[发明专利]一种高硼高速钢组合轧辊及其制造方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种轧辊及其制造方法，特别涉及一种高硼高速钢组合轧辊及其制造方法，属于轧辊技术领域。

背景技术

轧辊是轧钢生产中的常用消耗部件，轧辊的质量直接关系到轧机的生产效率和轧材的表面质量以及轧钢生产成本，提高轧辊质量一种受到冶金轧钢行业的关注。为了提高轧辊质量，中国发明专利CN102330037A公开了一种具有耐磨性及高耐热性的合金轧辊，其所含各种组分按重量百分比计为：C：2.5％～3.5％；Si：＜2.0％；Mn：1.6％～2.0％；P：≤0.06％；S：≤0.05％；Cu：≤0.2％；As：≤0.10％；Cr：1.5％～2.0％；Ni：10.0％～20.0％；Mo：10.5％～15.0％；余量为Fe。该具有耐磨性及高耐热性的合金轧辊通过大幅度增加Ni、Mo元素的含量，改善了合金轧辊的耐热耐磨性能，并延长了该具有耐磨性及高耐热性的合金轧辊的使用寿命。中国发明专利CN102019294A还公开了一种大尺寸高韧性耐磨合金轧辊及其制造方法，轧辊由高韧性耐磨合金外层和高强度铸铁内层组成，外层的化学成分按质量百分比计为：碳3.2-3.6，硅＜1.0，锰0.8-2.0，硫＜0.05，磷0.1-0.3，铬1.2-1.8，镍3.6-4.2，钼0.3-0.6，钛＜0.1，钒＜0.2，其余为铁和不可避免的杂质，其特征在于：轧辊显微组织由碳化物、下贝氏体和奥氏体组成，其中奥氏体的体积分数在10-35％之间。其制造方法包括以下步骤：(1)电炉熔炼；(2)离心浇注轧辊外层，(3)离心浇注轧辊内层；(4)内层浇注完成后，冷却到900-800℃时，将轧辊从模具中取出空冷至400-300℃时放入保温炉内保持5-15小时，然后再取出空冷；(5)将成型的合金轧辊经机械加工制得成品。该发明不易开裂，轧辊面硬度均匀，性能优良。中国发明专利CN101864546A还公开了一种高耐热耐磨合金轧辊，所含的各种成分及其重量百分比如下所示：C为0.5％～3.5％；Si为≤2.0％；Mn为≤2.0％；P为≤0.08％；S为≤0.20％；Cu为≤0.25％；As为≤0.10％；Cr为0.3％～5.0％；Ni为≤20.0％；Mo为8.0％～20.0％；余量为Fe。该高耐热耐磨合金轧辊通过以Cr、Ni、Mo作为主要固溶元素解决了以前铸造冶金轧辊耐磨性及耐热性差、使用寿命偏低的问题。中国发明专利CN103074539A还公开了一种离心复合高镍铌耐磨铸铁轧辊及其铸造方法，包括工作层和芯层，其特征是，其工作层化学成分组成按重量百分比为：C2.9～3.6%、Si0.6～1.5%、Mn0.4～1.2%、P＜0.10%、S＜0.05%、Ni3.01～4.8%、Cr1.0～2.0%、Mo0.2～2.0%、Nb0.1～2.0%、V1.0～4.0%、W0.05～2.0%，其余为Fe。与现有技术相比，该发明的有益效果是：块状耐磨粒子呈点、块状弥散分布与镶嵌在轧辊金属基体中；石墨以点状形态存在。耐磨粒子弥散分布，镶嵌在基体中牢固不易脱落，极大促进了轧辊基体组织的整体耐磨性能；轧辊整体辊面磨损均匀。中国发明专利CN103014532A还公开了一种高耐磨复合轧辊及其制备方法，轧辊工作层材料采用耐磨性好、具有高硬质相的碳化钨强化合金半钢，轧辊芯部采用石墨钢，轧辊工作层碳化钨强化合金半钢材料与轧辊芯部石墨钢材料为完全冶金结合。所述的轧辊工作层碳化钨强化合金半钢材料的化学成分重量百分数为：C1.2-2.1%，Si0.3-1.0%，Mn0.5-1.2%，Cr0.5-3.5%，Ni1.0-4.5%，Mo0.3-1.0%，P≤0.035%，S≤0.030%，WC0.1-5.0%，余量为Fe；所述的轧辊芯部石墨钢材料的化学成分重量百分数为：C1.4-1.8%，Si1.4-2.0%，Mn0.3-0.8%，Ni0.3-0.8%，Cr0.01-0.3%，Mo0.01-0.3%，P＜0.035%，S＜0.030%，余量为Fe。优点在于，轧辊耐磨性好、抗事故能力强、提高轧辊在线使用寿命和轧机作业率。中国发明专利CN102266929A还公开了一种复合离心浇铸高铬钢轧辊的方法，其特征在于，在高铬工作层和球墨铸铁芯部之间设置半钢中间过渡层，所述的半钢中间过渡层的化学成分重量百分比为：C1.0～2.4％，Si0.4～1.5％，Mn0.4～1.5％，P0～0.1％，S0～0.03％，Cr0～0.2％，Ni1.0～2.0％，Mo0～0.2％，其余为Fe。该发明的有益效果是：提高了高铬工作层和芯部球墨铸铁的结合强度，防止了高铬复合铸钢轧辊结合层剥落和断辊事故的发生。但是上述轧辊材料存在高温耐磨性和抗氧化性差等不足。