[发明专利]半高速钢BD辊及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半高速钢BD辊及其制造方法，尤其是一种应用于型钢轨梁BD轧机的轧辊，属于轧辊制造技术领域。

背景技术

我国型钢生产历史悠久，品种规格繁多，用途广泛，在轧钢生产中占有非常重要的位置，据统计各类形状的型钢有1500多种，尺寸规格达到4000多个。在我国型钢被广泛地应用在能源、交通、农田水利、房屋建筑等基本建设中，占我国钢材总产量的50％左右。

型钢轧机按照其用途及生产产品的规格可以分为轨梁大型、中小型及线材轧机三大类，均从尺寸精度(形状完美性)、表面质量(无气泡、裂纹、结疤、折叠、夹杂及压入的氧化铁皮)和机械性能三方面进行要求。型钢的机械性能直接关系到结构件的刚度和强度，不同产品有不同的要求。

随着钢铁行业发展，型钢轨梁BD(开坯)轧机对轧辊的耐磨性、强度、抗热疲劳能力提出了更高的要求，合金钢、锻钢、合金球铁材质轧辊，由于在机磨损大、换辊周期短、轧辊使用安全系数相对偏低、下机辊面质量差等，已经逐渐不能满足用户需求。为适应市场需求，拓宽公司产品品种，亟需进行新型型钢轨梁BD辊的研制。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种半高速钢BD辊及其制造方法，耐磨性较好、抗拉强度高，抗裂纹扩展能力强，较好的满足轧机对轧辊不同使用性能的要求。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种半高速钢BD辊，其特征在于：整体为半高速钢材质，其特征在于：各合金成分及重量百分含量为C0.3～1.5％，Si0.2～1.4％，Mn0.2～1.0％，Cr1.5～5.0％，Ni≤1.0％，Mo0.5～2％，W0.5～1.5％，V≤1.5％，其余为铁和不可避免的杂质。

本发明技术方案的进一步改进在于：各合金成分及重量百分含量为C0.9～1.4％，Si0.8～1.4％，Mn0.4～0.9％，Cr3.5～5.0％，Ni0.5～1.0％，Mo1.0～1.8％，W0.8～1.2％，V0.5～1.5％，其余为铁和不可避免的杂质。

一种半高速钢BD辊的制造方法，包括以下步骤：

A、熔炼原料：将半高速钢原材料采用电弧炉+炉外精炼进行钢水冶炼，冶炼温度为1450～1600℃，得到材料钢水；

B、整体浇注：将步骤A熔炼好的材料钢水转移到浇包中，底注浇注到铸型内，浇注温度1450～1550℃；

C、轧辊保温120～180h后脱模，脱模后对轧辊外形及尺寸进行粗加工，并进行整辊探伤检测；

D、预热处理：将探伤合格后的轧辊的辊颈包裹隔热保温材料，辊身压铠装热电偶，外接温控仪表，利用台车式高温电阻炉对轧辊进行加热，加热到650～850℃，以辊身压铠装热电偶测温为准，保温时间10～30h后降温至400～600℃出台车式高温电阻炉后进行差温热处理；

E、热处理：采用高温淬火+高温回火处理工艺，将轧辊吊到差温炉加热辊身，淬火温度为炉温1000～1200℃，淬火保温50～120min后，将轧辊吊运至喷淬设备依次对辊身进行喷雾、吹风和空冷处理，待辊身温度降至400～600℃时进行多次回火处理，回火前拆除辊颈包裹的隔热保温材料，回火温度为辊温500～600℃，每一次的回火时间均为10～40h；

回火完成后，按所需尺寸对辊坯进行精加工，制成成品，进行超声波检测、硬度测试和金相组织检验。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤D中的隔热保温材料为石棉纤维毡或陶瓷纤维毡。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤D中的加热速度为10～50℃/h。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤E中的淬火介质为水经压缩空气雾化后的液化气体。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤E中的回火次数为两次以上。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤E中热处理后的轧辊的金相组织包括回火索氏体基体和面积率≤3％的碳化物。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤E中热处理后的轧辊的硬度为50～70HSD，抗拉强度≥800MPa。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：