[發明專利]一種含鋁高硼高速鋼軋輥材料及其制造方法

有效

• 申請號: 201810615610.0
• 申請日: 2018-06-14
• 公開（公告）號: CN108588565B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 張亞光;符寒光
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/22;C22C38/24;C22C38/32;C22C33/06;C21D1/18
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

一種含鋁高硼高速鋼軋輥材料及其制造方法，屬于軋輥材料技術領域。其化學成分的質量百分比為：1.3?1.8％B，0.4?0.7％C，3.0?6.0％Cr，1.3?1.8％Mo，0.8?1.3％Al，0.8?1.3％Si，1.4?1.9％V，0.9?1.4％Mn，0.006?0.010％RE，0.030?0.070％Mg，S0.04％，P0.04％，Fe余量。利用電爐熔煉，采用砂型鑄造成型，經變質處理、淬火和回火熱處理后，其硬度達到61.7?63.1HRC，耐磨性好，沖擊韌性提高120％以上。鋼中不含昂貴的鎢、鈷元素，釩、鉬元素的含量也較少，生產成本低廉。

技術領域

本發明公開了一種高速鋼軋輥材料及其制造方法，特別涉及一種含鋁高硼高速鋼軋輥材料及其制造方法，屬于軋輥材料技術領域。

背景技術

磨損失效是軋輥的一種主要失效形式，每年都會造成巨大的經濟損失。由于高速鋼具有高的硬度、優良的耐磨性和熱穩定性，因而廣泛的應用于軋鋼生產中。

中國發明專利CN100999804公開了一種新型高碳高鎢高速鋼軋輥材料，其化學成分和含量為：C：2.0％-3.0％，W：6.0％-18.0％，V：2.0％-4.0％，Mo：1.0％-3.0％，Cr：3.0％-9.0％，Si、Mn1.2％，其余為Fe。該發明中高碳高鎢高速鋼軋輥采用電磁離心鑄造法。高碳高鎢高速鋼在一定強度的離心力和電磁力綜合作用下，使大量的鎢取代釩形成MC型復合碳化物，提高了MC型碳化物的密度和硬度，使MC型碳化物的偏析得到控制，其性能遠高于普通高速鋼軋輥。此外，減少了釩元素的添加量，也無需添加大量的鉬來改善一次碳化物的分布。但是，高碳高鎢高速鋼軋輥中存在較多價格昂貴的鎢元素，生產成本較高。中國發明專利CN101037760還公開了一種高碳高釩高速鋼復合軋輥材料及其熱處理方法，該高碳高釩高速鋼軋輥外層的化學成分為：C：1.8％-3.0％，V：3.0％-6.0％，Cr：4.0％-6.0％，Mo：3.0％-6.0％，W：1.0％-3.0％，Nb：1.0％-5.0％，Co：1.0％-5.0％，Si1.0％，Mn1.5％，P、S0.04％，Y：0.05％-0.20％，Ti：0.08％-0.25％，Mg：0.03％-0.12％，Zr：0.04％-0.18％，Te：0.02％-0.12％，余量為Fe。該發明采用離心鑄造方法，再經淬火和回火熱處理后，得到的高碳高釩高速鋼軋輥的硬度到達63-67HRC，耐磨性好，抗拉強度達到950MPa-1100MPa，沖擊韌性達到15J/cm²-18J/cm²。應用該發明制備的軋輥，可降低軋輥消耗，提高軋鋼機作業率，延長換輥周期，改善軋材表面質量。但是，高碳高釩高速鋼軋輥中仍存在較多的釩、鉬、鎢等昂貴合金元素，導致成本較高。中國發明專利CN10575029還公開了一種高鎢高耐磨高速鋼復合軋輥及其制備方法，該軋輥由輥芯(球鐵)、復合軋輥外層(高鎢高速鋼)和復合軋輥過渡層(球鐵)3部分組成。其外層成分為：C：2.2％-2.5％，W：6.5％-6.8％，Cr：8.6％-9.0％，V：4.2％-4.5％，Mo：2.5％-2.8％，Mn0.45％，Si0.76％，P、S0.04％，余量為Fe。該發明采用離心鑄造，在離心機上澆注軋輥外層，然后澆入過渡層，最后填芯，得到復合軋輥，再經過淬火和回火熱處理后，軋輥外層硬度大于84HSD，耐磨性好，輥芯強度大于650MPa，且外層高鎢高速鋼與過渡層以及過渡層與輥芯球鐵是良好的冶金結合。高鎢高耐磨高速鋼復合軋輥使用安全、可靠，使用中無斷輥、剝落和開裂形象，用于棒材軋機和板帶軋機上，使用壽命比高鎳鉻無限冷硬鑄鐵軋輥提高6倍以上。但是，高鎢高耐磨高速鋼復合軋輥中也存在許多昂貴的釩、鎢等合金元素，生成成本仍較高。