[發明專利]4200mm以上寬厚板軋機支承輥及其制造工藝

有效

• 申請號: 201810083907.7
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108277443B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 蔣新亮;趙欣;楊萍;陳先毅;李英;趙秀清
• 申請（專利權）人: 二重(德陽)重型裝備有限公司
• 主分類號: C22C38/44
• 分類號: C22C38/44;C22C38/46;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/42;B21B27/03;B21J5/00;B21J5/08;C21D8/00
• 代理公司: 51226 成都希盛知識產權代理有限公司
• 代理人: 柯海軍;武森濤

本發明涉及一種支承輥及其制造工藝，具體涉及一種4200mm以上寬厚板軋機支承輥及其制造工藝，屬于鍛造技術領域。所述支承輥的化學成份按質量百分比為：C：0.50～0.65、Si：0.17～0.50，Mn：0.80～2.0，Ni0.30～0.70，Cr：1.60～2.5，Mo：0.30～1.00，V：0.10～0.35，P≤0.020，S≤0.010，Cu≤0.15，H≤1.0ppm，余量為鐵和不可避免的雜質。本發明的特大型鍛鋼支承輥新材料的碳含量低，增加合金元素鉻、鎳和釩，顯微組織為貝氏體加珠光體，在提高材料強韌性的同時，減少大型鋼錠的凝固偏析，綜合性能好，使用壽命長。

技術領域

本發明涉及一種支承輥及其制造工藝，具體涉及一種4200mm以上寬厚板軋機支承輥及其制造工藝，屬于鍛造技術領域。

背景技術

寬厚板是重要的戰略物資，廣泛用于10萬噸以上大型船舶、大口徑油氣直縫焊管，以及武器裝甲、巨型橋梁結構鋼、海上鉆井平臺結構鋼、核電站安全殼、大型水壩閘門、高壓鍋爐鋼板、煉鋼高爐爐殼、大型油氣儲罐、大型機械結構鋼、模具鋼、超高層建筑等領域，尤其在軍用造船領域，大單重寬厚板更是不可或缺。

支承輥是寬厚板軋機上關鍵受力件和消耗性備件，每個機架上裝配一對支承輥用以支撐工作輥，其體積龐大，交貨重量達200多噸，所采用的鋼錠重達450余噸。該支承輥性能要求高、生產環節多、技術難度大，是世界上重機行業目前幾何尺寸和規格等級最高的整體鍛鋼件產品之一，如圖1所示。

制造這樣的超大鍛鋼支承輥產品不僅需要能力很強的重大技術裝備和生產手段，更需要設計合理、優質可靠的材料。此前，我國4200～5500mm特寬厚板軋機支承輥幾乎全靠進口。

目前國際上特大型支承輥生產廠家很少，所用傳統鋼質材料中碳含量在0.70％～1％，鉻含量為0.9～1.6，并且不含釩元素，對鋼中的氫含量未作要求，故而有如下缺陷：(1)由于特大型支承輥所用鋼錠為340t～450t，該材料的碳含量很高，隨著鋼錠大型化，碳元素的偏析相當嚴重，在支承輥冒口端心部，碳含量可達到1.5％以上，在材料中形成大塊狀碳化物和嚴重網狀碳化物，不易消除，使支承輥在熱處理和使用過程中常發生斷裂；(2)由于材料中合金元素含量少，顯微組織為珠光體，輥身表面及工作層硬度低，HS45～HS50，耐磨性差，輥面常出現凹坑和早期剝落，支承輥消耗量大，使用壽命短；(3)由于材料中形成大塊狀碳化物和嚴重網狀碳化物，韌性差，使用過程中表面常萌生疲勞裂紋；(4)由于珠光體材料強度和硬度相對較低，在性能熱處理時為保證硬度必須采用較低的溫度回火，使支承輥的殘余應力增大，加之對鋼中的氫含量未作要求，往往因應力過大和氫含量高導致支承輥中產生白點或斷裂。

王麗娣.淺析寬厚板軋機支承輥制造[J].一重技術,2008(4):56-58公開了材料70Cr3Mo、70Cr3NiMo鋼錠偏析嚴重，使支撐輥心部韌性降低，抗事故能力下降。

發明內容

本發明要解決的第一個技術問題是提供一種4200mm以上寬厚板軋機支承輥，所述支承輥強韌性好的同時凝固偏析少。

為解決上述技術問題，本發明的4200mm以上寬厚板軋機支承輥的化學成份按質量百分比為：C：0.50～0.65、Si：0.17～0.50，Mn：0.80～2.0，Ni0.30～0.70，Cr：1.60～2.5，Mo：0.30～1.00，V：0.10～0.35，P≤0.020，S≤0.010，Cu≤0.15，H≤1.0ppm，余量為鐵和不可避免的雜質。

優選的，所述支承輥的化學成份按質量百分比為：C：0.50～0.64、Si：0.17～0.39，Mn：0.81～2.0，Ni0.30～0.70，Cr：1.60～2.5，Mo：0.61～1.00，V：0.16～0.35，P≤0.020，S≤0.010，Cu≤0.15，H≤1.0ppm，余量為鐵和不可避免的雜質，優選的V：0.16～0.29。