[发明专利]一种含硼高速钢轧辊及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸钢轧辊及其制备方法，特别涉及一种含硼高速钢轧辊及其制备方法，属于轧钢技术领域。

背景技术

轧辊的品种和制造工艺随冶金技术的进步和轧钢设备的演变而不断发展。中世纪轧制软的有色金属时使用强度低的灰铸铁轧辊。18世纪中叶英国掌握了轧制钢板用的冷硬铸铁轧辊的生产技术。19世纪下半叶欧洲炼钢技术的进步要求轧制更大吨位的钢锭，无论是灰铸铁或冷硬铸铁轧辊的强度均已不能满足要求。含碳量为0.4％～0.6％普通铸钢轧辊相应诞生。重型锻压设备的出现更使这种成分的锻造轧辊的强韧性得到进一步提高。20世纪初期合金元素的使用和热处理的引入显著改善铸钢和锻钢热轧辊和冷轧辊的耐磨性和强韧性。热轧板带用的铸铁轧辊中加入钼后改善了轧材的表面质量。轧辊中大量使用合金元素是在第二次世界大战以后，这是轧钢设备朝着大型化、连续化、高速化、自动化发展以及轧材强度提高、变形抗力加大后对轧辊性能提出更高要求的结果。这段时期中先后出现了半钢轧辊以及球墨铸铁轧辊。20世纪60年代以后又研制成功了粉末碳化钨轧辊。70年代初期在日本和欧洲广泛推广的轧辊的离心铸造技术、差温热处理技术等使板带轧辊的综合性能显著改善。复合高铬铸铁轧辊也成功地用于热带轧机上。同期，锻造白口铁和半钢轧辊在日本得到应用。80年代欧洲又推出高铬钢轧辊及超深淬硬层的冷轧辊以及用于小型型钢及线材精轧的特殊合金铸铁轧辊。当代轧钢技术的发展促使更高性能轧辊的开发研制。采用离心铸造法和新的复合方法如连续浇注复合法(CPC法)、喷射沉积法(Osprey法)、电渣焊法以及热等静压法生产的芯部为强韧性好的锻钢或球墨铸铁、外层为高速钢系列的复合轧辊以及金属陶瓷轧辊已分别在欧洲、日本新一代型材、线材、带钢轧机上得到应用。

为了提高轧辊的性能，日本专利JP2009214122-A公开了一种热轧复合轧辊制备方法，该轧辊的的主要化学成分是1-2％C，0.2-2％Si，0.2-2％Mn，4-8％V，2-5％Cr，2-8％Mo和/或W，0.05-0.3％Ti，该轧辊采用CPC法成形，在轧辊外层浇注过程中，还加入不超过3％且尺寸小于50μm的金属碳化物，以改善轧辊性能。日本专利JP2008264828-A也公开了一种复合轧辊制备方法，其外层含有1-3％C、0.2-2％Si、0.2-2％Mn、3-10％V、3-10％Cr、2-10％W和/或Mo、小于0.2％Ti、其余是Fe和不可避免的微量杂质。复合轧辊采用连续铸造方法成形，轧辊外径250-620mm。为了进一步提高轧辊性能，还加入0.2-5％Ni，0.2-10％Co和/或0.2-2％Nb。韩国专利KR777673-B1还公开了一种复合轧辊制造方法，即先采用铸造方法制造一根普通轧辊，能后通过堆焊方法在辊面形成一层含13％Cr的耐磨堆焊合金层，使轧辊耐磨性得以提高。