一种高速钢组合立辊制造技术

本发明专利技术公开了一种高速钢组合立辊，属于钢材加工领域，包括辊套与芯轴，其中辊套包括外层与芯部，外层的材质为高速钢，芯部的材质为石墨钢；芯轴的材质为锻钢。本发明专利技术制备的高速钢组合立辊，耐磨性高，换辊周期长，减少了较为繁琐的立辊更换的操作次数，显著提升了轧钢作业的连贯性及生产效率；本发明专利技术制备的高速钢组合立辊，明显改善了带钢边部质量，降低了下游产线加工时的切边量，钢板成材率显著提高，而且立辊下机后辊面光滑无起瘤现象。

A high speed steel combined vertical roll

The invention discloses a high speed steel combined vertical roll, which belongs to the field of steel processing, including the roll sleeve and core shaft. The roller covers the outer layer and the core, the material of the outer layer is high speed steel, the material of the core is graphite steel, and the material of the core shaft is forged steel. The high speed steel combined vertical roll made by the invention has high wear resistance and long roll changing cycle, which reduces the more frequent operation times of the replacement of the vertical roll, significantly improves the continuity and production efficiency of the rolling steel operation; the high speed steel combined vertical roll made by the invention has obviously improved the quality of the strip edge and reduced the processing of the downstream production line. The amount of trimming and the yield of steel plate were significantly improved.

