本发明专利技术公开了一种板带钢用含Al高速钢复合轧辊及其制备方法，其由轧辊芯部、中间过渡层和轧辊工作层构成；所述轧辊芯部材质为高强度合金球墨铸铁，中间过渡层材质为石墨半钢，轧辊工作层材质为含Al高速钢。本复合轧辊中间过渡层的设置，一方面避免了因工作层和芯部在材料性能的差异而造成的在结合层出现质量问题的情况；一方面阻断了工作层碳化物形成元素如Cr、V等元素向轧辊芯部扩散，避免了轧辊芯部强度的降低；降低甚至弃用了部份贵重金属，生产成本大为下降。产成本大为下降。产成本大为下降。
【技术实现步骤摘要】
一种板带钢用含Al高速钢复合轧辊及其制备方法
[0001]本专利技术属于轧辊铸造
，尤其是一种板带钢用含Al高速钢复合轧辊及其制备方法。
技术介绍
[0002]近年来世界钢铁工业的迅速发展，使板带钢轧辊的消耗越来越大，对其轧辊性能的要求也越来越高。而高速钢轧辊以其较高的硬度、优良耐磨性和高红硬性等特点，已逐步在热轧带钢精轧机、钢管轧机、型钢轧机和棒线材轧机上获得了广泛的应用。目前，国外高速钢轧辊成制造技术较多，主要有日本新日铁的CPC(连续复合烧注法)，日本和英国合作开发喷射沉积法，日本开发了ESR电渣重熔法等，上述轧辊制造新工艺尽管具有各自的优点，但普遍存在生产效率低和成本较高等不足，因此，在轧辊生产中并未获得广泛应用。目前国内外制造板带钢用高速钢复合轧辊，主要是采用生产效率高的离心铸造法，在采用离心铸造时，由于轧辊工作层金属与轧辊芯部金属的合金含量差距较大，如何解决好高速钢轧辊工作层与芯部的结合问题和辊颈的强度问题是离心生产高速钢轧辊的难点。
技术实现思路
[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种结合质量好、强度高的板带钢用含Al高速钢复合轧辊；本专利技术还提供了一种板带钢用含Al高速钢复合轧辊的制备方法。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种板带钢用含Al高速钢复合轧辊，其由轧辊芯部、中间过渡层和轧辊工作层构成；所述轧辊芯部材质为高强度合金球墨铸铁，中间过渡层材质为石墨半钢，轧辊工作层材质为含Al高速钢。
[0005]优选的，所述高强度合金球墨铸铁的成分质量百分含量为：C 3.0～3.5％，Si1.6～2.2％，Mn0.3～0.8％，Ni0.4～0.8％，Cr≤0.2％，Mg≥0.05％，P≤0.1％，S≤0.035％，其余为铁和不可避免的杂质元素；
[0006]所述石墨半钢成分质量百分含量为：C 1.0～1.5％，Si 1.4～1.8％，Mn 0.4～1.0％，Ni 0.3～0.8％，P≤0.025％，S≤0.035％，其余为铁和不可避免的杂质元素；
[0007]所述含Al高速钢成分质量百分含量为：C 1.6～2.0％，Si 0.2～0.6％，Mn 0.2～0.6％，Ni 0.3～0.6％，Cr 5.0～6.0％，Mo 5.0～6.0％，V 5.0～6.0％，Al 1.0～1.2％,其余为铁和不可避免的杂质元素。
[0008]一种板带钢用含Al高速钢复合轧辊的制备方法，其制备方法包括：
[0009](1)炉前钢、铁水处理：
[0010]A、轧辊工作层材质，出钢水前，在包底加入稀土硅铁合金、硅钙合金和硅锆合金；
[0011]B、中间过渡层铁水出钢前，按出钢重量计，包底加入硅钙合金和稀土硅铁进行处理；
[0012]C、轧辊芯部铁水出铁前，按出铁水量，包底加入75硅铁、钇基重稀土球化剂和硅锆合金，对芯部铁水进行球化孕育；
[0013](2)钢水熔炼：
[0014]轧辊各层按高强度合金球墨铸铁的成分质量百分含量为：C 3.0～3.5％，Si1.6～2.2％，Mn0.3～0.8％，Ni0.4～0.8％，Cr≤0.2％，Mg≥0.05％，P≤0.1％，S≤0.035％，其余为铁和不可避免的杂质元素；石墨半钢成分质量百分含量为：C 1.0～1.5％，Si 1.4～1.8％，Mn 0.4～1.0％，Ni 0.3～0.8％，P≤0.025％，S≤0.035％，其余为铁和不可避免的杂质元素；含Al高速钢成分质量百分含量为：C 1.6～2.0％，Si 0.2～0.6％，Mn 0.2～0.6％，Ni 0.3～0.6％，Cr 5.0～6.0％，Mo 5.0～6.0％，V 5.0～6.0％，Al 1.0～1.2％，其余为铁和不可避免的杂质元素成分设计要求的材质成分进行熔炼；
[0015](3)浇注：
[0016]A、离心浇注时冷型温度要求120～150℃，离心机转速950r/min，轧辊工作层钢水浇注温度为1460～1480℃，轧辊工作层钢水浇注完成后，向冷型内腔按7kg/m2加入“O”型玻璃渣；
[0017]B、轧辊工作层离心旋转时间10
‑
20min后，开始浇注中间过度层，中间过度层浇注温度为1520～1530℃，控制中间过度层浇注的单边厚度为30～50mm，浇注完成后，向离心内腔按3.5kg/m2加入“O”型玻璃渣；
[0018]C、合箱：当中间层测温达到1100
‑
1250℃时，离心机停转；将冷型与底箱和冒口组合，合箱时间控制在6min以内，以防止时间太长，工作层温度太低造成结合不良；
