[发明专利]一种耐磨高钒氮高速钢型钢轧辊及其制造方法

摘要

一种耐磨高钒氮高速钢型钢轧辊及其制造方法，属于轧钢技术领域。由高钒氮高速钢辊套和中碳钢辊轴热装复合而成，高钒氮高速钢辊套采用质量分数20～24％的M2高速钢(亦称W6Mo5Cr4V2高速钢)废料、4.5～4.8％的钒氮合金、1.8～2.2％的铌铁、55～59％的Q235废钢、10～12％的碳素铬铁、1.2～1.4％的电解镍、0.30～0.45％的钛铁和1.2～1.4％的金属铝配料，并经电炉熔炼，在离心机上浇注成辊套，经退火、粗加工、淬火、回火和精加工处理后，与中碳钢辊轴热装复合在一起，在型钢轧机上使用，具有优异的耐磨性。

主权项

一种耐磨高钒氮高速钢型钢轧辊的制造方法，其特征在于，采用电炉熔炼高钒氮高速钢材料，高钒氮高速钢轧辊的具体制备工艺步骤如下：①采用质量分数20~24%的M2高速钢（亦称W6Mo5Cr4V2高速钢）废料、4.5~4.8%的钒氮合金、1.8~2.2%的铌铁、55~59%的Q235废钢、10~12%的碳素铬铁、1.2~1.4%的电解镍、0.30~0.45%的钛铁和1.2~1.4%的金属铝配料；②先将质量分数1.8~2.2%的铌铁、55~59%的Q235废钢、10~12%的碳素铬铁和1.2~1.4%的电解镍在电炉内混合加热熔化，钢水熔清后加入质量分数20~24%的M2高速钢废料，当钢水温度升至1595~1618℃时，先加入质量分数0.2~0.3%的金属铝，保温1~1.5分钟后加入质量分数4.5~4.8%的钒氮合金，并将钢水温度升至1625~1640℃，然后依次加入质量分数0.9~1.2%的金属铝和0.30~0.45%的钛铁，保温3~6分钟后，将钢水出炉到钢包，钢包内预先加入镍镁合金和稀土硅铁合金，镍镁合金和稀土硅铁合金加入量分别占进入钢包内钢水质量分数的0.6~0.8%和0.35~0.50%，镍镁合金和稀土硅铁合金的颗粒尺寸均为15~25mm，本步骤第一次加入的0.2~0.3%的金属铝和第二次加入的0.9~1.2%的金属铝均是指占步骤①总原材料的质量百分比，两次加入的总和为步骤①所述的1.2~1.4%的金属铝；③钢水经扒渣、静置后，当温度降至1440~1470℃时，浇入转速为800~1200转/分钟的离心机上的金属铸型内，得到高钒氮高速钢辊套毛坯，当高钒氮高速钢辊套毛坯温度降至650~820℃时，停离心机取出高钒氮高速钢辊套毛坯，然后入炉加热至920~950℃，保温6~8小时，炉冷至温度低于280℃，出炉空冷至室温，对上述热处理后的高钒氮高速钢辊套毛坯进行粗加工；④经步骤③粗加工后的高钒氮高速钢辊套，继续入炉加热至1080~1120℃，保温2.5~3.5小时后，先用油温20~35℃淬火油冷却5~6分钟，其中高钒氮高速钢辊套与20~35℃淬火油的质量比为1：（8~10），随后将高钒氮高速钢辊套在油温130~150℃的淬火油中冷却40~45分钟，其中高钒氮高速钢辊套与130~150℃淬火油的质量比为1：（8~10），然后将淬火后的高钒氮高速钢辊套重新入炉加热至505~520℃，保温时间12~15小时，然后炉冷至120℃后空气冷却至室温，最后进行精加工；⑤将精加工后的高钒氮高速钢辊套随炉加热至320~360℃，保温6~8小时后出炉，与中碳钢辊轴热装复合，辊套和辊轴的过盈量为0.14~0.20mm，热装复合后即可获得耐磨高钒氮高速钢型钢轧辊；M2高速钢废料的化学组成及质量分数%为：0.80～0.90C, 0.20～0.45Si, 0.15～0.40Mn, ≤0.030S, ≤0.030P, 3.80～4.40Cr, 1.90～2.20V, 4.50～5.50Mo, 5.50～6.75W, ≤0.30Ni, ≤0.25Cu, 余量为Fe。