一种长材轧制生产线上活套辊的制备方法及活套辊技术

本发明专利技术提供的长材轧制生产线上活套辊的制作方法及活套辊，涉及金属压延加工领域，其方法包括：电渣重熔炉外精炼铬镍合金钢锭、锻造活套辊毛坯、机械加工半成品、热处理调质、机械半精加工、激光熔覆过渡层和耐磨合金层，以及数控精加工成品；本发明专利技术在活套辊工作表面增加冶金结合的过渡层和耐磨合金层，通过过渡层抑制后熔覆表面耐磨合金层时高熵合金渗入到内层，减少焊接应力、防止开裂，起到冶金组织逐步过渡的目的；通过耐磨合金层的设计，与过渡层配合解决了传统活套辊在高温状态交替冷却水激冷冲击下容易开裂的问题，实现了活套辊在高速线材轧机生产中高寿命的使用，显著提高轧机生产效率。机生产效率。机生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种长材轧制生产线上活套辊的制备方法及活套辊


[0001]本专利技术涉及金属压延加工领域，具体涉及一种长材轧制生产线上活套辊的制备方法及活套辊。

技术介绍

[0002]在金属压延领域，长材冶金轧机生产线上都有活套辊，活套是现代高速线材轧机的主要配套技术之一，由于活套辊工作环境条件比较恶劣，需要承受高温条件下冷热交替使用，需要高耐磨，耐疲劳，耐冲击。如图1所示，常规的活套辊使用寿命比较短，无论从进口的西马克高速线材轧机活套辊、采用G～X70CrNi14材质的情况看，还是中冶南方棒线材轧机活套辊、采用Cr20NiMoMnRe材质的情况看，虽然材质都具有良好的耐高温性能、抗氧化、耐腐蚀和耐磨损性能，但是在高温状态交替冷却水的激冷冲击下和在轧制速度快的情况下，活套辊往往会开裂和剧烈磨损，导致活套辊使用寿命都不长，经常需要停机更换，影响整条高速线材轧机的生产效率。
[0003]在高温状态交替冷却水的激冷冲击或在轧制速度快的情况下，现有的活套辊红硬性差，高温导致其表面退火，硬度降低，继续使用就容易发生开裂和剧烈磨损。现有技术中虽然也有通过激光熔覆提升辊类产品红硬性的方案，但是其表面由于焊接应力的存在仍然会出现开裂现象；原因在于，熔覆层由于合金偏析问题导致其中碳化物分布不均匀，进而导致马氏体组织内碳化物结晶粗大、金相不均匀，在高温激冷状态下就容易产生开裂。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种长材轧制生产线上活套辊的制备方法及活套辊，通过在活套辊工作表面部位上增加了二层冶金结合的过渡层和耐磨合金层，使得活套辊工作面具有高耐磨、耐冲击、耐高温状态交替冷却水激冷冲击的特性，使在线的活套辊使用寿命显著提升。
[0005]为达成上述目的，本专利技术提出如下技术方案：一种长材轧制生产线上活套辊的制备方法，包括
[0006]采用电渣重熔炉外精炼制得铬镍合金钢锭；
[0007]通过锻造工艺锻造活套辊毛坯；
[0008]对活套辊毛坯进行机械加工制作活套辊半成品；
[0009]对活套辊半成品进行热处理调质；
[0010]对热处理调质后的活套辊半成品进行机械半精加工；
[0011]对机械半精加工后的活套辊表面进行激光熔覆过渡层和耐磨合金层；
[0012]数控精加工表面熔覆有过渡层和耐磨合金层的活套辊，获得活套辊成品。
[0013]进一步的，所述锻造活套辊毛坯的锻造工艺为三墩三拔；所述锻造工艺的锻造比记为y，3.8≥y≥3.5。
[0014]进一步的，所述过渡层为镍基合金层，所述耐磨合金层为MoFeCrTiWAlNb～x系列
高熵合金层。
[0015]进一步的，定义用于锻造活套辊毛坯的铬镍合金钢锭构成活套辊成品的韧性内层，则所述韧性内层与过渡层之间、过渡层与耐磨合金层之间冶金结合。
[0016]进一步的，所述MoFeCrTiWAlNb～x系列高熵合金层的厚度为1.5～2.0mm；所述过渡层的厚度为1.2～1.5mm。
[0017]进一步的，所述活套辊成品的工作面硬度为HRC63～65。
[0018]进一步的，所述热处理调质后的活套辊半成品硬度为HB280～300。
[0019]进一步的，所述数控精加工的刀具为CBN刀具。
[0020]本专利技术还提供一种活套辊，该活套辊由上述的长材轧制生产线上活套辊的制备方法制得。
