[发明专利]一种轧辊用高强塑积铸钢

说明书

技术领域

本发明涉及一种黑色金属材料，尤其是指一种具有较高抗拉强度、较高延伸率和抗热疲劳性能高且强塑积≥45Gpa%的轧辊用高强塑积铸钢。 

背景技术

轧辊作为一种压延工具，在轧钢过程中承受着交变的热应力和轧制应力的作用，其材料的抗拉强度值和塑性指标的高低，决定了轧辊在使用过程中抗断裂和抗热疲劳的能力。目前大量使用的轧辊材料都存在强塑积低的问题，在使用过程中容易发生断辊和容易生成表面热疲劳裂纹的问题，如中国专利201010290729.9公开了一种耐冲击型两辊粗轧辊及其制造方法，其材质中的化学组分及重量百分含量为：C0.30-0.65；Si0.35-1.20；Mn0.30-1.00；Cr3.00-5.50；Ni0.30-1.20；Mo0.50-1.50；V0.20-2.00；S≤0.02；P≤0.02；其余为Fe和不可避免杂质，其材料的强度和硬度虽然很高，但其强塑积和抗热疲劳性能仍然很低；如中国专利200510059342.1公开了一种辊身粹硬层硬度较高的冷轧工作辊合金，该合金的主要化学成分为：C为0.9-1.2%，Si为0.85-1.25%，Mn为0.40-0.60%，Cr为2.50-5.50%，Ni为0.25-0.45%；Mo为0.25-0.45%，V0.05-0.15%，其余为Fe，其材料虽有较高的强度，但其延伸率、强塑积和抗热疲劳性能也仍然很低。 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种较高抗拉强度、较高延伸率和抗热疲劳性能高且强塑积≥45Gpa%的轧辊用高强塑积铸钢。 

本发明的目的是通过以下技术方案解决的： 

一种轧辊用高强塑积铸钢，其特征在于：该铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是：C为0.60～0.80；Si为2.30～3.0；Mn为0.80～1.20；S≤0.03；P≤0.03；Mo为0.40～0.80；Ni为0.60～1.0；V为0.40～0.80；Re为0.01～0.03；其余为Fe和不可避免杂质。

铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是：C为0.65～0.76；Si为2.35～2.46。 

铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是：Mn为0.85～1.04；Mo为0.47～0.79。 

铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是：Ni为0.71～0.93；V为0.46～0.66。 

其中： 

C的作用：一定的C含量有利于铸钢材料强度的提高、提高材料的淬透性、同时又是碳化物形成元素；

Si的作用：Si能无限固溶于钢内，对铸钢材料起到固溶强化作用，并具有细化晶粒提高强度的作用；高含量的Si能抑制碳化物的析出，改善铸钢材料的塑性指标和提高材料抗热疲劳性能等的作用；

Ni的作用：在铸钢材料中Ni能提高材料的强韧性和淬透性，使材料获得较高的强度、韧性和抗热疲劳性能等的作用；

Mo和V的作用：Mo和V都是强碳化物形成元素，在铸钢材料中形成高度弥散的M₂C和MC型碳化物，细化了组织，并提高了材料的强度，同时Mo又能提高铸钢材料的淬透性使材料获得更高的强度等作用；

稀土元素（Re）的作用：在铸钢材料中加入一定含量的Re能细化晶粒、控制碳化物的形态、抑制N、H等气体元素的析出、降低回火脆性和提高材料的韧塑性及抗热疲劳性能等的作用。

本发明相比现有技术有如下优点： 

本发明的轧辊用高强塑积铸钢材料成分简单、容易制备，上述材料制备出来的轧辊用铸钢具有较高抗拉强度、较高延伸率和抗热疲劳性能高的特性，且强塑积≥45Gpa%。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。 

一种轧辊用高强塑积铸钢，其特征在于：该铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是：C为0.60～0.80；Si为2.30～3.0；Mn为0.80～1.20；S≤0.03；P≤0.03；Mo为0.40～0.80；Ni为0.60～1.0；V为0.40～0.80；Re为0.01～0.03；其余为Fe和不可避免杂质。铸钢材质中的化学组分及重量百分含量进一步限定为：C为0.65～0.76；Si为2.35～2.46；铸钢材质中的化学组分及重量百分含量进一步限定为：Mn为0.85～1.04；Mo为0.47～0.79；铸钢材质中的化学组分及重量百分含量进一步限定为：Ni为0.71～0.93；V为0.46～0.66。采用上述材料制备出来的轧辊用铸钢的强塑积≥45Gpa%。