大型高铬铁辊环及其装配式轧辊的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种大型高铬铁辊环及其装配式轧辊的制备方法，各合金元素及重量百分比含量为：C 2.30～2.80％，Si 0.30～1.00％，Mn 0.50～1.20％，P≤0.10％，S≤0.05％，Cr 12.0～22.0％，Ni 0.70～1.70％，Mo 0.60～1.50％，V 0.10～0.80％，Cu 0.70～1.70％，其余为Fe和不可避免的杂质。本发明专利技术通过设置合理的合金元素及配比，通过设置高含量的Cr，进而提高了辊环的耐磨性能，微量V可细化组织晶粒，提高强度和韧性，各元素合理配比提高了轧辊的综合使用性能。

【技术实现步骤摘要】
大型高铬铁辊环及其装配式轧辊的制备方法
本专利技术属于轧辊
，具体涉及一种大型高铬铁辊环及其装配式轧辊的制备方法。
技术介绍
H型钢广泛用于要求承载能力大、截面稳定型好的大型桥梁，高层建筑，重型设备以及高速公路等方面，在国民经济建设中发挥着重要作用。H型钢轧制方法与其他热轧型钢有着很大的不同，通常采用万能法轧制，水平辊采用辊环与芯轴装配，辊环通常采用离心复合材质，外层为高碳半钢或者高碳石墨钢材质，芯部为强韧性较好的石墨钢材质或球墨铸铁材质。水平辊环主要用于轧制H型钢的腹板及翼缘内侧，由于H型钢的翼缘尺寸较大，因此，水平辊环的外圆面及两边端面均为工作面进行轧制。轧制过程中辊环端面不同位置处的线速度差别大造成磨损严重，随着用户轧制H型钢尺寸规格的不断增大，且要求H型钢的质量逐步提升，高碳半钢或石墨钢材质的耐磨性差、硬度差和冲击韧性较差的问题表现的越来越突出。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种大型高铬铁辊环及其装配式轧辊的制备方法，该大型高铬铁辊环具有端面硬度高、使用寿命长的优点。根据本专利技术实施例的大型高铬铁辊环，各合金元素及重量百分比含量为：C2.30～2.80％，Si0.30～1.00％，Mn0.50～1.20％，P≤0.10％，S≤0.05％，Cr12.0～22.0％，Ni0.70～1.70％，Mo0.60～1.50％，V0.10～0.80％，Cu0.70～1.70％，其余为Fe和不可避免的杂质。根据本专利技术实施例的大型高铬铁辊环，本专利技术通过设置合理的合金元素及配比，通过设置高含量的Cr，进而提高了辊环的耐磨性能，微量V可细化组织晶粒，提高强度和韧性，各元素合理配比提高了轧辊的综合使用性能。根据本专利技术一个实施例，各合金元素及重量百分比含量为：C2.50～2.70％，Si0.50～0.70％，Mn0.80～1.00％，P≤0.08％，S≤0.05％，Cr14～18％，Ni0.80～1.20％，Mo0.80～1.00％，V0.20～0.50％，Cu0.80～1.20％，其余为Fe和不可避免的杂质。根据本专利技术一个实施例，一种大型高铬铁辊环的制备方法，包括以下步骤：S1、造型：使用型砂造型出外圈和芯子；S2、熔炼：在中频炉内冶炼铁水，冶炼的温度为1450-1550℃；S3、浇注：采用底注式静态浇注法将冶炼好的铁水浇注入外圈和芯子之间的型腔；S4、开箱：在浇注完成后进行热开箱；S5、热处理和机加工：将辊环依次进行退火处理、机加工和回火处理。根据本专利技术一个实施例，所述S1具体为：使用型砂造型出外圈和芯子；具体为：在内径适当的冷型内表面进行外圈造型，挂砂厚度为15mm，夯实型砂后，在外圈内表面均匀涂上耐高温涂料；在外径适当的钢管外表面进行芯子造型，在芯子外表面均匀涂上耐高温涂料，钢管表面具有分布均匀的透气孔。根据本专利技术一个实施例，在所述S1中，外圈造型所用的型砂为铬铁矿，芯子造型所用型砂为树脂砂，耐高温涂料为醇基锆英粉涂料。根据本专利技术一个实施例，在所述S4中，热开箱的温度为500℃。根据本专利技术一个实施例，在所述S5中，退火处理具体为：将所述S4中的辊环装入已预热到500℃的高温电阻炉内，先在500℃时进行保温，当温度不在变化时，将辊环加热到850～1000℃，在保温15～20h后炉冷至100℃以下，随后取出辊环进行空冷至常温。根据本专利技术一个实施例，在所述S5中，回火处理具体为：将辊环加热至400-460℃并保温15-25h，随后空冷至常温。根据本专利技术一个实施例，一种装配式轧辊的制备方法，辊环采用上述大型高铬铁辊环的制备方法制备得到，包括以下步骤：S10、配合加工：对辊环和芯轴的外表面分别进行粗加工，再对辊环和芯轴的装配面分别进行精加工；S20、装配：将辊环和芯轴进行基孔制过盈热装配，形成装配式轧辊；S30、整体加工：对整个装配式轧辊的外表面进行精加工。根据本专利技术一个实施例，在所述S20中，热装配的过程为：将辊环放入电阻炉按10℃/h的速度升温至300℃后保温8h，然后将辊环装配到芯轴外部，最后冷却到室温。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术实施例的大型高铬铁辊环的造型后的主视结构示意图；附图标记：钢管1；树脂砂2；冷型3；铬铁矿4；座包5；直浇道6；横浇道7；铸型冒口8。具体实施方式在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面具体描述根据本专利技术实施例的大型高铬铁辊环及其装配式轧辊的制备方法。根据本专利技术实施例的大型高铬铁辊环，各合金元素及重量百分比含量为：C2.30～2.80％，Si0.30～1.00％，Mn0.50～1.20％，P≤0.10％，S≤0.05％，Cr12.0～22.0％，Ni0.70～1.70％，Mo0.60～1.50％，V0.10～0.80％，Cu0.70～1.70％，其余为Fe和不可避免的杂质。本专利技术通过设置合理的合金元素及配比，通过设置12.0～22.0％的Cr，进而提高了辊环的耐磨性能，0.10～0.80％的V可细化组织晶粒，提高强度和韧性，V与C形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力，Mo、Ni、Cu等元素合理配比可以辅助Cr元素进一步提高了轧辊的综合使用性能，Cu元素较为柔软，在组织中分散均匀使辊环表面和侧面的耐磨一致性能。进一步地，各合金元素及重量百分比含量为：C2.50～2.70％，Si0.50～0.70％，Mn0.80～1.00％，P≤0.08％，S≤0.05％，Cr14～18％，Ni0.80～1.20％，Mo0.80～1.00％，V0.20～0.50％，Cu0.80～1.2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型高铬铁辊环，其特征在于，各合金元素及重量百分比含量为：C 2.30～2.80％，Si 0.30～1.00％，Mn 0.50～1.20％，P≤0.10％，S≤0.05％，Cr 12.0～22.0％，Ni0.70～1.70％，Mo 0.60～1.50％，V 0.10～0.80％，Cu 0.70～1.70％，其余为Fe和不可避免的杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种大型高铬铁辊环，其特征在于，各合金元素及重量百分比含量为：C2.30～2.80％，Si0.30～1.00％，Mn0.50～1.20％，P≤0.10％，S≤0.05％，Cr12.0～22.0％，Ni0.70～1.70％，Mo0.60～1.50％，V0.10～0.80％，Cu0.70～1.70％，其余为Fe和不可避免的杂质。


