一种含石墨的贝氏体半钢精轧辊环制造技术

本发明专利技术涉及一种含石墨的贝氏体半钢精轧辊环，包括设置在辊身上的辊环，所述的辊身上设置有工作层，其辊环工作层组织为一种含有石墨的贝氏体半钢材质，采用离心复合铸造、离心整体铸造、静态铸造方法生产；使用时与锻钢心轴组合装配在一起，形成用于组合式轧辊。该辊环广泛用于大型万能型钢轧机用水平及立辊上，综合使用寿命较传统半钢、石墨钢、球墨铸铁等提高30～50％以上，具有优良的耐磨性、抗裂纹等使用特性，彻底解决了球墨铸铁辊环易开裂的问题，具有较好的经济性和推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种含石墨的贝氏体半钢精轧辊环
本专利技术涉及一种含石墨的贝氏体半钢精轧辊环，其辊环工作层采用含有石墨的贝氏体半钢材质，可利用离心复合铸造、离心整体铸造、静态整体铸造方法生产，使用时与锻钢轴组合在一起使用，该含石墨的贝氏体半钢精轧辊环借助于特殊的热处理工艺方法，辊环工作面硬度可达到70-75HSD。该辊环广泛用于大型轨梁、槽、角型材精轧及成品轧制用镶套轧辊，大型H型钢精轧万能水平辊环、立轧辊环，以及矫直机组合轧辊上。可生产外圆直径在Ф500～2500mm，辊环轴向长度L200～1500mm的大型铸造辊环、筒状铸件，该辊环综合使用寿命较传统半钢、石墨钢、球墨铸铁类等材质辊环提高30～50％。
技术介绍
现阶段使用的传统辊环材质包括：传统半钢、石墨钢和球墨铸铁辊环三类。对于传统球墨铸铁辊环及轧辊来说，无论采用离心铸造还是静态铸造；无论是珠光体类还是贝氏体类球墨铸铁材质；存在的主要问题是脆性较大，使用中极易发生辊环炸裂；其次，其硬度落差较大0～150mm常法轧辊及辊环落差在8-10HSD，离心辊环也在5-8HSD；对于有效使用层在200mm以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含石墨的贝氏体半钢精轧辊环，包括设置在辊身1-1上的辊环1-2，其特征在于：所述的辊身上设置有工作层，所述的工作层是由以下化学成分所组成：C1.8-2.5、Si1.2-1.8、Mn0.8-1.2、Cr1.5-3.5、Ni2.0-2.5、Mo0.6-1.5、V0.05-0.2、Al0.02-0.03、O≤0.015；辊环有效工作层厚度150-260mm，辊面硬度70-75HSD；/n所述的工作层其金相组织是由两部分所组成的混合组织，其中主要部分包括有点块和团絮状石墨、呈断续分布的一次碳化物以及以粒状贝氏体为主的基体组织，其余部分包括上贝氏体的回火组织、少量回火索氏体基体组织和以弥散分布于...

【技术特征摘要】
1.一种含石墨的贝氏体半钢精轧辊环，包括设置在辊身1-1上的辊环1-2，其特征在于：所述的辊身上设置有工作层，所述的工作层是由以下化学成分所组成：C1.8-2.5、Si1.2-1.8、Mn0.8-1.2、Cr1.5-3.5、Ni2.0-2.5、Mo0.6-1.5、V0.05-0.2、Al0.02-0.03、O≤0.015；辊环有效工作层厚度150-260mm，辊面硬度70-75HSD；
所述的工作层其金相组织是由两部分所组成的混合组织，其中主要部分包括有点块和团絮状石墨、呈断续分布的一次碳化物以及以粒状贝氏体为主的基体组织，其余部分包括上贝氏体的回火组织、少量回火索氏体基体组织和以弥散分布于基体上的颗粒状二次碳化物，所述的石墨的面积百分比为1～2％，一次碳化物的面积百分比为10～15％，基体组织中贝氏体总量占基体面积百分比50～65％，弥散的颗粒状二次碳化物占基体面积百分比15～20％；
所述的辊环采用离心复合铸造，即外层采用含石墨的贝氏体半钢，心部采用低合金石墨钢，通过离心复合铸造，在高速旋转的离心铸型中，待外层材质的金属液凝固厚度超过要求工作层使用厚度20mm左右时，内表层还保留有20～30mm未完全凝固的半固态外层金属液，向在高速旋转的离心铸型中浇入内层低合金石墨钢金属液；
所述的低合金石墨钢是由以下化学成分所组成：C1.2-1.6、Si1.0-1.3、Mn0.5-0.8、Cr≤0.1、Ni≤0.1、Mo≤0.1、P≤0.03、S≤0.03；
所述的辊环在采用离心复合铸造是需要用到一种特殊加固的钢筋混凝土端盖箱结构，该结构包括端盖箱壳体2-1、钢筋混凝土骨架2-2、混凝土填充物2-3和螺栓组成2-4，其螺栓紧固在焊接性较差的端盖箱壳体对应的每一个螺纹孔上面，与端盖箱壳体连接长度30-50mm，外露在混凝土内腔高度为混凝土厚度的1/2～2/3，钢筋采用Φ6-10mm螺纹钢筋，分别焊接在螺栓顶部，构成钢筋混凝土骨架；壳体内腔钢筋混凝土打结料，采用质量比40％左右的颗粒度在3-10mm铝矾土熟料+20％左右的颗粒度在0.1-0.01mm熟铝矾土粉料+35％左右耐火水泥+5％左右磷酸铝凝胶+适量水等材料混合而成；耐火混凝土打结料填充到带紧固螺栓上焊有钢结构骨架的端盖箱壳体内腔，通过打结捣实、自凝固阴干、经250-500℃烘干后，在于金属液接触的表面涂刷醇基锆英粉涂料点燃，修磨平整。


2.根据权利要求1所述的一种含石墨的贝氏体半钢精轧辊环，其特征在于：所述的工作层组织是依次通过特殊的孕育、变质处理以及特殊的热处理工艺所形成，其工作层组织中的石墨、一次碳化物的数量分布是采用所述的特殊的孕育和变质处理实现：即在外层金属液出炉前扒净炉内余渣，向炉内金属液内插入钢水质量百分比的0.03％的铝饼或用喂丝机加入铝丝使其产生脱氧，采用包底加CaSi0.2-0.3％、SiFe0.3-0.5％孕育剂进行包底孕育,出炉随金属流冲入CaSi0.1％、SiFe0.2-0.3...

【专利技术属性】
技术研发人员：周守行，戴鹏宇，花之仁，万建荣，华楠，汪晨晨，徐文俊，赵冬华，
申请(专利权)人：三鑫重工机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32