通过离心铸造法制造的轧制用复合辊及其制造方法技术

本发明专利技术提供具有与高速铸铁辊相当的优异耐磨损性、耐表面粗糙性，并且具有与高合金麻口铸铁辊相当的抗事故性的通过离心铸造法制造的轧制用复合辊。所述通过离心铸造法制造的轧制用复合辊具有外层和内层，所述外层的化学成分以质量比计为C：1.0～3.0％、Si：0.3～3.0％、Mn：0.1～3.0％、Ni：0.1～6.0％、Cr：0.5～6.0％、Mo：0.5～6.0％、V：3.0～7.0％、Nb：0.1～3.0％、B：0.001～0.1％、N：0.005～0.070％、余量：Fe和不可避免的杂质，该外层的化学组成满足以下的式(1)，并且，石墨的晶体析出量被抑制为以面积比计小于0.3％，具有以面积比计为1～15％的MC型碳化物，在所述外层与所述内层的边界处，不具有直径φ4mm以上的铸造缺陷，50

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过离心铸造法制造的轧制用复合辊及其制造方法


[0001](与关联申请相互参照)
[0002]本申请基于2019年4月3日在日本申请的特愿2019
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071298号主张优先权，并将其内容援引于此。
[0003]本专利技术涉及耐磨损性、耐裂纹性、耐表面粗糙性优异的通过离心铸造法制造的轧制用复合辊及其制造方法。

技术介绍

[0004]近年来，在型钢、薄板、厚板等钢铁的热轧领域，对提高钢板的板厚精度、提升表面质量的要求越来越高。针对该轧制用辊还要求具有较高的耐磨损性，高速铸铁辊在制造薄钢板的热精轧机的前段中的应用正在推进。但是，在遇到卡钢事故的概率高的热精轧机的后段，当发生卡钢事故时，在辊表面可能会出现较深的裂纹，在轧制使用过程中等裂纹会加剧从而导致爆裂，因此主要使用一直以来使用的高合金麻口铸铁辊。
[0005]所述高合金麻口铸铁辊的特征在于，其由石墨、碳化物和基体组织构成，即使遇到卡钢事故时，裂纹的产生、加剧也极少，即具有优异的抗事故性。然而，其耐磨损性明显低于高速铸铁辊，因此需要兼具抗事故性和耐磨损性的辊。
[0006]为了满足对兼具抗事故性和耐磨损性的辊的要求，专利文献1中公开了一种耐烧结性优异的热轧用辊外层材料，其特征在于，具有如下组成：以质量％计含有C：1.8～3.5％、Si：0.2～2％、Mn：0.2～2％、Cr：4～15％、Mo：2～10％、V：3～10％、进一步含有P：0.1～0.6％、B：0.05～5％，余量为Fe和不可避免的杂质。该专利文献1中记载了，铸造后，热处理优选为以800℃～1080℃加热进行淬火的淬火处理、进而以300～600℃进行1次以上回火处理的处理。但是，专利文献1所述的辊存在由于P含量过多，因此在晶界偏析从而脆化的问题。另外，由于铸造时在外层与内层的边界处或者中间层与内层的边界处容易出现微小的铸造缺陷，因此在制造过程中发生断裂的频率较高，并且存在残留在产品中的微小缺陷在轧制使用过程中生长、加剧，从而导致爆裂的危险性高的技术问题。
[0007]另外，专利文献2公开了一种轧制用复合辊，其特征在于，具有将离心铸造的Fe基合金制成的外层和中间层与球墨铸铁制成的内层彼此熔接一体化而成的结构；所述外层具有如下组成：含有以质量基准计1～3％的C、0.3～3％的Si、0.1～3％的Mn、0.5～5％的Ni、1～7％的Cr、2.2～8％的Mo、4～7％的V、0.005～0.15％的N、0.05～0.2％的B，余量为Fe和不可避免的杂质；所述中间层含有0.025～0.15质量％的B，所述中间层的B含有率为所述外层的B含有率的40～80％，所述中间层的碳化物形成元素的总含量为所述外层的碳化物形成元素的总含量的40～90％。专利文献2中记载了，在铸造后，根据需要进行淬火处理，并进行1次以上的回火处理。回火温度优选为480～580℃。但是，专利文献2所述的辊由于B含量高，导致存在制造过程中裂纹产生的频率较高、断裂的危险性高的技术问题。另外，发现存在轧制使用时由于B的偏析层导致表面粗糙的技术问题。另外，由于铸造时在外层与内层的边界处或中间层与内层的边界处容易出现微小铸造缺陷，因此存在如下技术问题：在制造过程
中发生断裂的频率高，另外，残留在产品中的微小缺陷在轧制使用过程中生长、加剧从而导致爆裂的危险性高。
[0008]另外，专利文献3公开了一种轧制用复合辊，其特征在于，其为具有外层的通过离心铸造法制造的轧制用复合辊，所述外层以质量％计为C：2.2％～3.01％、Si：1.0％～3.0％、Mn：0.3％～2.0％、Ni：3.0％～7.0％、Cr：0.5％～2.5％、Mo：1.0％～3.0％、V：2.5％～5.0％、Nb：大于0且为0.5％以下、余量：Fe和不可避免的杂质，满足条件(a)：Nb％/V％＜0.1、条件(b)：2.1
×
C％+1.2
×
Si％
‑
Cr％+0.5
×
Mo％+(V％+Nb％/2)≤13.0％。该专利文献3中记载了可以实施850℃以上的γ化热处理、淬火、回火。但是发现，专利文献3所述的辊与高速辊相比，耐磨损性大幅下降，并且由于石墨过度结晶化，因此存在表面粗糙的技术问题。另外，由于铸造时在外层与内层的边界处或者中间层与内层的边界处容易出现微小铸造缺陷，因此存在如下技术问题：在制造过程中发生断裂的频率高，另外残留在产品中的微小缺陷在轧制使用过程中生长、加剧从而导致断裂的危险性高。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1：日本特许第4483585号
[0012]专利文献2：国际公开第2018/147370号
[0013]专利文献3：日本特许第6313844号

