[发明专利]一种用于制造辊轮的高强度耐磨钢铁材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于制造辊轮的高强度耐磨钢铁材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比包括：碳0.55‑0.65％、硅0.25‑0.40％、锰1.30‑1.60％、铬0.50‑0.80％、钼0.30‑0.40％、镍≤0.35％、铜≤0.25％、磷≤0.030％、硫≤0.030％，余量为铁，其具有高强韧性、良好耐磨性和良好塑性的优点，磨损量较40Cr钢制辊轮减少30％以上，辊轮的使用寿命延长50％以上。还公开了该钢铁材料的制备方法，采用氧气顶吹转炉冶炼和炉外精炼，配以连铸技术，可保证其化学成分控制在设计范围内，尤其可将有害成分硫、磷的含量分别精确控制在0.030％以内。

技术领域

本发明属于矫直机械技术领域，尤其涉及一种用于制造辊轮的高强度耐磨钢铁材料及其制备方法。

背景技术

矫直机技术发展到今天，已属国内外成熟技术领域，主要分两大类，一类是辊轮式，另一类是多辊式。但是，对主要工作部件辊轮材料、工艺及性能少有研究性报道：“一种简单实用的钢丝辊式矫直器”《金属制品》2000年10月第26券第5期，“40Cr钢棍件夹渣鉴定”《物理测试》1988年02期，“半钢轧辊化学成分设计”《本钢技术》1997年05期。

目前辊轮材料多选用通用45、40Cr等中碳及中碳合金钢，GCr15、9SiCr、Cr12MoV等高碳低合金钢或高碳高合金钢。中碳及中碳合金钢塑性好，强韧性和耐磨性差，大尺寸钢辊的淬火深度有限，形成的高硬度工作层较薄且不均匀，淬后表面与内部硬度变化很大，合金钢辊因磨损后硬度降低导致其使用寿命降低；高碳低合金钢或高碳高合金钢淬透性好，热处理后芯部与表面硬度无差别或差别很小，有很好的强韧性、较高的耐磨性，但塑性差，价格高，多用来制造轧辊，未见有高碳低合金钢或高碳高合金钢制造钢丝矫直辊轮，这与高碳高合金钢价格过高，性能过剩有关。

基于上述技术领域实际情况，有必要寻找一种高强韧性和良好耐磨性的综合力学性能优良的辊轮用钢，延长辊轮使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种用于制造辊轮的高强度耐磨钢铁材料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为提供一种用于制造辊轮的高强度耐磨钢铁材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比包括(见表1)：碳0.55-0.65％、硅0.25-0.40％、锰1.30-1.60％、铬0.50-0.80％、钼0.30-0.40％、镍≤0.35％、铜≤0.25％、磷≤0.030％、硫≤0.030％，余量为铁。

表1：本发明用于制造辊轮的高强度耐磨钢铁材料的化学元素成分(质量百分比)