[发明专利]中板轧机工作辊及其制造方法

说明书

本发明公开了一种中板轧机工作辊及其制造方法，属于中厚板轧制设备技术领域，包括包括外层和芯部，外层材质的化学组分及重量百分含量为：C：0.60～1.20%，Si：0.40～1.20%，Mn：0.40～1.20%，P≤0.08%，S≤0.03%，Cr：4.00～12.00%，Ni：0.40～1.20%，Mo：1.00～5.00%，V：1.00～5.00%，W：1.00～5.00%，其余为Fe和不可避免的杂质，本发明提高了中板轧机工作辊的硬度、耐磨性、疲劳强度，使其具备高强度、良好的抗热裂性能和耐磨性及抗热冲击等综合性能，能够适应中板轧机严苛的轧制条件。

技术领域

本发明涉及中厚板轧辊领域，尤其是一种中板轧机工作辊及其制造方法。

背景技术

中板轧机的轧制力较大,尤其是大型中厚板轧机工作辊，必须保证板面质量,要求工作辊需要具备较大的抗拉强度和疲劳强度；中板轧机工作辊在轧制过程中与被轧制钢板间存在相对滑动现象，造成轧辊的磨损及板型不良，要求轧辊具有高的硬度和耐磨性；在轧制过程中工作辊是在高压、高温和冷却水和交变负荷下工作，工作辊反复呈现的压应力和拉应力会诱发生成热裂纹，要求工作辊具有较高的热传导率、较小的热膨胀系数和弹性系数；另外，工作辊在高温下承受较大的疲劳强度，所以在高温下轧辊的组织要稳定。

目前中板轧机选用高镍铬材质的情况较为广泛，如中国发明专利CN105568136A公布的中板高铬钢及其制造方法，其高镍铬材质的金相组织为：贝氏体+少量马氏体及残余奥氏体+碳化物+少量石墨，这种以贝氏体为主的基体轧辊，稳定性相对较差，抗热裂性也较低，当轧辊辊面温度大于70℃时，轧辊的外层组织会发生相变，同时产生附加的相变应力。

另外由于轧辊材料中的碳含量较高，其碳化物的形态也倾向于形成明显取向的大块及鱼骨状碳化物，石墨的形态为短片状，这些形态的组织都弱化了轧辊的止裂能力，会使得工作辊表面产生龟裂而导致钢材的表面质量变差。

因此，中板轧机工作辊应具备高耐磨、抵抗热冲击、承受高温、耐热龟裂以及足够的强度和刚度等综合性能，随着我国钢铁企业的迅速发展和日益激烈的竞争，对钢铁产品的要求越来越高，需要开发出一种新的中板轧机工作辊，以适应实际生产的需要。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种中板轧机工作辊及其制造方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

中板轧机工作辊，包括外层和芯部，其特征在于,所述外层材质的化学组分及重量百分含量为：C：0.60～1.20％，Si：0.40～1.20％，Mn：0.40～1.20％，P≤0.08％，S≤0.03％，Cr：4.00～12.00％，Ni：0.40～1.20％，Mo：1.00～5.00％，V：1.00～5.00％，W：1.00～5.00％，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述外层材质的化学组分及重量百分含量为：C：0.81～1.09％，Si：0.71～0.99％，Mn：0.61～0.89％，P≤0.05％，S≤0.03％，Cr：5.65～5.95％，Ni：0.81～1.09％，Mo：2.75～3.05％，V：3.05～3.35％，W：1.81～2.09％，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述外层材质的化学组分及重量百分含量为：C：0.91～0.99％，Si：0.81～0.89％，Mn：0.71～0.79％，P≤0.05％，S≤0.03％，Cr：5.75～5.85％，Ni：0.91～0.99％，Mo：2.85～2.95％，V：3.15～3.25％，W：1.91～1.99％，其余为Fe和不可避免的杂质。

中板轧机工作辊的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A、熔炼，将按照外层材质设计目标的各合金元素的含量配比原料放入感应电炉中进行熔炼，熔炼温度为1450℃～1550℃；