[發明專利]Cr5合金鑄鋼軋輥及其生產方法

在審

• 申請號: 202110685795.4
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113369462A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 秦公轍;秦英方;李群鎖
• 申請（專利權）人: 邢臺鴻科高速鋼軋輥有限公司
• 主分類號: B22D19/16
• 分類號: B22D19/16;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/44;C22C38/46;B22D13/02;B21B27/00;B21B27/03
• 代理公司: 河北冀華知識產權代理有限公司 13151
• 代理人: 侯迎新

本發明公開了一種Cr5合金鑄鋼軋輥及其生產方法，軋輥的輥身外層材質為Cr5合金鋼材質，其化學成分及重量百分比為：C0.3?0.9％，Si0.3?0.8％，Mn0.5?0.8％，P≤0.04％，S≤0.02％，Cr4.5?5.5％，Ni0.5?1.0％，Mo0.3?0.9％，V0.04?0.2％；芯部材質為低合金鋼，其化學成分及重量百分比為：C0.5?2.0％，Si1.1?1.8％，Mn0.4?1.0％，P≤0.04％，S≤0.02％，Cr≤0.30％，Ni0?0.5％，Mo0?0.2％；該軋輥通過離心復合鑄造方法獲得。軋輥芯部選用低合金鋼材質與其外層材質相匹配，可有效提高軋輥芯部機械性能，在不降低軋輥輥頸及芯部抗拉強度的前提下，顯著提高軋輥輥頸及芯部塑性、韌性，提高軋輥的抗事故性能；采用激冷底箱可實現軋輥底頸及芯部鋼水澆注后順序凝固，減少了底頸及芯部疏松產生，避免發生斷輥等惡性事故。

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，尤其涉及一種Cr5合金鑄鋼軋輥及其生產方法。

背景技術

在冶金企業中，軋輥是軋鋼機必需的備件，軋輥的制造質量直接影響軋機的生產效率和鋼材的實物質量，通常小型Cr5合金鑄鋼軋輥一般為整體鑄造或離心復合鑄造(但其芯部材質一般為球墨鑄鐵)，應用于棒線材軋機粗軋機架工作輥或用作窄帶鋼軋機支承輥。這兩種鑄造生產工藝各有不同的缺陷：

整體鑄造的軋輥在生產過程中由于芯部和外層同為高合金材質，生產成本相對較高，另外由于Cr5合金鑄鋼材質淬透性較好，在熱處理過程中，整體鑄造軋輥容易芯部淬透，熱處理后芯部組織轉變為回火馬氏體，造成硬度偏高，使得芯部韌性、塑性差，脆性增加，在生產或使用過程中容易發生斷輥等惡性事故。

而芯部為球墨鑄鐵材質，其抗拉強度相對偏低，韌性、塑性相對偏低，在用戶軋制高品質鋼種時也容易發生斷輥等惡性事故，另外由于芯部球墨鑄鐵和外層合金鑄鋼材質相差較大，在離心復合生產過程中，也極易產生結合處缺陷，嚴重者甚至致廢。

發明內容

本發明的目的是提供一種Cr5合金鑄鋼軋輥及其生產方法，旨在解決上述現有技術中軋輥在生產或使用過程中容易發生斷輥惡性事故的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：

一種Cr5合金鑄鋼軋輥，所述Cr5合金鑄鋼軋輥的輥身外層材質為Cr5合金鋼材質，其化學成分及重量百分比為：

C：0.3-0.9％，Si：0.3-0.8％，Mn：0.5-0.8％，P：≤0.04％，S：≤0.02％，Cr：4.5-5.5％，Ni：0.5-1.0％，Mo：0.3-0.9％，V：0.04-0.2％，余量為Fe及不可避免的雜質元素；

所述Cr5合金鑄鋼軋輥的芯部材質為低合金鋼，其化學成分及重量百分比為：

C：0.5-2.0％，Si：1.1-1.8％，Mn：0.4-1.0％，P：≤0.04％，S：≤0.02％，Cr：≤0.30％，Ni：0-0.5％，Mo：0-0.2％，余量為Fe及不可避免的雜質元素；

所述Cr5合金鑄鋼軋輥通過離心復合鑄造方法獲得。

優選的，所述Cr5合金鑄鋼軋輥的力學性能指標為：抗拉強度為600-1200MPa；延伸率為7-12％；沖擊韌性為15-40J/cm²。

一種Cr5合金鑄鋼軋輥的生產方法，包括以下步驟：

步驟A：利用兩臺中頻爐分別將配好的輥身外層和芯部爐料進行融化，得到輥身外層鋼水和芯部鋼水；

步驟B：選擇Cr5合金鑄鋼軋輥冷型并加熱后，在冷型內腔掛砂并保溫；

步驟C：選擇造型工裝：所述造型工裝包括激冷底箱和冒口箱，在冒口箱內壁預制冒頸砂型，在激冷底箱內壁預制底頸砂型，所述底頸砂型的厚度為3-5mm；