[发明专利]一种高铬铁轧辊

说明书

本发明公开了一种高铬铁轧辊，用于大型宽厚板轧机，包括辊芯、辊颈和辊身工作层，辊身工作层的化学组分及其质量百分含量为C2.40~3.30%，Si0.60~1.00%，Mn0.90~1.20%，Cr15.00~18.00%，Ni1.10~1.70%，Mo0.80~1.40%，V0.10~0.60%，S≤0.10%，P≤0.05%，其余为Fe和不可避免杂质。本发明通过调整热处理工艺，改善了轧辊的机械性能，提高了轧辊的耐磨性和毫米轧制量，延长了轧辊的使用寿命。

技术领域

本发明涉及轧辊，尤其是一种高铬铁轧辊，用于5000mm级宽厚板轧机。

背景技术

自上个世纪八十年代以来，我国已经陆续建成了十余条4000mm以上的大型宽厚板轧线，虽然大型宽厚板起步较慢，但随着中国钢铁业的飞速发展，大型桥梁、核电站、大型水坝、大型船舰等领域的需要，宽厚板得到了更广泛的应用，这也促进了宽厚板生产领域的迅猛发展，中国已经发展成为世界上最大的宽厚板生产和消耗国家。

大型宽厚板轧机的轧制压力大，最大可达8000～12000t，同时来回往复的轧制方式，使得轧辊需要承受较高的交变应力和较大的机械冲击。四辊可逆式轧机是目前国内外应用最广的宽厚板轧机，主要以单机架或双机架四辊可逆式轧机为主，轧机普遍使用的是高镍铬无限冷硬离心复合轧辊，但高镍铬材质耐磨性差，辊型保持能力差，影响版型控制。同时有调查表示高铬钢轧辊在粗轧机架的使用轧制时咬入后容易打滑，应用效果不理想。

高铬铁轧辊是以碳含量为2.3～3.3％，铬含量12～22％的高铬白口耐磨铸铁为轧辊辊身外层材质，以球墨铸铁为轧辊芯部和辊颈材质，采用离心复合浇注工艺而生产的高合金复合铸铁轧辊。通常在各类合金铸铁轧辊中，随着铁水的凝固在辊身外层组织中析出的碳化物为Fe₃C型，硬度为840～1100HV，而高铬铸铁，由于铁水中含有大量的铬及镍、钼等，在铁水凝固时辊身外层组织中析出的碳化物为M₇C₃型共晶碳化物，硬度可达1500～2000HV，因此，高铬铁轧辊具有较高的耐磨性与较小的硬度落差。

近年来，国内外对高铬铸铁或高铬铸钢新材料的研究有了很大进展，但应用于5000mm级宽厚板轧机的高铬铁轧辊未见报道。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种高铬铁轧辊，用于大型宽厚板轧机，能够改善轧辊的机械性能，提高轧辊的耐磨性和毫米轧制量，延长轧辊的使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种高铬铁轧辊，用于大型宽厚板轧机，包括辊芯、辊颈和辊身工作层，辊身工作层的化学组分及其质量百分含量为C2.40～3.30％，Si0.60～1.00％，Mn0.90～1.20％，Cr15.00～18.00％，Ni1.10～1.70％，Mo0.80～1.40％，V0.10～0.60％，S≤0.10％，P≤0.05％，其余为Fe和不可避免杂质。

本发明技术方案的进一步改进在于包括以下步骤：

A、冶炼：按辊身工作层的化学组分进行配料，然后在感应炉中进行冶炼，冶炼温度为1450～1550℃；辊芯部以生铁为原料，在高炉中冶炼，冶炼温度为1450～1500℃，出炉前在铁水中加入孕育剂和球化剂；

B、离心铸造：离心浇注辊身工作层，铁水的浇注温度为1350～1400℃；

C、合箱浇注芯部及辊颈：将浇注好辊身工作层的砂箱与用于浇注辊颈的砂箱进行合并；将处理好的铁水浇注到合并后的砂箱内，浇注温度为1380～1420℃，得到铸件；

D、开箱清砂：铸件在合并后的砂箱中缓冷后取出，并清理表面附着的型砂；

E、热处理：对铸件进行两段式退火处理，然后随炉冷却。