[发明专利]一种高硼高速钢离心复合轧辊的制造方法

说明书

一种高硼高速钢离心复合轧辊的制造方法，属于轧钢技术领域包括造型、熔炼、浇注、开箱、热处理，在高速钢外层铁水出炉前，向熔炼炉内加入硼铁，出炉时加入一定量的氮化合金剂，外层浇注一段时间后浇入一次芯，待合箱后再浇入芯部铁水。本申请的制造工艺降低了劳动强度，节约生产成本；高速钢轧辊基体强度提高；克服了传统高速钢轧辊在棒材切分机架的使用问题，适应了棒材切分机架轧制环境。

技术领域

本发明属于轧钢技术领域，具体涉及一种高硼高速钢离心复合轧辊的制造方法。

背景技术

高速钢轧辊由于含有大量的V、W、Cr、Mo、Nb等合金元素，有较高的常温硬度HS82～90，同时有着良好的高温红硬性特点，在500℃以上仍能保证HS78以上，因此具有优良的高温耐磨性，目前已广泛应用于轧钢生产中。用高速钢轧辊取代半钢轧辊、高铬铸铁轧辊、高镍铬钼无限冷硬轧辊及针状贝氏体球铁轧辊，对于提高轧制量，延长换辊周期，生产实践中都取得了良好的效果。

由于高速钢轧辊材质的特殊性，对轧制环境要求也相对较高，在棒材轧机精轧段机架，在采用切分轧制时，切分机架轧制环境尤其恶劣，高速钢轧辊未能得到好的使用效果，目前仍以传统的贝氏体球铁材质居多。提高高速钢轧辊的基体强度，细化晶粒，克服棒材轧机切分机架的轧制环境，适应切分机架轧制。

高速钢轧辊为复合轧辊，其铸造方法常用的是用软质和韧性金属液置换轧辊凝固过程中芯部未凝固的硬质金属液的溢流法，但是该工艺劳动强度大，成本高，而且受到溢流生产方式的影响，辊颈铬含量较高，应力较大，在使用过程中，辊颈容易发生断裂事故；同时外层工作层厚度受到溢流铁水的冲刷，个别无法满足用户的使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于棒材切分机架高硼高速钢离心复合轧辊的生产方法，提高高速钢轧辊的基体强度，细化晶粒，克服棒材轧机切分机架的轧制环境，适应切分机架轧制。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种高硼高速钢离心复合轧辊的制造方法，包括造型、熔炼、浇注、开箱、热处理，在高速钢外层铁水出炉前，向熔炼炉内加入硼铁，出炉时加入一定量的氮化合金剂，外层浇注一段时间后浇入一次芯，待合箱后再浇入芯部铁水。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述的复合轧辊的高速钢外层化学组成成分的重量百分比：C：1.2～2.2、Cr：7.0～13.5、Ni：0.2～1.2、Mo：0.5～1.5、V：1.0～2.5、W：1.0～2.5、Nb：1.0～3.0、Re：0.05～0.1、P≤0.04、S≤0.04、Mn≤0.5、Si：0.6～1.5，B：0.05～0.5，其余为Fe；一次芯半钢熔炼，化学组成成分的重量百分比为：C：1.0～1.5，Cr+Mo+V+W：0.01～0.15、Re：0.1、P≤0.03、S≤0.03、Mn：0.3～0.8、Si：1.1～1.8，其余为Fe；二次芯芯部球墨铸铁熔炼，化学组成成分的重量百分比为为：C：2.9～3.6、Cr：0.1～0.5、Ni：0.2～0.8、Re：0.1、P≤0.03、S≤0.02、Mn：0.3～1.0、Si：1.3～2.0，其余为Fe。

一种高硼高速钢离心复合轧辊的制造方法，其特征在于所述制造步骤为：

S1、造型，铸型箱包括端盖、辊身型箱、轴颈型箱，轴颈型箱包括底箱和冒口型箱，辊身部分采用金属型喷涂料；轴颈采用水玻璃、固化剂、硅石砂造型，表面刷醇基涂料；端盖用硅石砂、粘土造型，底箱的底部封闭；

S2、中频炉熔炼，分别进行高速钢外层熔炼，一次芯半钢熔炼，二次芯球墨铸铁熔炼；

S3、分别对高速钢外层、一次芯及二次芯铁水进行处理，高速钢外层出炉前，在炉内加入硼铁，一次芯出炉前炉内加入0.1％-0.5％硅铝钡合金，二次芯球墨铸铁进行球化孕育处理；

S4、高速钢外层出炉时，在包内加入0.2～0.6％稀土、0.3％～1.5％的氮化合金剂进行处理；