热轧用离心铸造复合辊制造技术

一种热轧用离心铸造复合辊，其在由Fe基合金所形成的外层上熔敷一体化由铁系合金所形成的内层而成，所述Fe基合金具有如下化学组成：以质量标准计，含有C：2.6～3.6％、Si：0.1～3％、Mn：0.3～2％、Ni：2.3～5.5％、Cr：0.5～3.2％、Mo：0.3～1.6％、V：1.8～3.4％和Nb：0.7～2.4％，并且1.4≤V/Nb≤2.7，V当量(Veq＝V+0.55Nb)为2.60～4质量％，余量由Fe和杂质构成。成。成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热轧用离心铸造复合辊


[0001]本专利技术涉及离心铸造复合辊，适合用于钢板的热轧机的特别是第五～第七机架，尤其涉及耐磨耗性遍及轧制使用区域整体都良好，抑制铸造缺陷发生，且外层与内层的边界健全的热轧用离心铸造复合辊。

技术介绍

[0002]热带钢轧机，对于以连续铸造等制造的厚数十～300mm的板坯进行加热后，使之依次在多个粗轧机和多个精轧机的辊间通过，轧制成1mm左右～数十mm的厚度。精轧机中，通常串列配置有5～7个四辊式轧机机架，特别是由7个机架构成的精轧机被广泛使用。在7机架的精轧机中，第一～第三机架被称为前段机架，第四～第七机架被称为后段机架。
[0003]用于精轧机的辊需要耐受轧制带来的热负荷和机械负荷，为此使用耐磨耗性优异的外层和韧性优异的内层经熔敷一体化的复合结构的离心铸造复合辊(也简称为“复合辊”。)。但是，由于轧制带来的热负荷和机械负荷，导致外层表面发生磨耗、表面粗糙、热裂缝等损伤，因此在使用一段时间后，将复合辊从轧机上拆卸下来，磨削除去(修磨)损伤。由于修磨导致复合辊的筒体直径从初始直径逐渐减小至轧制可使用的最小直径(作废直径)。在本说明书中，从初始直径至作废直径的辊径称为轧制使用有效直径(也简称为“有效直径”)，从初始直径至作废直径的有效直径区域称为“使用区”。
[0004]精轧机的特别是后段机架，传统上使用高合金麻口细晶粒铸铁制的外层和强韧性优异的铸铁制的内层经冶金一体化的离心铸造复合辊。高合金麻口细晶粒铸铁外层由石墨、碳化物和基体组织构成，特别是因为抗咬粘性优异，所以即使遭遇堆钢事故时，裂纹的发生、进展也极少，换言之就是具有抗事故性优异这样的特征。特别是在后段机架，因为薄钢板被折叠轧制造成的堆钢事故多发，所以多使用抗事故性良好的以高合金麻口细晶粒铸铁作为外层的复合辊。高合金麻口细晶粒铸铁中，有只含有M3C系(渗碳体)的类型、和为了改善耐磨耗性而含有M3C系(渗碳体)和由钒等元素构成的比较少量的MC碳化物的类型。但是，高合金麻口细晶粒铸铁若与高铬铸铁材料和高速钢材料比较，则耐磨耗性较差，因此进行了各种改善。
[0005]日本特开2004
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68142号中，作为用于热轧用复合辊的外层的外层材，公开有一种具有如下组成的热轧用辊外层材，以质量标准计，含有C：2.9～3.8％、Si：0.8～2.0％、Mn：0.2～1.5％、Cr：1.5～3.5％、Mo：0.8～3.5％、Ni：3.0～7.0％、V：1.0～3.5％、Nb：0.1～0.8％、B：0.020～0.2％、REM：0.002～0.030％，并且满足式(1)：[2.5≤C－(0.236
×
V+0.129
×
Nb)≤3.2]、和式(2)：[0.5＜Cr/C＜1.0]，余量由Fe和不可避免的杂质构成。在日本特开2004
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68142号中记述有具有该外层材的复合辊兼具优异的抗咬粘性和耐磨耗性，适合于钢板热轧用的后段机架用辊。
[0006]日本特开2004
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68142号所述的具体例之中，(1)在含有C：3.76％、Cr：1.67％、V：2.38％、Nb：0.92％、Ni：4.62％、Si：1.64％、Mn：0.54％、Mo：1.30％、B：0.054％和REM：0.011％的试验材L中，存在的问题是，因为C含量多达3.76％，所以石墨和碳化物过剩，强度
和韧性降低，(2)在含有C：3.46％、Cr：2.27％、V：2.46％、Nb：0.83％、Ni：4.55％、Si：1.78％、Mn：0.61％、Mo：0.66％、B：0.042％和REM：0.019％的试验材T中，存在的问题是，因为V/Nb比为2.96而过大，所以MC碳化物的分布偏向外层内周侧，(3)在含有C：3.35％、Cr：1.97％、V：3.27％、Nb：1.57％、Ni：4.61％、Si：1.91％、Mn：0.5％、Mo：1.32％、和B：0.074％的试验材W中，存在的问题是，因为V当量(Veq＝V+0.55Nb)多，为4.13质量％，所以MC碳化物量变多，容易发生组织不均匀和组织粗大化。