技术实现思路

[0014]专利技术要解决的问题
[0015]但是，上述专利文献1～3记载的辊在铸造时，在外层与内层的边界或中间层与内层的边界容易产生微小铸造缺陷，因此存在如下的技术问题：在制造过程中断裂的频率高，此外，产品中残留的微小缺陷在轧制使用过程中生长、加剧从而导致爆裂的风险很高。
[0016]鉴于这些情况，本专利技术的目的在于，提供一种具有与高速铸铁辊相当的优异耐磨损性、耐表面粗糙性，并且具有与高合金麻口铸铁辊相当的抗事故性的通过离心铸造法制造的轧制用复合辊及其制造方法。
[0017]用于解决问题的方案
[0018]为了实现上述目的，根据本专利技术，提供一种通过离心铸造法制造的轧制用复合辊，其特征在于，其具有外层和内层，所述外层的化学成分以质量比计为
[0019]C：1.0～3.0％、
[0020]Si：0.3～3.0％、
[0021]Mn：0.1～3.0％、
[0022]Ni：0.1～6.0％、
[0023]Cr：0.5～6.0％、
[0024]Mo：0.5～6.0％、
[0025]V：3.0～7.0％、
[0026]Nb：0.1～3.0％、
[0027]B：0.001～0.1％、
[0028]N：0.005～0.070％、
[0029]余量：Fe和不可避免的杂质，
[0030]该外层的化学组成满足以下的式(1)，并且，石墨的晶体析出量被抑制为以面积比计小于0.3％，具有以面积比计为1～15％的MC型碳化物，
[0031]在所述外层与所述内层的边界处，不具有直径φ4mm以上的铸造缺陷，
[0032]50
×
N+V＜9.0
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(1)。
[0033]另外，根据本专利技术，提供一种通过离心铸造法制造的轧制用复合辊，其特征在于，其具有外层、中间层以及内层，所述外层的化学成分以质量比计为
[0034]C：1.0～3.0％、
[0035]Si：0.3～3.0％、
[0036]Mn：0.1～3.0％、
[0037]Ni：0.1～6.0％、
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种通过离心铸造法制造的轧制用复合辊，其特征在于，其具有外层和内层，所述外层的化学成分以质量比计为C：1.0～3.0％、Si：0.3～3.0％、Mn：0.1～3.0％、Ni：0.1～6.0％、Cr：0.5～6.0％、Mo：0.5～6.0％、V：3.0～7.0％、Nb：0.1～3.0％、B：0.001～0.1％、N：0.005～0.070％、余量：Fe和不可避免的杂质，该外层的化学组成满足以下的式(1)，并且，石墨的晶体析出量被抑制为以面积比计小于0.3％，具有以面积比计为1～15％的MC型碳化物，在所述外层与所述内层的边界处，不具有直径φ4mm以上的铸造缺陷，50
×
N+V＜9.0
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(1)。2.一种通过离心铸造法制造的轧制用复合辊，其特征在于，其具有外层、中间层以及内层，所述外层的化学成分以质量比计为C：1.0～3.0％、Si：0.3～3.0％、Mn：0.1～3.0％、Ni：0.1～6.0％、Cr：0.5～6.0％、Mo：0.5～6.0％、V：3.0～7.0％...

【专利技术属性】
技术研发人员：上宫田和则，石川晋也，柳鹤彩华，
申请(专利权)人：日铁轧辊株式会社，
类型：发明
国别省市：