具有超深淬硬层的制造技术

本发明专利技术公开了一种具有超深淬硬层的

【技术实现步骤摘要】
具有超深淬硬层的Cr5材质锻钢冷轧工作辊及其制造方法


[0001]本专利技术属于锻钢冷轧工作辊
，具体涉及一种具有超深淬硬层的
Cr5
材质锻钢冷轧工作辊及其制造方法
。

技术介绍

[0002]轧辊淬硬层深度是指沿垂直于硬化表面的方向进行测量，当硬度值下降到规定的数值时（较表面硬度低
5HSD
）的这一点距离表面的深度
。
淬硬层深度首先是衡量钢材淬透性好坏的重要依据；其次，淬硬层为轧辊轧制的使用层，其深度越深
、
淬硬层内硬度降低梯度越小无疑使得轧辊的使用寿命越长，对于客户来说对其降低成本
、
提高效率越来越有利
。
[0003]常规 Cr5
材质锻钢冷轧工作辊的淬硬层深度在
25
～
40mm
，少数可达
45
～
50mm
，而随着轧辊行业的发展，目前市场上对于淬硬层深度
≥50mm
的超深淬硬层锻钢冷轧工作辊的需求越来越大，而现有能够达到
50mm
以上超深淬硬层的轧辊大多都是高速钢材质（合金含量超过
15%
），导致材质成本较高，不合适工业化大生产
。
[0004]中国专利文献
CN105256245A
公开了一种具有超深淬硬层的
Cr5
材质的冷轧辊，其淬硬层深度为
45mm
以上，但是，该冷轧辊的硬度均匀性较差，超过
3HSD。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决上述问题，提供一种辊身表面硬度
≥95HSD、
硬度均匀性
≤1HSD、
淬硬层深度
≥50mm、
组织晶粒度在
10
级以上的具有超深淬硬层的
Cr5
材质锻钢冷轧工作辊及其制造方法
。
[0006]实现本专利技术目的的技术方案是：一种具有超深淬硬层的
Cr5
材质锻钢冷轧工作辊，其化学成分及重量百分比如下：碳
0.75
～
0.85%
，硅
0.30
～
0.80%
，锰
0.20
～
0.50%
，磷
≤0.020%
，硫
≤0.015%
，铬
4.50
～
5.50%
，镍
0.90
～
1.50%
，钼
1.10
～
1.50%
，钒
0.10
～
0.50%
，其余为铁和不可避免的杂质
。
[0007]常规
Cr5
材质锻钢冷轧工作辊的镍含量在
0.60%
以下，钼含量在
0.90%
以下，申请人经过大量实验发现，同时提高镍含量和钼含量，能够有效提高
Cr5
材质锻钢冷轧工作辊的淬硬层深度
。
[0008]进一步地，上述镍含量优选为
1.10
～
1.30%
，钼含量优选为
1.20
～
1.40%。
[0009]更进一步地，上述镍含量更优选为
1.15
～
1.25%
，钼含量更优选为
1.25
～
1.35%。
[0010]上述具有超深淬硬层的
Cr5
材质锻钢冷轧工作辊的制造方法，包括按照化学成分及重量百分比冶炼和锻造辊坯，预备热处理以及最终热处理
。
[0011]所述预备热处理为锻钢冷轧工作辊常规预备热处理工艺，包括
920
～
970℃
的调质淬火处理以及
550
～
650℃
的高温回火处理
。
[0012]所述最终热处理包括预热处理
、
表面淬火处理
、
深冷处理以及回火处理
。
[0013]常规
Cr5
材质锻钢冷轧工作辊的预热温度为
250
～
350℃
，申请人经过大量实验发现，对于本申请的
Cr5
材质的锻钢冷轧工作辊进行
350℃
以上的预热，能够有效提高其淬硬
层深度
。
因此，本申请的预热处理温度为
370
～
430℃。
[0014]上述表面淬火处理采用双频感应淬火，淬火加热温度为
980
～
1000℃。
[0015]常规
Cr5
材质锻钢冷轧工作辊的感应圈行走速度为
0.5
～
1.5mm/s
，申请人经过大量实验发现，将感应圈行走速度降至
0.25
～
0.35mm/s
，能够有效提高本申请的
Cr5
材质的锻钢冷轧工作辊的淬硬层深度
。
[0016]上述冷处理温度为
‑
100
～
‑
150℃
，时间为3～
5h。
[0017]上述回火处理温度为
80
～
150℃
，时间为
60
～
120h。
[0018]本专利技术具有的积极效果：本专利技术一方面通过优化合金含量（同时提高镍含量和钼含量），另一方面通过优化热处理工艺，尤其是预热处理温度以及感应圈行走速度，最终能够制得辊身表面硬度
≥95HSD、
硬度均匀性
≤1HSD、
淬硬层深度
≥50mm、
组织晶粒度在
10
级以上的具有超深淬硬层的
Cr5
材质锻钢冷轧工作辊
。
具体实施方式
[0019]（实施例1）本实施例的具有超深淬硬层的
Cr5
材质锻钢冷轧工作辊的化学成分及重量百分比如下：碳
0.80%
，硅
0.55%
，锰
0.35%
，磷
0.012%
，硫
0.007%
，铬
5.00%
，镍
1.20%
，钼
1.30%
，钒
0.30%
，其余为铁和不可避免的杂质
。
[0020]本实施例的具有超深淬硬层的
Cr5
材质锻钢冷轧工作辊的制造方法具有以下步骤：
S1
：按照上述化学成分及重量百分比冶炼和锻造辊坯
。
[0021]S2
：预备热处理，包括先进行
950
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种具有超深淬硬层的
Cr5
材质锻钢冷轧工作辊，其化学成分及重量百分比如下：碳
0.75
～
0.85%
，硅
0.30
～
0.80%
，锰
0.20
～
0.50%
，磷
≤0.020%
，硫
≤0.015%
，铬
4.50
～
5.50%
，镍
0.90
～
1.50%
，钼
1.10
～
1.50%
，钒
0.10
～
0.50%
，其余为铁和不可避免的杂质
。2.
根据权利要求1所述的具有超深淬硬层的
Cr5
材质锻钢冷轧工作辊，其特征在于：所述镍含量为
1.10
～
1.30%
，所述钼含量为
1.20
～
1.40%。3.
根据权利要求1所述的具有超深淬硬层的
Cr5
材质锻钢冷轧工作辊，其特征在于：所述镍含量为
1.15
～
1.25%
，所述钼含量为
1.25
～
1.35%。4.
一种权利要求1至3之一所述的具有超深淬硬层的
C...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔海峰，陈伟，兰勇，王辉，李卓渊，
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：