[0021]由以上技术方案可知，本专利技术的技术方案获得了如下有益效果：
[0022]本专利技术提供的长材轧制生产线上活套辊的制作方法及活套辊，涉及金属压延加工领域，通过对现有活套辊的制作过程进行技术工艺和结构上的创新设计，在活套辊工作表面部位上增加了二层冶金结合的过渡层和耐磨合金层，显著提升活套辊使用寿命；方法具体包括：电渣重熔炉外精炼铬镍合金钢锭、锻造活套辊毛坯、机械加工半成品、热处理调质、机械半精加工、激光熔覆过渡层和耐磨合金层，以及数控精加工成品；其中，过渡层厚度设计为1.2～1.5mm、耐磨合金层厚度设计为1.5～2.0mm。本专利技术中机械半精加工活套辊构成活套辊韧性内层，过渡层位于耐磨合金层和韧性内层之间；过渡层旨在于抑制后熔覆表面耐磨合金层时的高熵合金渗入到韧性内层，起到冶金组织逐步过渡的目的，缓冲激光熔覆高耐磨合金层时对韧性内层的直接应力，达到与耐磨合金层配合解决传统活套辊在高温状态交替冷却水激冷冲击下容易开裂的目的。
[0023]本专利技术选用MoFeCrTiWAlNb～x系列高熵合金粉经激光熔覆获得耐磨合金层，使得成品活套辊工作面具有高耐磨、耐冲击、耐高温状态交替冷却水激冷冲击的特性，确保高速线材轧机在轧制速度快的情况下，活套辊不会发生开裂和剧烈磨损，促使在线使用的活套辊使用寿命显著提高，无需经常需要停机更换活套辊，影响整条高速线材轧机的生产效率，最终达到提高生产线生产效率的技术效果。
[0024]应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的专利技术主题的一部分。
[0025]结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本专利技术教导的前述和其他方面、实施例和特征。本专利技术的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本专利技术教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
[0026]附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本专利技术的各个方面的实施例，其中：
[0027]图1为现有技术中活套辊轴向截面图；
[0028]图2为本专利技术活套辊产品轴向截面图；
[0029]图3为本专利技术活套辊产品左视图；
[0030]图4为图2中活套辊产品工作面放大图。
[0031]图中，各标记的具体意义为：1
‑
韧性内层，2
‑
过渡层，3
‑
耐磨合金层。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
[0033]本专利技术专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长材轧制生产线上活套辊的制备方法，其特征在于，包括采用电渣重熔炉外精炼制得铬镍合金钢锭；通过锻造工艺锻造活套辊毛坯；对活套辊毛坯进行机械加工制作活套辊半成品；对活套辊半成品进行热处理调质；对热处理调质后的活套辊半成品进行机械半精加工；对机械半精加工后的活套辊表面进行激光熔覆过渡层和耐磨合金层；数控精加工表面熔覆有过渡层和耐磨合金层的活套辊，获得活套辊成品。2.根据权利要求1所述的长材轧制生产线上活套辊的制备方法，其特征在于，所述锻造活套辊毛坯的锻造工艺为三墩三拔；所述锻造工艺的锻造比记为y，3.8≥y≥3.5。3.根据权利要求1所述的长材轧制生产线上活套辊的制备方法，其特征在于，所述过渡层为镍基合金层，所述耐磨合金层为MoFeCrTiWAlNb～x系列高熵合金层。4.根据权利要求3所述的长材轧制生产线上活套辊的制备方法，其特征在于，定义用于锻造活套辊毛坯的铬镍合金钢锭构成活套...

【专利技术属性】
技术研发人员：石明良，许清，卜宗清，
申请(专利权)人：安徽晨光高耐磨科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：