[發明專利]一種型鋼軌梁萬能軋機高速鋼輥環及其制備方法

有效

• 申請號: 202011415245.2
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112795838B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 劉娣;胡兵;王延青;韓建寧
• 申請（專利權）人: 中鋼集團邢臺機械軋輥有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/34;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/48;C22C38/50;B22D13/04;B22D19/16;C21D1/18;C21D6/00;C21D9/40;B21B27/02
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張明月;吳風江

本發明公開了一種型鋼軌梁萬能軋機高速鋼輥環及其制備方法，所述輥環為兩層離心復合結構，外層材質為高速鋼，芯部材質為石墨鋼；本發明制備出的萬能水平輥環、立輥環組織細小，碳化物彌散度高，相對耐磨性達到常規半鋼輥環的5倍以上。

技術領域

本發明涉及一種型鋼軌梁萬能軋機高速鋼輥環及其制備方法，屬于高性能材料技術領域。

背景技術

隨著型鋼廠軋制產量和生產效率的不斷提高，對輥環綜合性能提出了更高的要求，現有技術中，常規半鋼萬能輥環出現在機周期短、下機輥面粗糙的問題，嚴重制約了型鋼軋線產能提升。高速鋼材質具有高耐磨、紅硬性良好的特點，同時，針對型鋼軌梁萬能輥環外層厚度大，鑄造及熱處理工序均容易發生開裂的問題，需針對萬能輥環設計專用高速鋼材質及制備工藝。

如何設計合理的高速鋼萬能輥環化學成分范圍，如何確定制備工藝，都是開發高速鋼萬能輥環的關鍵。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種型鋼軌梁萬能軋機高速鋼輥環及其制備方法，能夠提高型鋼軌梁用萬能輥環的耐磨性，改善輥環下機輥面質量，提升軋輥質量，降低軋輥消耗量。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種型鋼軌梁萬能軋機高速鋼輥環，所述輥環為兩層離心復合結構，外層材質為高速鋼，芯部材質為石墨鋼；

所述外層高速鋼化學成分范圍：C：0.90～1.60，Si：0.30～1.00，Mn：0.50～0.80，P≤0.05，S≤0.05，Cr：4.00～8.00，Ni：0.3～1.20，Mo：2.00～8.00，V：3.00～8.00，W：0.50～1.50，Nb：0.20～1.00，其他雜質元素Cu+Mg+Ti≤0.50；

芯部石墨鋼化學成分范圍：C：1.20～1.50，Si：1.40～2.00，Mn：0.60～1.30，P≤0.05，S≤005，Cr：≤1.00，Ni≤2.00，Mo：≤1.00。

本發明技術方案的進一步改進在于：包括如下制備方法：

步驟A：利用電磁感應爐熔煉高速鋼水及芯部石墨鋼水，外層高速鋼水溫度達到一定溫度后出爐，在型腔內離心澆注外層高速鋼，型腔溫度達到1100～1150℃時澆注芯部石墨鋼水，完成澆注；

步驟B：澆注完畢一段時間后即進行開箱取出毛坯輥環，迅速放入高溫電阻爐內進行保溫；

步驟C：保溫結束后以一定的速度進行降溫，達到室溫即可進行卸爐；

步驟D：對毛坯輥環進行粗加工后得到粗加工輥環，輥環外圓直徑方向留量10～20mm，內孔直徑方向留量20～30mm，高度方向留量10～20mm；

步驟E：先對粗加工輥環內孔用陶瓷纖維進行封堵，然后進行熱處理即可。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述步驟A中外層高速鋼水溫度達到1600～1650℃出爐，在1400～1450℃時進行離心澆注。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述步驟A中芯部石墨鋼水在外層高速鋼水澆注完畢后即進行出鋼。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述步驟A中芯部石墨鋼水出鋼溫度為1650～1700℃，澆注溫度為1500～1550℃。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述步驟B中開箱為冷開箱或熱開箱；

所述熱開箱為澆注完畢10～15h后即進行開箱，紅熱狀態的毛坯輥環在30min內放入高溫電阻爐內進行保溫；

所述冷開箱為澆注完畢后冷型外圍包裹陶瓷纖維，150～200h后進行冷開箱，冷開箱后以5～15℃/h升溫速率升溫至保溫溫度進行保溫。