[發明專利]一種耐用型高速鋼軋輥及其制造方法

有效

• 申請號: 202011606779.3
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112831719B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 劉娣;杜旭景
• 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;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/48;C22C38/56;B22D13/02;C21D9/38
• 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

本發明公開了一種耐用型高速鋼軋輥及其制造方法，屬于機械加工和鑄造技術領域。包括輥頸和由工作層、芯部構成輥身，工作層的化學成分為：1.5?2.5%C，0.90～1.50%Si，0.40～1.40%Mn，P≤0.03%；S≤0.03%，9.00～14.00%Cr，0.50～2.00%Ni，7.00～12.00%Mo，1.00?3.00%V，0.5?2.5%W，0.10?1.00%Nb，其余為Fe和不可避免的雜質。本發明通過設計合理的合金成分和熱處理工藝，有效解決了常規高速鋼材質在熱軋板帶精軋前段使用時存在熱裂嚴重、事故損耗大的問題，提高了高速鋼材質軋輥的適用性。

技術領域

本發明涉及一種軋輥及其制造方法，具體的說是一種適用于熱軋板帶軋線的抗沖擊、耐熱裂及抗事故性能優良的耐用型高速鋼軋輥及其制造方法。

背景技術

隨著軋輥技術的不斷革新與市場生產需求，普通材質軋輥已經逐漸被高新材質軋輥進行替代，軋輥使用已經進入全線高速鋼軋輥使用階段，高速鋼軋輥以它特有的性能充分的體現出了在耐磨、輥型保持方面的優勢，在熱軋板帶軋線已經精軋前段機架成熟投用高速鋼軋輥。但是在抗沖擊、抗熱裂、易打滑等方面仍存在很多問題限制了高速鋼的使用，雖然各個機架不同，但是歸納下來有三個方面：①軋制負荷高，氧化膜脫落：多數是無潤滑軋制所致；②冷卻能力差，輥面熱裂紋：在提高產量、增加軋制節奏情況是不可避免的。③軋線穩定性差，軋輥事故損失大：這個可能是整條線也可能是個別機架。一般情況下，通過優化軋制負荷分配；增加潤滑軋制；加強冷卻等軋線改進可進行改善；提高高速鋼軋輥的抗事故性能，研制抗沖擊、耐疲勞的耐用型高速鋼則是較好的選擇。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種適用于熱軋板帶軋線的抗沖擊、耐熱裂及抗事故性能優良的耐用型高速鋼軋輥及其制造方法，有效解決了常規高速鋼材質在熱軋板帶精軋前段使用時存在熱裂嚴重、事故損耗大的問題，并且軋輥使用時軋線冷卻水和軋制參數不需要特殊調整，提高了高速鋼材質軋輥的適用性。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種耐用型高速鋼軋輥，包括輥頸和由工作層、芯部構成輥身，工作層的化學成分為：1.5-2.5％C，0.90～1.50％Si，0.40～1.40％Mn，P≤0.03％；S≤0.03％，9.00～14.00％Cr，0.50～2.00％Ni，7.00～12.00％Mo，1.00-3.00％V，0.5-2.5％W，Nb≤1.0％，其余為Fe和不可避免的雜質。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述的工作層化學成分中Mo和W的百分含量可改變，每減少1％的Mo則增加2％的W，Mo最多可減至0。

本發明技術方案的進一步改進在于：輥頸和輥身除工作層以外的部分，材質為球墨鑄鐵、石墨鋼的一種及以上。

本發明技術方案的進一步改進在于：一種耐用型高速鋼軋輥的制造方法，包括熔煉、變質處理、離心澆注外層和填芯、熱處理步驟，其特征在于：

a)熔煉：按輥身工作層的化學組分以廢鋼配以合金為原料，在感應爐中進行冶煉，冶煉溫度為1500℃～1600℃；

b)變質處理：采用稀土鎂處理，稀土鎂處理的劑量為鋼水量的0.3-1.0％；

c)離心澆注外層和填芯：輥身工作層采用離心方式澆注，待工作層凝固溫度到達固相線時，通過填芯澆注芯部和輥頸，之后將凝固好的鑄件開箱；

d)預備熱處理：將鑄件進行去應力退火，退火溫度500℃～900℃，保溫時間50～80小時，保溫結束后隨爐冷卻；然后機械加工需要的尺寸及精度；

e)最終熱處理：采用差溫淬火方法對軋輥表面進行熱處理，淬火溫度1000℃～1200℃，淬火保溫時間2小時～10小時，采用噴霧或者吹風冷卻方式冷卻；回火溫度450℃～550℃，回火時間共計120～170小時。