2.根据权利要求1所述的大型高铬铁辊环，其特征在于，各合金元素及重量百分比含量为：C2.50～2.70％，Si0.50～0.70％，Mn0.80～1.00％，P≤0.08％，S≤0.05％，Cr14～18％，Ni0.80～1.20％，Mo0.80～1.00％，V0.20～0.50％，Cu0.80～1.20％，其余为Fe和不可避免的杂质。


3.根据权利要求1或2所述的大型高铬铁辊环的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、造型：使用型砂造型出外圈和芯子；
S2、熔炼：在中频炉内冶炼铁水，冶炼的温度为1450-1550℃；
S3、浇注：采用底注式静态浇注法将冶炼好的铁水浇注入外圈和芯子之间的型腔；
S4、开箱：在浇注完成后进行热开箱；
S5、热处理和机加工：将辊环依次进行退火处理、机加工和回火处理。


4.根据权利要求3所述的大型高铬铁辊环的制备方法，其特征在于，使用型砂造型出外圈和芯子；具体为：在内径适当的冷型内表面进行外圈造型，挂砂厚度为15mm，夯实型砂后，在外圈内表面均匀涂上耐高温涂料；在外径适当的钢管外表面进行芯子造型，在芯子外表面均匀涂上耐高温涂料，钢管表...

【专利技术属性】
技术研发人员：许健，许云鹏，周群，
申请(专利权)人：常州凯达重工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32