[0007]日本特开2001
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279367号公开有一种热轧用离心铸造辊，其由高合金麻口细晶粒铸铁制的外层和高级铸铁或球状石墨铸铁制的内层构成，所述外层以质量标准计，含有C：2.7～4.0％、Si：0.5～2％、Mn：0.2～2％、Mo：0.2～0.8％、Ni：2.5～6.0％、Cr：1.0～2.0％、B：0.01～0.1％，还含有Nb：0.2～1.0％和V：0.2～2.0％的1种或2种，余量由Fe和不可避免的杂质构成。在此离心铸造辊的外层，因为在现有的高合金麻口细晶粒铸铁材的基本组成中添加了适量的Nb和V，并且添加适量的B等，所以形成的碳化物以M3C型(渗碳体)为主体，MC碳化物很少，大概为3％以下，微细的石墨粒子均匀分布在铸造组织中。日本特开2001
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279367号，通过离心铸造法而廉价地提供了一种没有大量含有高价合金，而耐磨耗性和耐裂纹性优异的热轧用辊。
[0008]日本特开2001
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279367号中，作为外层的具体例，记述有试验材11，其含有C：3.2％、Si：2.4％、Mn：0.8％、Mo：0.6％、Ni：4.2％、Cr：2.2％、Nb：1.5％、V：3.5％和B：0.04％。但是，试验材11因为V含量为3.5％而过多，所以，不仅MC碳化物有偏向外层内周侧的倾向，而且因为Veq多，为4.33质量％，所以MC碳化物量变多，容易发生组织不均和组织粗大化。
[0009]日本特开2008
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50681号公开有一种离心铸造制轧制用复合辊的外层材，其以质量标准计，含有C：2.5～3.4％、Si：0.5～2.0％、Mn：0.5～1.0％、Ni：3.0～6.0％、Cr：1.0～2.0％、Mo：0.2～0.8％、V：1.0～4.0％、Nb：0.2～1.0％，并且V和Nb的质量％满足式(1)：1≤(V－1)/Nb≤4、和式(2)：0.7≤1.8(V－1)+Nb≤5.0，余量由Fe和不可避杂质构成。日本特开2008
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50681号记述有该外层材耐磨耗性优异，不存在因重力偏析和粗大的MC碳化物结晶造成的表面粗糙。
[0010]日本特开2008
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50681号中，作为具体例记述如下：(1)含有C：3.1％、Si：1.8％、Mn：0.8％、Ni：4.5％、Cr：1.1％、Mo：0.3％、V：3.0％、Nb：1.0％、B：0.03％的外层用试验片，(2)含有C：3.2％、Si：1.8％、Mn：0.6％、Ni：4.1％、Cr：1.2％、Mo：0.8％、V：2.0％和Nb：1.0％的外层用试验片，和(3)含有C：3.5％、Si：1.1％、Mn：0.4％、Ni：2.9％、Cr：1.9％、Mo：0.2％、V：2.0％和Nb：1.2％的外层用试验片。但是，(1)的试验片因为V/Nb比为3而过大，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种热轧用离心铸造复合辊，其特征在于，在由Fe基合金所形成的外层上熔敷一体化有由铁系合金所形成的内层而成，所述Fe基合金具有如下化学组成：以质量标准计，含有C：2.6～3.6％、Si：0.1～3％、Mn：0.3～2％、Ni：2.3～5.5％、Cr：0.5～3.2％、Mo：0.3～1.6％、V：1.8～3.4％和Nb：0.7～2.4％，并且1.4≤V/Nb≤2.7，V当量Veq＝V+0.55Nb为2.60～4质量％，余量由Fe和杂质构成。2.根据权利要求1所述的热轧用离心铸造复合辊，其特征在于，所述外层还含有...

【专利技术属性】
技术研发人员：野崎泰则，小田望，服部敏幸，
申请(专利权)人：日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：