[0019]D、填芯浇注：合箱后，开始浇注轧辊芯部铁水，铁水浇注温度为1480～1500℃，在浇注过程中，按浇注铁水重量，随流加入1～1.5kg/t硅铁进行孕育处理，以细化晶粒，提高辊颈强度；
[0020]E、保温：填芯浇注完成后，将保温罩套在冷型外侧，以降低工作层与中间层的冷却速度，使中间层和芯部铁水能充分的熔合；保温8小时后将保温罩去除，当冷型温度降到100℃以下时，开箱；
[0021]F、开箱清砂：利用天车，分别将轧辊底箱、冒口和冷型去除，并清理轧辊表面型砂；
[0022](4)等温球化退火：
[0023]将毛坯辊及时进行球化退火处理，去除铸造应力，降低硬度，以便于切削加工，并为随后的淬火、回火热处理做好组织准备；
[0024](5)粗加工：
[0025]将退火后的轧辊按照粗车图纸进行加工；
[0026](6)热处理：
[0027]采用高温淬火，淬火后分别采用510℃和530℃进行回火处理；
[0028](7)精加工：
[0029]将热处理完成的轧辊，按照精车图纸进行加工，经检验合格后入库。
[0030]优选的，所述炉前钢、铁水处理，轧辊工作层材质出钢水前，在包底加入稀土硅铁合金1～3kg/t，硅钙合金1～3kg/t，硅锆合金1～2kg/t，对高速钢钢水进行复合变质处理。
[0031]优选的，所述炉前钢、铁水处理，中间过渡层铁水出钢前，包底加入1～3kg/t硅钙合金、1～3kg/t稀土硅铁进行处理。
[0032]优选的，所述炉前钢、铁水处理，轧辊芯部铁水出铁前，包底加入75硅铁2～3kg/t、钇基重稀土球化剂18～20kg/t、硅锆合金1～2kg/t，对芯部铁水进行球化孕育处理。
[0033]优选的，所述热处理工序：退火温度为855～865℃，淬火温度为1045～1055℃。
[0034]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
[0035](1)本专利技术中间过渡层的设置，一方面避免了因工作层和芯部在短距离内性能的差异而造成的在结合层出现质量问题的情况；一方面阻断了工作层碳化物形成元素如Cr、V等元素向轧辊芯部扩散，避免了降低轧辊芯部强度情况的发生。
[0036](2)与普通高速钢轧辊相比，本专利技术大幅度降低甚至弃用了部份贵重金属，如金属钨本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种板带钢用含Al高速钢复合轧辊，其特征在于：其由轧辊芯部、中间过渡层和轧辊工作层构成；所述轧辊芯部材质为高强度合金球墨铸铁，中间过渡层材质为石墨半钢，轧辊工作层材质为含Al高速钢。2.根据权利要求1所述的一种板带钢用含Al高速钢复合轧辊，其特征在于，所述高强度合金球墨铸铁的成分质量百分含量为：C3.0～3.5％，Si1.6～2.2％，Mn0.3～0.8％，Ni0.4～0.8％，Cr≤0.2％，Mg≥0.05％，P≤0.1％，S≤0.035％，其余为铁和不可避免的杂质元素；所述石墨半钢成分质量百分含量为：C1.0～1.5％，Si1.4～1.8％，Mn0.4～1.0％，Ni0.3～0.8％，P≤0.025％，S≤0.035％，其余为铁和不可避免的杂质元素；所述含Al高速钢成分质量百分含量为：C1.6～2.0％，Si0.2～0.6％，Mn0.2～0.6％，Ni0.3～0.6％，Cr5.0～6.0％，Mo5.0～6.0％，V5.0～6.0％，Al1.0～1.2％,其余为铁和不可避免的杂质元素。3.一种板带钢用含Al高速钢复合轧辊的制备方法，其特征在于：其制备方法包括：(1)炉前钢、铁水处理：A、轧辊工作层材质，出钢水前，在包底加入稀土硅铁合金、硅钙合金和硅锆合金；B、中间过渡层铁水出钢前，按出钢重量计，包底加入硅钙合金和稀土硅铁进行处理；C、轧辊芯部铁水出铁前，按出铁水量，包底加入75硅铁、钇基重稀土球化剂和硅锆合金，对芯部铁水进行球化孕育；(2)钢水熔炼：轧辊各层按高强度合金球墨铸铁的成分质量百分含量为：C3.0～3.5％，Si1.6～2.2％，Mn0.3～0.8％，Ni0.4～0.8％，Cr≤0.2％，Mg≥0.05％，P≤0.1％，S≤0.035％，其余为铁和不可避免的杂质元素；石墨半钢成分质量百分含量为：C1.0～1.5％，Si1.4～1.8％，Mn0.4～1.0％，Ni0.3～0.8％，P≤0.025％，S≤0.035％，其余为铁和不可避免的杂质元素；含Al高速钢成分质量百分含量为：C1.6～2.0％，Si0.2～0.6％，Mn0.2～0.6％，Ni0.3～0.6％，Cr5.0～6.0％，Mo5.0～6.0％，V5.0～6.0％，Al1.0～1.2％，其余为铁和不可避免的杂质元素成分设计要求的材质成分进行熔炼；(3)浇注：A、离心浇注时冷型温度要求120～150℃，离心机转速950r/min，轧辊工作层钢水浇注温度为1460～1480℃，轧辊工作层钢水...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁纶，赵永生，鲁宝波，张杰，曹占永，
申请(专利权)人：辽宁海宝轧辊有限公司，
类型：发明
国别省市：
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