag為0.40?0.65％，Zn為0.20?0.35％，S為≤0.04％，P為≤0.03％，余量為Fe。其制備方法為先對鍛造毛坯退火處理，再粗車，然后經過調質處理后半機車加工，接著熱處理后再次回火，最后精磨而成。本發明軋輥具有高強度、高耐磨性的同時，具有優良的導熱、散熱性，軋制過程中軋輥熱分布均勻，有效避免局部過熱，可降低有色金屬壓延粘料的幾率，延長軋輥壽命，提高軋制產品質量。

技術領域

本發明屬于冷軋輥材料領域，更具體地說，涉及一種有色金屬壓延用冷軋工作輥及其制備方法。

背景技術

現代冶金工業生產是集采礦、選礦、燒結、煉鐵、煉鋼和軋鋼為一體的系統工程，軋鋼是這一系統工程的最后一個環節，絕大多數冶金產品要經過軋制過程才能進入市場。而軋輥又是軋制過程中最重要的生產工具，軋輥的質量好壞直接影響著冶金產品的產量和質量，一個國家的軋輥制造技術的高低直接反映了該國冶金工業水平的高低。

冷軋輥是金屬冷軋設備上的必備部件，作為一種使金屬產生塑性變形的工具，其工作條件非常復雜，在工作過程中會受到會受到嚴重的熱沖擊或機械沖擊，如彎曲、扭轉、剪切、沖擊、摩擦和熱應力等各種周期性應力的交互作用，從而造成軋輥開裂、剝落等現象。尤其在有色金屬壓延工藝中，發明人經過長期的伸入觀察和研究，發現在板料從4mm厚度軋制到1mm厚度的過程中，軋輥最容易發生開裂、脫落問題而造成軋輥報廢，根據實際統計數據表明，上述原因導致的軋輥報廢的概率是其它如疲勞破壞等原因的10倍以上，但目前還沒有引起廣泛的關注，因為一旦發生軋輥破壞報廢，人們的第一反應是軋輥壽命已經到了，采取的措施就是更換軋輥或對軋輥進行修復，根本沒有刨根問底，深入考慮。而發明人發現，在板料從4mm壓延到1mm過程中，冷軋帶鋼的變形功約有88％～92％轉變成熱能，輥面溫度過高會引起工作輥淬火層硬度下降，且溫度分布不均勻，高溫處溫度可達200℃，而有色金屬本身硬度較軟，在輥面局部高溫處，有色金屬會粘連到輥面上，發生粘帶現象，隨著軋制的不斷進行，粘帶部位發生蠕變，進而導致局部脫落、裂紋，同時降低軋制產品的質量。

目前，人們對軋輥的研究已經很深入，主要都是為了提高工作輥的硬度、耐磨性等性能，采用的方法有改進材料成分、改善熱處理工藝、軋輥表面涂覆陶瓷涂層等等，如中國專利申請號為：201410791447.5，公開日為：2015年4月22日的專利文獻，公開了一種改良型冷軋輥的制備方法，屬于軋輥制備技術領域。該專利在常規添加Cr、Mn、Ni的基礎上，從提高軋輥顯微硬度，細化軋輥晶粒以達到軋輥組織細化的角度出發，進一步增加了N、Al、Zr等元素。其軋輥的制備步驟為：一、按化學元素組分配比進行熔煉，鑄出軋輥鑄坯；二、對軋輥進行退火處理；三、一次加熱至950～1020℃，并在冷卻裝置中控制軋輥旋轉，冷卻至溫度低于400℃；四、二次加熱至溫度為700～750℃，邊加熱邊噴水進行淬火冷卻；五、在冷卻過程中測量輥面溫度，當輥面溫度低于200℃時，停止冷卻。該方案既是通過嘗試調整材料組分，并配合熱處理工藝力求提高軋輥的綜合性能，提高軋輥使用壽命。類似的公開文獻還有很多，這也是比較普遍采用的方式，是人們一直致力研究的方向。但是，它們的出發點都在于從整體上提高軋輥的硬度、耐磨性等力學性能，提高軋輥的使用壽命，而上述有色金屬壓延中出現的現象還沒有引起注意，還無相應針對的方法進行有效的解決。