[发明专利]一种用SKD-11钢材的冷轧钢工作辊及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种轧辊，具体涉及一种用SKD-11钢材的冷轧钢工作辊及其生产工艺。

背景技术

钢的冷轧工艺于19世纪中叶始于德国，当时只能生产低碳钢20 ~25mm窄带，美国早在1920年第一次成功地轧制出宽带钢。1924年在美国的阿姆科钢铁公司巴特勒（Bulter）建成世界上第一套三机架四辊串列式冷轧机，从上世纪50年代美国开始建造五机架 串列式冷轧机。为轧制更薄的镀锡原,上世纪60年代初美国杨斯 顿板管公司建成世界上第一套六机架冷连轧机。日本新日铁广畑厂的过程联合全连续生产线(FIPL)，于1986年开工，广畑厂自FIPL线投产后产量激增，工时利用率高达95％，收得率增至96.9%，能耗下降40％。该厂FIPL在全世界首次将酸洗－冷轧－ 连续退火及精整过程实现全连续生产。   

我国冷轧宽带钢的生产开始于1960年，首先建立了1700mm单 机架可逆式冷轧机，以后陆续投产了1200mm单机架可逆式冷轧机， MKW偏八辊轧机、1150mm森吉米尔二十辊冷轧机。上世纪70年代 投产了我国第一套1700mm五机架冷轧机，1988年建成了2030mm五 机架连续冷轧机。冷连轧机发展至今已拥有全连续冷轧、快速换 辊、液压压下、弯辊装置和自动控制等新技术。高精度冷带及板形控制技术和计算机全过程控制技术得到广泛应用，轧制速度高达35－41.6m/s，最大卷重达60t。

现代工业对冷轧板带钢的质量要求愈来愈高，对品种要求愈来 愈广泛，对产量要求也愈来愈大，因而冷轧板带的生产增长很快。冷轧板带的产量在工业发达国家已占钢材总产量的30％左右。自1996年我国钢年产量达一亿吨以上，一直稳据世界钢产量第一。据统计2004年到11月中国钢产量达24529.3万吨，预计全年钢产量达2.7亿吨以上，其总量已达全世界总产钢量的近30%，但在钢材品种和质量上与国外发达国家还存在一定差距。我国前11个月进口760万吨冷轧薄板，559.8万吨涂镀层钢板，151.8万吨电工钢板。而同期的出口较小，说明国内冷轧带钢仍处在供不应求的状态，国内缺口较大。

冷轧工作辊(以下简称冷轧辊)是冷轧机的主要消耗部件，其质量的好坏对冷轧板材的质量、成本、产量起着非常重要的作用。因此,冷轧厂和轧辊厂都不遗余力地提高轧辊的使用性能。这些性能包括强度、硬度、韧性、耐磨性及抗事故性能等。随着现代冷轧机大型化、高速化的发展，冷轧辊用钢从传统的铬钢系向高合金钢转变，冷轧辊的性能有了大幅度的提高，钢种和制造方法也呈现多元化的趋势。

SKD11为日本工具钢牌号，日立和大同钢厂都有生产，日立产SKD11商品名为SLD(最新改良版称作SLD-MAGIC)，大同钢厂商品名为DC11。两者在大陆均有设厂，在业界最为知名，价格也最高。该钢是一种在国际广泛应用的空冷硬化冷作模具钢。经电炉冶炼并经电渣重溶，高纯净度，韧性更好，组织均匀，具有良好的高温强度、韧性与抗高温疲劳性能，能承受温度骤变，SKD11是耐磨韧性通冷作模具钢、碳铬合金工具钢和真空脱精炼钢，钢质纯净，具有淬透性好、淬变形量的良好淬性。该钢经球化退软化处理，可加性良好，碳化物颗粒细均匀，须担淬开裂强化元素钼、钒的持殊加。硬度、耐磨共晶碳化物均匀，韧性，不易开裂，淬后硬度>62HRC。在525℃氮化处理，时间为20h/30h/60h，氨化层深度0.25mm/0.30mm/0.35mm，件表硬度1250HV；在570℃氮化处理时间为2h；氮化层深度10~20μm，件表硬度950HV。但该钢材若用于冷轧辊使用时，其性能还不能满足使用的需要。

由于东南亚地区带钢轧制还处于初级阶段，使用环境非常恶劣，热带在不经过酸洗的条件下直接轧制成为带材，制造建筑工程焊管。产品要求不高，主要追求产量。用常用冷轧辊目前常用材质很难满足生产要求，经常出现大面积脱落和爆辊、断辊，且价格较高。针对东南亚地区带钢轧制客户的要求，通过对冷作模具钢材质采用SKD-11化学成分的改进及热处理方式的改变，寻求一种能够完全满足冷轧钢工作辊的使用要求技术方案，已成为本领域技术人员有待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种成本较低，便于加工，具有较高的耐磨性、抗弯性、淬透性、抗回火性及抗事故性的用SKD-11钢材的冷轧钢工作辊及其生产工艺。