【技术实现步骤摘要】
一种高速钢组合立辊
本专利技术涉及热轧设备，尤其是一种组合立辊，属于钢材加工领域。
技术介绍
立辊是热轧板带轧机的一部分，主要作用是对板坯除鳞和侧边轧制；板坯经侧边轧制后，可以防止轧件边缘产生鼓形，并能调节带材的宽度规格，从而获得宽度均匀、边缘整齐的带材。目前国内外热轧板带轧机立辊普遍使用合金铸钢、半钢和锻钢材质，这些材质因组织中碳化物含量少、基体显微硬度低，轧辊宏观硬度控制较低，普遍控制在40～50HS。在使用过程中存在着耐磨性、抗热裂性、抗压痕能力不足，轧辊换辊周期短，磨损量大等诸多问题，影响了轧材边部质量，造成轧材毛刺、边裂、黑线等问题，已经逐渐不能满足轧线的需求。此外，立辊轧机的特点是换辊、拆卸、装配时间较长，工作量大，占用人员多、耗费时间长。换辊少的要4～5小时，多的达到十几个小时，而拆装时间更长，有时需要2～3天才能装好一支，极大影响了轧钢现场的作业效率，因此，追求立辊换辊周期的进一步延长对轧钢作业率的提升意义重大。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种高速钢组合立辊，适合于热带连轧机立辊使用，使得立辊耐磨性大幅提高，换辊周期增长，并提高带钢轧制效率，降低辊耗，实现绿色生产。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种高速钢组合立辊，包括辊套与芯轴，辊套包括外层与芯部，外层的材质为高速钢，芯部的材质为石墨钢；所述芯轴的材质为锻钢。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述高速钢包含的化学组分及各组分的百分含量为C0.80～2.00％，Si0.50～1.50％，Mn0.20～1.20％，P≤0.08％，S≤0.05％，Cr3.00～8.00％，Ni0.50～1.50％，Mo2.00～5.00％，V1.00～3.00％，W0.50～2.50％。本专利技术技术方案的进一步改进在于制备步骤如下：先分别制备辊套和芯轴，再将辊套进行预热、保温，然后将辊套与芯轴进行热装。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述预热温度为300～450℃，保温的时间为3～6h。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述热装时辊套与芯轴通过过盈连接进行装配。本专利技术技术方案的进一步改进在于辊套的制备步骤如下：a.分别冶炼外层钢水和芯部钢水，先将外层钢水浇入到离心机铸型上，外层钢水凝固4～7min后浇入芯部钢水，离心2～3h后脱模；b.将辊套脱模后缓冷至100℃以下，然后出槽、加工、进行探伤检测；c.将探伤检测合格的辊套装入高温电阻炉进行加热，然后保温2～8h；d.保温结束后空冷，温度降至300～450℃后装入低温电阻炉进行三段回火处理。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述冶炼外层钢水和芯部钢水是利用中频炉进行的，冶炼外层钢水时的温度为1500～1600℃，冶炼芯部钢水时的温度为1450～1550℃。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述离心机为立式离心机，转速为300～500rpm。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述探伤检测为超声波无损探伤检测，加热温度为1000～1150℃。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述三段回火处理的每一段回火处理步骤为将立辊加热至450～600℃，再保温30～40h，然后空冷至室温。由于采用了上述技术方案，本专利技术取得的技术进步是：本专利技术制备的高速钢组合立辊，耐磨性高，换辊周期长，减少了换辊次数，显著提升了轧钢作业的连贯性及生产效率；本专利技术制备的高速钢组合立辊，明显改善了带钢边部质量，降低了下游产线加工时的切边量，钢板成材率显著提高，而且立辊下机后辊面光滑无起瘤现象。本专利技术的高速钢组合立辊采用复合镶套技术，实现了立辊在线轧制寿命和表面质量的大幅提高。立辊包括辊套和芯轴，其中辊套又包括外层和芯部两部分，外层材质为高速钢，芯部材质为石墨钢，既保证了立辊的强硬度，又节省了原料成本；外层的高速钢材质耐磨性是传统半钢、合金铸钢、锻钢材质的4倍以上，是高铬钢组合立辊的2倍以上；立辊的芯轴采用锻钢材质，满足了强韧性的要求。本专利技术利用中频炉冶炼辊套的外层和芯部钢水，与其他铸造设备相比较,具有热效率高、熔炼时间短、合金元素烧损少、对环境污染小、能精确控制金属液的温度和成分等优点。本专利技术高速钢组合立辊的辊套采用离心铸造方法制备，节省了原料与能耗，获得了高质量的辊套。本专利技术采用立式离心铸造机进行辊套的制备，在300～500rpm的转速范围内，先后将外层与芯部钢水浇入离心铸造机中，在离心力作用下充型和凝固，4～7min外层钢水即能凝固，2～3h外层与芯部结合并凝固，金属补缩效果好，辊套铸件的组织致密，机械性能好，而且钢水利用率高。本专利技术高速钢组合立辊的辊套脱模后的热处理方法，使得辊套的硬度增大，耐磨性提高。立辊脱模后先缓冷，然后高温电阻炉加热保温处理，之后空冷，最后低温电阻炉进行三段回火与保温处理，在合适的温度等条件范围内，提高了辊套的硬度与耐磨性，消除了辊套的内应力。本专利技术高速钢组合立辊的辊套与芯轴采用过盈连接的方式进行装配，此种装配方式使得辊套与芯轴连接紧密、精确，并且能承受轴向力，立辊的稳定性好。本专利技术制备的高速钢组合立辊在线轧制时间长，换辊周期长，生产效率高。本专利技术的高速钢组合立辊在线轧制周期由合金铸钢材质的15天左右提升为60天左右，是高铬钢组合立辊30天换辊周期的2倍，下机磨损量及磨削量仅相当于传统材质的50％，降低了辊耗，实现了绿色生产。附图说明图1是本专利技术高速钢组合立辊的辊套外层组织500X金相图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步详细说明：一种高速钢组合立辊，包括辊套与芯轴。其中辊套包括外层与芯部，外层的材质为高速钢，高速钢包含的化学组分及各组分的百分含量为C0.80～2.00％，Si0.50～1.50％，Mn0.20～1.20％，P≤0.08％，S≤0.05％，Cr3.00～8.00％，Ni0.50～1.50％，Mo2.00～5.00％，V1.00～3.00％，W0.50～2.50％，余量为Fe和不可避免的杂质，芯部的材质为石墨钢，芯轴的材质为锻钢。高速钢组合立辊的制备步骤为：先分别制备辊套和芯轴，再将辊套进行预热，然后将预热的辊套与芯轴进行热装。其中高速钢组合立辊的辊套采用离心复合铸造方式生产，其制备步骤如下：a.利用中频炉分别冶炼外层和芯部钢水，冶炼外层钢水时的温度为1500～1600℃，冶炼芯部钢水时的温度为1450～1550℃；先将外层钢水浇入到离心机铸型上，外层钢水凝固4～7min后浇入芯部钢水，2～3h后离心机停止转动，其中离心机为立式离心机，转速为300～500rpm；b.辊套脱模，缓冷至100℃以下后出槽，然后加工、进行超声波无损探伤检测，确认结合层质量有无问题；c.将探伤检测合格的辊套装入高温电阻炉进行加热，加热温度为1000～1150℃，并在此温度下保温2～8h；d.保温结束后空冷，温度降至300～450℃后装入低温电阻炉进行三段回火处理，三段回火处理的每一段回火处理步骤为将立辊加热至450～600℃，再保温30～40h，然后空冷至室温；将冷却至室温的辊套先预热，预热温度为300～450℃，并在此温度下保温3～6h，然后与芯轴通过过盈连接进行热装，待冷至室温后按照图纸要求将组合立辊加工至成品。实施例1一种高速钢组合立辊，包括辊套与芯轴。其中辊套包括外层与芯部，外层的材质为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速钢组合立辊，包括辊套与芯轴，其特征在于：所述辊套包括外层与芯部，外层的材质为高速钢，芯部的材质为石墨钢；所述芯轴的材质为锻钢。

【技术特征摘要】
1.一种高速钢组合立辊，包括辊套与芯轴，其特征在于：所述辊套包括外层与芯部，外层的材质为高速钢，芯部的材质为石墨钢；所述芯轴的材质为锻钢。2.根据权利要求1所述的一种高速钢组合立辊，其特征在于：所述高速钢包含的化学组分及各组分的百分含量为C0.80～2.00%，Si0.50～1.50%，Mn0.20～1.20%，P≤0.08%，S≤0.05%，Cr3.00～8.00%，Ni0.50～1.50%，Mo2.00～5.00%，V1.00～3.00%，W0.50～2.50%。3.根据权利要求1或2任一项所述的一种高速钢组合立辊，其特征在于制备步骤如下：先分别制备辊套和芯轴，再将辊套进行预热、保温，然后将辊套与芯轴进行热装。4.根据权利要求3所述的一种高速钢组合立辊，其特征在于：所述预热温度为300～450℃，保温的时间为3～6h。5.根据权利要求3所述的一种高速钢组合立辊，其特征在于:所述热装时辊套与芯轴通过过盈连接进行装配。6.根据权利要求3所述的一种高速钢组合立辊，其特征在于辊套的制备步骤如下：a.分...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘娣，杨昱东，朱志磊，韩建宁，
申请(专利权)人：中钢集团邢台机械轧辊有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13