[發(fā)明專利]一種含鋁硼高速鋼軋輥

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710253587.0
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN106929770B
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 符寒光;李薈;林健;符定梅;雷永平;汪長安
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C22C38/34
• 分類號: C22C38/34;C22C38/32;C22C38/06;C22C38/22;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/24;B22D1/00;B22C9/24;C21D9/38
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

一種含鋁硼高速鋼軋輥，屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域。采用電爐熔煉，含鋁硼高速鋼鋼水的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)％是1.67～1.92C,1.13～1.36B,1.05～1.28Al,5.04～5.37Cr,2.17～2.55Mo,0.78～0.99Si,0.67～0.94Mn,1.14～1.36V,<0.030S,<0.032P,余量Fe，當(dāng)鋼水溫度達(dá)到1623～1648℃時(shí)，將鋼水出爐到鋼包，鋼包底部預(yù)先加入了非晶納米晶變質(zhì)劑，當(dāng)鋼水溫度降至1483～1526℃時(shí)，將鋼水澆入鑄型，得到含鋁硼高速鋼軋輥毛坯，經(jīng)機(jī)械加工和熱處理后，軋輥具有優(yōu)異的使用性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種高速鋼軋輥，特別涉及一種含鋁硼高速鋼軋輥，屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

高速鋼軋輥的開發(fā)和應(yīng)用是軋輥制造技術(shù)發(fā)展歷史上的一次偉大變更，高速鋼軋輥相比于傳統(tǒng)軋輥材料，具有硬度高、淬透性好和耐磨性好等特點(diǎn)，為了提高高速鋼軋輥的性能，中國發(fā)明專利CN 106435370公開了一種冷軋高強(qiáng)汽車板專用高速鋼軋輥，其化學(xué)成分及重量百分比如下：碳0.80～0.90％；硅0.20～0.45％；錳0.15～0.40％；鉻3.55～3.70％；鉬4.25～4.40％；釩1.50～1.70％；鎢5.30～5.45％；磷≤0.030％；硫≤0.030％；其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。該冷軋高強(qiáng)汽車板專用高速鋼軋輥的制造方法包括按照化學(xué)成分及重量百分比冶煉和鍛造輥坯、預(yù)備熱處理以及最終熱處理；所述最終熱處理包括采用保護(hù)氣氛爐通過亞溫淬火+油冷以及兩次回火處理。該發(fā)明的高速鋼軋輥整體硬度≥64HRC，且具有較高的耐磨性和良好的抗事故性，能夠滿足高強(qiáng)鋼和超高強(qiáng)鋼的軋制工況要求。中國發(fā)明專利CN 104353798還公開了用于熱連軋精軋后段的高速鋼工作輥的制造方法，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：C2.00～3.50％，Si0.40～2.00％，Mn0.50～1.20％，Cr1.50～4.50％，Ni2.00～5.00％，Mo+V+W+Nb2.00～10.00％，S≤0.05％，P≤0.10％，其余為Fe和不可避免雜質(zhì)。其制造方法包括熔煉、孕育及球化處理、澆注、熱處理步驟，該發(fā)明通過設(shè)計(jì)合理的合金成分和生產(chǎn)工藝，得到了特殊的石墨與金相組織。熱連軋精軋后段高碳高速鋼軋輥能夠有效控制了軋輥下機(jī)后表面質(zhì)量，同時(shí)提高了軋輥的耐磨性以及抗熱裂性。中國發(fā)明專利CN106282821還公開了一種含石墨的高速鋼離心復(fù)合鋼芯軋輥制造方法，該發(fā)明在傳統(tǒng)高速鋼組分中，引入了B、N化學(xué)元素，工作層基體組織中彌散分布著面積總百分比20-35％的MC型和/或M2C型的、點(diǎn)狀和/或塊狀的高硬合金碳化物、氮化物、硼化物。軋輥的工作層的化學(xué)成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)包括：C2.0-3.0％、Si0.8-2.5％、Mn0.2-1.0％、P≤0.05％、S≤0.02％、Cr3-10％、Ni0.5-3.5％、Mo2.5-6.0％、V3-8％、W0-10％、B0-0.5％，N60-500PPM；且工作層含有當(dāng)量球徑在20-50μm，面積百分比在0.5-1.5％的點(diǎn)、球狀石墨；同時(shí)，工作層基體組織中彌散分布著面積總百分比20-35％的MC型和/或M2C型的、點(diǎn)狀和/或塊狀的高硬合金碳化物、氮化物、硼化物；在外層與輥軸之間還包含一層中間層；所述含石墨的高速鋼離心復(fù)合鋼芯軋輥是通過動(dòng)態(tài)離心鑄造制備外層筒體、中間層，并且在靜態(tài)與上下輥頸部分的箱體組合，在外層筒體、中間層處于高溫固態(tài)下，澆入高溫液態(tài)的芯部金屬液，從而實(shí)現(xiàn)離心復(fù)合鑄造成型；所述通過動(dòng)態(tài)離心鑄造制備外層筒體的步驟包括爐料準(zhǔn)備，冶煉，出爐碳、氮、硼化物變質(zhì)處理，石墨變質(zhì)孕育處理，起包澆注，筒體凝固與石墨析出；所述出爐碳、氮、硼化物變質(zhì)處理，是在外層金屬液體出爐過程中，添加顆粒變質(zhì)劑促使液態(tài)Cr、Mo、V、W等合金元素以高溫固態(tài)的形態(tài)形成微小、彌散的高熔點(diǎn)碳化物、氮化物、硼化物懸浮顆粒并析出；所述石墨變質(zhì)孕育處理是在碳、氮、硼化物變質(zhì)處理的基礎(chǔ)上添加顆粒變質(zhì)劑，使金屬液中溶解狀態(tài)的剩余碳，在隨后的澆注凝固階段以微小點(diǎn)球狀析出形成石墨。高速鋼軋輥除保留了傳統(tǒng)高速鋼特有的高溫抗磨的優(yōu)點(diǎn)外，同時(shí)還解決了原傳統(tǒng)高速鋼軋輥摩擦系數(shù)大的問題，充分發(fā)揮高速鋼的耐磨性能，起到在軋制中軋輥與工件間的潤滑作用，阻止粘鋼現(xiàn)象的發(fā)生；而且石墨的導(dǎo)熱性能、潤滑特性，能改善了高速鋼軋輥對熱沖擊、熱裂敏感性、易粘鋼、易表面毛化的弊端，特別在成品架使用時(shí)，軋材表面光亮程度顯著改善。