耐疲劳的森吉米尔轧机二中间辊及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种耐疲劳的森吉米尔轧机二中间辊及其制造方法，包括按照化学成分及重量百分比冶炼电渣锭坯

【技术实现步骤摘要】
耐疲劳的森吉米尔轧机二中间辊及其制造方法


[0001]本专利技术属于森吉米尔轧机
，具体涉及一种耐疲劳的森吉米尔轧机二中间辊及其制造方法
。

技术介绍

[0002]森吉米尔轧机是专用于不锈钢
、
硅钢及合金钢等难于变形的金属板卷的可逆式轧机，其轧辊布置形式不同于一般二辊轧辊
、
四辊轧机
、
六辊轧机等，它可使工作辊因轧制力引起的挠度变形较小，轧制力能够均匀地分布到机架上
。
[0003]森吉米尔轧机为
20
辊轧机，包括2个工作辊，4个一中间辊
、6
个二中间辊和8组背衬支承辊
。
其中，二中间辊使用工况非常恶劣，不仅要传动，制造精度高，而且使用周期也较长，通常是工作辊的几十倍，是一中间辊的六倍以上，其主要失效形式是局部的疲劳剥落
、
掉肉，因此，耐疲劳性能是二中间辊最主要的核心指标
。
[0004]现有的森吉米尔二中间辊在进行产品升级时，往往过于追求耐磨性能和抗事故性能（参见中国专利文献
CN112111692A
），也即往往是大幅度提升碳含量以及合金含量以提高整体硬度
。
然而，由于二中间辊换辊周期比工作辊以及一中间辊均长很多，因此，轧制周期越长越好（也即耐疲劳性能越好），最好能够与背衬支承辊同步换辊，这样就可以大幅度提升轧制效率
。
[0005]中国专利文献
CN109423581A
公开了一种森吉米尔轧机的二中间辊及其制造方法，该文献主要是通过在最终热处理阶段增加渗碳热处理，从而使二中间辊的碳含量由里至外逐步增加，从而制得表面硬度为
58
～
62HRC【
相当于
77.9
～
85.1HSD】、
芯部硬度为
50
～
58HRC【
相当于
65.9
～
77.9HSD】
的高耐磨
、
高强韧的森吉米尔轧机二中间辊；另外，该文献的二中间辊含有较高的镍含量以及钨含量，导致其成本相对较高
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于解决上述问题，提供一种轧制周期在
5000km
以上的耐疲劳的森吉米尔轧机二中间辊及其制造方法
。
[0007]实现本专利技术目的的技术方案是：一种耐疲劳的森吉米尔轧机二中间辊的制造方法，包括按照化学成分及重量百分比冶炼电渣锭坯
、
锻造辊坯
、
锻后热处理以及最终热处理
。
[0008]所述化学成分及重量百分比如下：碳
0.50
～
0.80%、
硅
0.80
～
1.40%、
锰
0.40
～
0.90%、
磷
≤0.025%、
硫
≤0.010%、
铬
5.00
～
6.50%、
镍
≤0.25%、
钼
1.00
～
1.50%、
钒
0.80
～
1.40%、
其余为铁和不可避免的杂质
。
[0009]所述锻造辊坯的锻造比为7～8，锻造比小于7，会影响材料的致密性，锻造比大于8，容易过烧引起粗晶
。
[0010]所述锻造辊坯的终锻温度为
1100
～
1180℃。
[0011]常规锻后热处理为正火处理
→
球化退火
→
扩氢退火，申请人经过大量实验发现，
采用上述常规锻后热处理经常会导致粗晶，不但影响后续热处理工序，而且会导致耐疲劳性能大幅下降
。
因此，本申请的锻后热处理在正火处理之前增加超细化热处理工艺，从而能够细化晶粒，保证组织晶粒度
≥10.5
级，从而大大提高耐疲劳性能
。
[0012]所述超细化热处理是将锻件直接吊入水中冷却3～
5min
，保证锻件出水温度
≤400℃
，然后再进行正火处理
→
球化退火
→
扩氢退火
。
[0013]所述正火处理
、
球化退火
、
扩氢退火均为本领域森吉米尔轧机二中间辊的常规方法
。
[0014]所述最终热处理包括
1010
～
1100℃
的整体淬火处理1～
4h
以及
550
～
650℃
的高温回火处理2次，每次
10
～
30h。
[0015]所述整体淬火处理是在氮气保护下进行的
。
[0016]所述氮气浓度
≥99.99%
，保证表面氧化层
≤0.5mm。
[0017]本专利技术具有的积极效果：本专利技术通过在锻后热处理的正火处理之前进行超细化热处理，从而能够细化晶粒，提高耐疲劳性能，最终能够制得辊身硬度为
78
～
83HSD
，硬度均匀性
≤1HSD
，组织晶粒度
≥10.5
级，轧制周期可达
5000km
以上（常规轧制周期为
3000
～
4000km
）的耐疲劳的森吉米尔轧机二中间辊，满足客户使用要求
。
具体实施方式
[0018]（实施例1）本实施例的森吉米尔轧机二中间辊的制造方法如下：
S1
：按照下述化学成分及重量百分比采用常规方法冶炼电渣锭坯：碳
0.58%、
硅
0.98%、
锰
0.70%、
磷
0.015%、
硫
0.008%、
镍
0.15%、
铬
5.70%、
钼
1.43%、
钒
0.91%、
其余为铁和不可避免的杂质
。
[0019]S2
：将步骤
S1
冶炼得到的电渣锭坯锻造成辊坯
。
[0020]其中：锻造比为
7.5
，终锻温度为
1150
±
5℃。
[0021]S3
：锻后热处理，具体包括：
S31
：超细化热处理
。
[0022]将步骤
S2
得到的锻件直接吊入水中冷却3～
5min
，保证锻件出水温度
≤400℃。
[0023]S32
：正火处理
。
[0024]≤400℃
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种耐疲劳的森吉米尔轧机二中间辊的制造方法，包括按照化学成分及重量百分比冶炼电渣锭坯
、
锻造辊坯
、
锻后热处理以及最终热处理；所述锻后热处理为超细化热处理
→
正火处理
→
球化退火
→
扩氢退火；超细化热处理是将锻件直接吊入水中冷却3～
5min
，保证锻件出水温度
≤400℃。2.
根据权利要求1所述的耐疲劳的森吉米尔轧机二中间辊的制造方法，其特征在于：所述化学成分及重量百分比如下：碳
0.50
～
0.80%、
硅
0.80
～
1.40%、
锰
0.40
～
0.90%、
磷
≤0.025%、
硫
≤0.010%、
铬
5.00
～
6.50%、
镍
≤0.25%、
钼

【专利技术属性】
技术研发人员：张青，崔海峰，鞠贤琴，乔建平，卢守栋，
申请(专利权)人：宝钢轧辊科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：