[发明专利]一种硼化物强化高速钢复合轧辊制备方法

权利要求书

1.一种硼化物强化高速钢复合轧辊制备方法，其特征在于，工艺步骤如下：

①先用钢屑打包机将M2高速钢钢屑打包成25-40mm×25-40mm×25-40mm的M2高速钢屑块，并用M2高速钢屑块、废旧M2高速钢、碳素铬铁和金属铝作为炉料，M2高速钢屑块、废旧M2高速钢、碳素铬铁和金属铝的加入质量分数分别为55-58％、36-39％、4.7-5.0％、1.3-1.5％，总质量分数为100％；然后将质量分数36-39％的废旧M2高速钢和4.7-5.0％的碳素铬铁，置于中频感应电炉内，混合加热熔化；待废旧M2高速钢、碳素铬铁全部熔化后，先加入质量分数55-58％的M2高速钢屑块，熔化后升温至1645-1668℃，加入质量分数1.3-1.5％的金属铝，保温4-5分钟后，出炉到浇注包；

②浇注包内的钢水经静置、扒渣后，当钢水温度降至1522-1537℃，将钢水浇入高速旋转的铸型内，铸型转速650-750rpm，铸型温度为180-260℃，铸型内涂敷了厚度为1.5-2.8mm的锆英粉涂料；钢水浇注过程中，随钢水流加入占进入铸型内钢水质量分数6.2-6.6％的TiB₂颗粒；TiB₂颗粒尺寸4.0-9.0μm，TiB₂颗粒表面涂覆了厚度为0.5-1.0μm的镁镍合金；镁镍合金的化学组成及质量分数为36-38％的镁和62-64％的镍；钢水全部进入铸型后，将铸型转速提高至1080-1120rpm，并喷水冷却铸型8-10分钟，使铸型表面温度控制在280℃以下，钢水全部凝固后停机取出铸件，获得高速钢辊套毛坯；

③高速钢辊套毛坯经粗加工后，随炉加热至950-980℃，保温1-2小时后，出炉风冷至350-420℃；继续入炉加热至500-530℃，保温8-10小时后，出炉空冷至280-350℃；重新入炉加热至480-495℃，保温10-12小时，炉冷至温度350-390℃，出炉，并与高强度中碳低合金钢辊芯过盈配合于一体，过盈量为0.12-0.15mm；最后精加工至规定尺寸和精度，即可获得硼化物强化高速钢复合轧辊。

2.按照权利要求1所述的一种硼化物强化高速钢复合轧辊制备方法，其特征在于，M2高速钢钢屑和废旧M2高速钢的化学成分及质量分数是：0.80～0.90％C,0.20～0.45％Si,0.15～0.40％Mn,≤0.030％S,≤0.030％P,3.80～4.40％Cr,≤0.30％Ni,≤0.25％Cu,1.75～2.20％V,4.50～5.50％Mo,5.50～6.75％W,余量为Fe和其他不可避免的杂质。

3.按照权利要求1所述的一种硼化物强化高速钢复合轧辊制备方法，其特征在于，碳素铬铁的化学成分质量分数为：62.15～66.33％的Cr，7.09～7.60％的C，2.37～2.95％的Si，余量为Fe。

4.按照权利要求1所述的一种硼化物强化高速钢复合轧辊制备方法，其特征在于，铸型的化学组成及其质量分数为：0.21-0.28％C,0.31-0.39％Si,0.26-0.37％Mn,0.17-0.24％Mo,1.55-1.70％Ni,0.66-0.75％Cr,0.043-0.084％Ti,O≤12ppm,N≤60ppm,H≤1.0ppm,0.027-0.043％Ce,0.015-0.038％La,0.002-0.005％B,0.008-0.014％Al,0.15-0.22％V,0.025％S,0.030％P,余量Fe；铸型壁厚150-220mm。

5.按照权利要求1-4任一项所述的方法制备得到的一种硼化物强化高速钢复合轧辊。