[發明專利]一種兩層復合高速鋼軋輥及其鑄造方法

在審

• 申請號: 202011590743.0
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112808975A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 劉娣;吳瑞光;岳景朝
• 申請（專利權）人: 中鋼集團邢臺機械軋輥有限公司
• 主分類號: B22D19/16
• 分類號: B22D19/16;B21B27/00;B22D13/02;C22C37/04;C22C37/10;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/22;C22C38/24
• 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

本發明公開了一種兩層復合高速鋼軋輥及其鑄造方法，屬于軋輥技術領域，本發明兩層復合高速鋼軋輥，包括工作層和芯部，工作層為高釩高鉬高鉻高速鋼，芯部為球墨鑄鐵；鑄造方法，包括以下步驟：步驟1）采用兩爐熔煉，分別得到工作層鋼水及芯部鐵水；步驟2）將工作層鋼水澆注至離心機鑄型內，澆注過程中加入保護渣；步驟3）工作層澆注后應用堵頭及離心機罩隔絕鑄型與外界的空氣對流；步驟4）工作層溫度達到1100?1125℃對離心機進行減速至停轉后倒出保護渣；步驟5）芯部鋼水先球化再澆注。本發明簡化生產流程，降低生產成本，提高產品質量。

技術領域

本發明涉及軋輥技術領域，尤其是一種復合高速鋼軋輥及其鑄造方法。

背景技術

本發明涉及的高速鋼軋輥指熱軋板帶的精軋用高速鋼復合軋輥，該類軋輥工作層擁大量的Cr、Mo、V合金，該類合金進入芯部球墨鑄鐵后，會嚴重增加球墨鑄鐵的白口傾向，增加碳化物含量，降低芯部強度，進而導致熱處理過程或軋鋼過程中發生斷輥事故。此外，高速鋼材質與芯部材質成分相差較大，不易冶金結合，結合層質量控制難度大。

因此，一般的高速鋼軋輥鑄造工藝采用三層復合或四層復合工藝生產，該類方案有如下弊端：①配爐成本高；②多次澆鑄，工裝成本高；③工作層被反蝕量大，工作層澆鑄量大，金屬料成本高。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種兩層復合高速鋼軋輥的鑄造方法，簡化生產流程，降低生產成本，提高產品質量。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種兩層復合高速鋼軋輥，包括工作層和芯部，工作層為高釩高鉬高鉻高速鋼，采用如下質量百分比的組成制成：C：1.2-2.4％，Si0.1-1.5％，Mn0.3-1.5％，V4.0-10.0％，Mo4.0-10.0％，Cr3.0-8.0％，P＜0.05％、S＜0.03％，余量為Fe及不可避免的雜質；

芯部為球墨鑄鐵，采用如下質量百分比的組成制成：C3.2-3.8％、Si1.8-2.2％、Mn＜0.8％、P＜0.05％、S＜0.02％、Mg0.03-0.06％、Re0.01-0.03％，V＜0.1％，Cr＜0.1％，Mo＜0.1％，余量為Fe及不可避免的雜質。

一種兩層復合高速鋼軋輥的鑄造方法，包括以下步驟：

步驟1)采用兩爐熔煉，分別得到工作層鋼水及芯部鐵水；

步驟2)將工作層鋼水澆注至離心機鑄型內，澆注過程中加入保護渣；

步驟3)工作層澆注后應用堵頭及離心機罩隔絕鑄型與外界的空氣對流；

步驟4)工作層溫度達到1100-1125℃對離心機進行減速至停轉后倒出保護渣；

步驟5)芯部鋼水先球化再澆注。

本發明鑄造方法技術方案的進一步改進在于：步驟2)中的澆注溫度為1350-1450℃，離心重力倍數＞50G。

本發明鑄造方法技術方案的進一步改進在于：工作層的澆注過程中應用熱電偶，將其熱電偶插入鑄型中心位置，實時測量工作層溫度。

本發明鑄造方法技術方案的進一步改進在于：工作層澆注后期減速至停轉控制在5分鐘，停轉至倒出保護渣間隔時間5分鐘，倒出保護渣至芯部澆注控制在5分鐘，減速至芯部澆注間隔總時長15分鐘，允許偏差±1分鐘。

本發明鑄造方法技術方案的進一步改進在于：芯部起包溫度為1390-1420℃，芯部起包至澆注控制在5分鐘，允許偏差±1分鐘。

本發明鑄造方法技術方案的進一步改進在于：芯部澆注的鑄型采用自硬砂制作，吃砂量控制在30-70mm之間。

本發明鑄造方法技術方案的進一步改進在于：工作層澆鑄厚度為成品目標厚度+加工余量+20mm。