[发明专利]一种高硬度石墨钢型钢轧辊及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高硬度石墨钢型钢轧辊及其制备方法。

背景技术

在大中型钢轧制均在1条孔状态下进行，轧制变型时由于孔型内区域承受的摩擦压力不同，常会促使深孔槽底R角往上10-80mm处的侧壁面的磨损比其他部位快，容易产生微凹形态，直接影响轧制产量和型钢的表面质量。因此，需研发一种专用于系列大型型钢轧制的高硬度石墨钢轧辊来解决上述弊端。

发明内容

本发明的针对上述弊端，首先提供一种高硬度石墨钢型钢轧辊的技术方案。

一种高硬度石墨钢型钢轧辊的制备方法，其特征在于：该高硬度石墨钢型钢轧辊的浇注时化学成分为：C：2.00-2.10％；Si：1.35-1.65％；Mn：0.90-1.30％；Cr：1.50-2.50％；Ni：1.80-2.50％；Mo：0.50-0.70％；P≤0.030％；S≤0.025％；余量为Fe。

所述高硬度石墨钢型钢轧辊辊身表面硬度为：60-70HSC。

所述高硬度石墨钢型钢轧辊抗拉强度为：≥480MPa。

所述高硬度石墨钢型钢轧辊基体金相组织为：石墨+细晶粒状碳化物+贝氏体。

其次，提供一种高硬度石墨钢型钢轧辊的制备方法的技术方案。

一种高硬度石墨钢型钢轧辊的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、确定化学成分：该高硬度石墨钢型钢轧辊的化学成分为：C：2.00-2.10％；Si：1.35-1.65％；Mn：0.90-1.30％；Cr：1.50-2.50％；Ni：1.80-2.50％；Mo：0.50-0.70％；P≤0.030％；S≤0.025％；余量为Fe。

步骤二、浇注：采用纯净的半钢液，在液相温度的基础上，加温55-65℃出炉，加入0.03％的铝脱氧，经5-10分钟镇静，然后加入0.50-0.80％的CaSi合金球化处理，再用0.40-0.60％的BaCa孕育剂孕育，用电磁搅拌机搅拌0.5-1分钟浇注；

步骤三、热开箱热处理：轧辊至550-650℃时热开箱进行特殊热处理，至Acm+50-80℃保温24小时，出炉进行水雾喷淬，至480-580℃时回火处理，轧辊再经检测获得合格成品。

所述步骤二为：浇注时模具搁置在轻度振动磁盘底座上，通过振动，能使浇入的铁液缓慢冷凝固时致密结晶组织，提高轧辊的综合性能。

所述步骤三轧辊至550-650℃时热开箱后在轧辊两端R处至辊颈部位用40-50mm厚度的矿棉包扎好，防止辊颈与轧辊相对细小，传热过快易软化，使辊颈弯曲。

最后，提供一种轧辊的组件的技术方案。

一种轧辊的组件，包括两根基体金相组织为石墨+细晶粒状碳化物+贝氏体的高硬度石墨钢型钢轧辊，其中一根作为主轴，另一根作为副轴，两者相互啮合；主轴包括位于中部的辊身和位于辊身两端的辊颈、轴承挡辊颈；副轴包括位于中部的辊身和位于辊身两端的辊颈、轴承挡辊颈。

所述轧辊的组件的主轴辊身包括环绕辊身的3个凹槽，3个凹槽内各有一个台阶，副轴辊身包括环绕辊身的3个与主轴环绕辊身的3个凹槽相啮合的凸起。

所述轧辊的组件的主轴辊颈位于所述辊身两端，通过轴承挡辊颈与辊身相连；轴承挡辊颈与辊身有个20％弧度角相连；根据权利要求8所述的一种轧辊的组件，其特征在于：所述轧辊的组件的副轴辊颈位于所述辊身两端，通过轴承挡辊颈与辊身相连；轴承挡辊颈与辊身有个20％弧度角相连。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的特点：

(1)石墨呈球状，分布均匀，轧辊硬度高，辊面至孔型槽底基本无硬度落差，从而实现孔型各个部位磨损同步展开，使本产品具有极高的强度，极好的耐磨性和抗热疲劳裂纹性能，显著提高使用寿命。

(2)本发明的球化处理方法不同于球铁轧辊处理，不采用冲入法，而是在出钢后镇静5-10分钟再加入CaSi合金球化剂球化，然后再加入BaCa孕育剂孕育，浇入的铁液缓慢冷凝固时致密结晶组织，提高轧辊的综合性能，使产品具有抗事故冲击能力，并降低了粘钢倾向。

(3)本发明通过特殊热处理，轧辊至550-650℃时热开箱，经Acm+50-80℃保温24小时，出炉进行水雾喷淬，至480-580℃时回火处理，使产品组织细小、致密，无元素偏析，易减轻轧辊侧壁面的磨损，提高轧制产量和型钢的表面质量。