[发明专利]一种含铝硼高速钢轧辊

说明书

一种含铝硼高速钢轧辊，属于金属材料技术领域。采用电炉熔炼，含铝硼高速钢钢水的化学组成及其质量分数％是1.67～1.92C,1.13～1.36B,1.05～1.28Al,5.04～5.37Cr,2.17～2.55Mo,0.78～0.99Si,0.67～0.94Mn,1.14～1.36V,<0.030S,<0.032P,余量Fe，当钢水温度达到1623～1648℃时，将钢水出炉到钢包，钢包底部预先加入了非晶纳米晶变质剂，当钢水温度降至1483～1526℃时，将钢水浇入铸型，得到含铝硼高速钢轧辊毛坯，经机械加工和热处理后，轧辊具有优异的使用性能。

技术领域

本发明公开了一种高速钢轧辊，特别涉及一种含铝硼高速钢轧辊，属于金属材料技术领域。

背景技术

高速钢轧辊的开发和应用是轧辊制造技术发展历史上的一次伟大变更，高速钢轧辊相比于传统轧辊材料，具有硬度高、淬透性好和耐磨性好等特点，为了提高高速钢轧辊的性能，中国发明专利CN 106435370公开了一种冷轧高强汽车板专用高速钢轧辊，其化学成分及重量百分比如下：碳0.80～0.90％；硅0.20～0.45％；锰0.15～0.40％；铬3.55～3.70％；钼4.25～4.40％；钒1.50～1.70％；钨5.30～5.45％；磷≤0.030％；硫≤0.030％；其余为铁和不可避免的杂质。该冷轧高强汽车板专用高速钢轧辊的制造方法包括按照化学成分及重量百分比冶炼和锻造辊坯、预备热处理以及最终热处理；所述最终热处理包括采用保护气氛炉通过亚温淬火+油冷以及两次回火处理。该发明的高速钢轧辊整体硬度≥64HRC，且具有较高的耐磨性和良好的抗事故性，能够满足高强钢和超高强钢的轧制工况要求。中国发明专利CN 104353798还公开了用于热连轧精轧后段的高速钢工作辊的制造方法，所述辊身工作层的化学成分及各成分的重量百分含量为：C2.00～3.50％，Si0.40～2.00％，Mn0.50～1.20％，Cr1.50～4.50％，Ni2.00～5.00％，Mo+V+W+Nb2.00～10.00％，S≤0.05％，P≤0.10％，其余为Fe和不可避免杂质。其制造方法包括熔炼、孕育及球化处理、浇注、热处理步骤，该发明通过设计合理的合金成分和生产工艺，得到了特殊的石墨与金相组织。热连轧精轧后段高碳高速钢轧辊能够有效控制了轧辊下机后表面质量，同时提高了轧辊的耐磨性以及抗热裂性。中国发明专利CN106282821还公开了一种含石墨的高速钢离心复合钢芯轧辊制造方法，该发明在传统高速钢组分中，引入了B、N化学元素，工作层基体组织中弥散分布着面积总百分比20-35％的MC型和/或M2C型的、点状和/或块状的高硬合金碳化物、氮化物、硼化物。轧辊的工作层的化学成分按质量分数计包括：C2.0-3.0％、Si0.8-2.5％、Mn0.2-1.0％、P≤0.05％、S≤0.02％、Cr3-10％、Ni0.5-3.5％、Mo2.5-6.0％、V3-8％、W0-10％、B0-0.5％，N60-500PPM；且工作层含有当量球径在20-50μm，面积百分比在0.5-1.5％的点、球状石墨；同时，工作层基体组织中弥散分布着面积总百分比20-35％的MC型和/或M2C型的、点状和/或块状的高硬合金碳化物、氮化物、硼化物；在外层与辊轴之间还包含一层中间层；所述含石墨的高速钢离心复合钢芯轧辊是通过动态离心铸造制备外层筒体、中间层，并且在静态与上下辊颈部分的箱体组合，在外层筒体、中间层处于高温固态下，浇入高温液态的芯部金属液，从而实现离心复合铸造成型；所述通过动态离心铸造制备外层筒体的步骤包括炉料准备，冶炼，出炉碳、氮、硼化物变质处理，石墨变质孕育处理，起包浇注，筒体凝固与石墨析出；所述出炉碳、氮、硼化物变质处理，是在外层金属液体出炉过程中，添加颗粒变质剂促使液态Cr、Mo、V、W等合金元素以高温固态的形态形成微小、弥散的高熔点碳化物、氮化物、硼化物悬浮颗粒并析出；所述石墨变质孕育处理是在碳、氮、硼化物变质处理的基础上添加颗粒变质剂，使金属液中溶解状态的剩余碳，在随后的浇注凝固阶段以微小点球状析出形成石墨。高速钢轧辊除保留了传统高速钢特有的高温抗磨的优点外，同时还解决了原传统高速钢轧辊摩擦系数大的问题，充分发挥高速钢的耐磨性能，起到在轧制中轧辊与工件间的润滑作用，阻止粘钢现象的发生；而且石墨的导热性能、润滑特性，能改善了高速钢轧辊对热冲击、热裂敏感性、易粘钢、易表面毛化的弊端，特别在成品架使用时，轧材表面光亮程度显著改善。