一种半钢轧辊及其制造方法技术

技术编号:9592594 阅读:79 留言:0更新日期:2014-01-22 23:15
本发明专利技术公开了一种半钢轧辊及其制造方法,由辊颈、辊身和辊芯组成,其辊身的化学组成质量百分比为:C:2.15~2.40%、Si?0.25~0.45%、Mn?0.7~1.0%、Mo?0.15~0.40%、Ni?0.9~1.1%、?Cr?2.2~2.5%、V?0.10~0.15%、Ti?0.8~1.0%、N?0.02~0.06%、La?0.02~0.05%、?Ce?0.02~0.05、且0.05%≤La+Ce≤0.08%、B?0.010-0.025%、Al?0.8~1.0%、P<0.05%、S<0.03%,余量Fe,因凝固组织细小,加工性能好,可以取消球化退火,缩短生产周期,降低能耗。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了,由辊颈、辊身和辊芯组成,其辊身的化学组成质量百分比为:C:2.15~2.40%、Si?0.25~0.45%、Mn?0.7~1.0%、Mo?0.15~0.40%、Ni?0.9~1.1%、?Cr?2.2~2.5%、V?0.10~0.15%、Ti?0.8~1.0%、N?0.02~0.06%、La?0.02~0.05%、?Ce?0.02~0.05、且0.05%≤La+Ce≤0.08%、B?0.010-0.025%、Al?0.8~1.0%、P<0.05%、S<0.03%,余量Fe,因凝固组织细小,加工性能好,可以取消球化退火,缩短生产周期,降低能耗。【专利说明】
本专利技术属轧钢
,特别涉及。
技术介绍
轧辊是冶金企业轧机在生产过程中实现各种成材产品的一种重要的大宗消耗工具。随着当代轧制技术不断向着高速、大型、品种多样、连续化方向发展,迫使冶金行业采用了低温、大压下量、双交叉、双重弯辊、小辊径轧制技术,以降低能耗和提高钢材质量。这些轧制技术迫切要求提高轧辊的耐磨性、抗表面粗糙性和辊芯的强韧性。合金半钢轧辊其碳含量(质量分数)通常在1.4%~2.5%,力学性能介于钢和铁之间。由于这种轧辊具有硬度落差小、耐磨损性能高等独特性能,尤其是用作线材、型材、初轧机架以及热连轧精轧机前段工作棍,已由球墨铸铁、铸钢轧棍向半钢转化而成为发展方向。目前,国内外对半钢轧辊已进行了深入研究。美国专利4726417公开了一种半钢复合轧辊,由铸造半钢辊身和锻钢辊芯冶金复合而成,其中辊身半钢的成分为1.4-2.5%C,0.6-0.8%Si, 0.8-1.0%Μη, 0.5-2.5%Ni, 1.0-4.0%Cr, 0.2-2.0% Mo, Fe 余量。但这种轧辊铸态组织粗大,力学性能低,使用寿命短。美国专利4165407还公开了一种用于轧钢生产的半钢轧辊材料,其主要特点是在半钢轧辊材料中,加入钒等强碳化物形成元素,生成均匀分布于基体的细小高硬度碳化物,有利于改善半钢轧辊的耐磨性,其具体成分为1.4%-3.0%C, 0.4%-1.5%Si, 0.4%_2.0%Μη,(4.0%Ni, ( 0.8%Cr, ( 2.0%Mo, V, Nb, Ti, Zr 和 W — 种或多种,且其总量为0.3%-3.5%, Fe余量。但这种轧辊存在铬含量低,含铬碳化物数量少和耐磨性差的不足。中国专利技术专利CN1194897还公开了一种离心铸造半钢复合轧辊的生产方法,包括离心铸造工作层,常规铸造芯部,以及轧辊的热处理,其特征在于:a、轧辊有半钢的工作层,有球墨铸铁的芯体,及其两者之间有灰口铸铁的过渡层三个部分;b、轧辊的铸造,首先用离心方法向旋转的冷型中注入半钢的钢水,形成工作层;当其温度降至凝固点时,再注入灰口铁的铁水,形成过渡层;当过渡层温度降至凝固点时,起型、合箱,再用常规方法,向芯部空腔中注入球墨铸铁的铁水,形成芯体;c、轧辊的化学成分(W t %):在其半钢的工作层中含有 1.2~2.0%C, 0.15~0.3%Si, 0.6~1.0%Μη, 0.4~0.7%Ni, 1.2~1.8%Cr,0.2~0.6%Mo,^ 0.1%P, ^ 0.03%S,其余Fe。在其灰口铸铁的过渡层中含有3.2~3.6%C,1.0~L5%Si,0.4~0.8%Μη, 0.4~0.7%Ni, 0.4~0.8%Cr, ^ 0.1%P, ^ 0.05%S,其余Fe。在其球墨铸铁芯体中含有 3.1~3.6%C, 1.6~2.2%Si, ( 0.4%Mn, 0.6~1.0%Ni, 0.6~1.0%Cr,0.2~0.4%Mo, 0.02~0.05%Re, 0.025%~0.055%Mg, ( 0.5%P, ( 0.03%S,其余Fe。但是,这种轧辊采用三种金属液体复合而成,存在工艺复杂的不足,且轧辊外层铬含量低,还存在耐磨性差的不足。中国专利技术专利CN101406900还公开了一种离心铸造半钢/石墨钢复合辊环,其特征在于,所述的复合辊环的外层材料为半钢,内层材料为石墨钢,外层半钢的化学成分(wt%)为:2.0-2.4C、3.0-3.5Cr、0.3-0.6S1、0.5-0.8Μη、0.6-1.2W、0.5-1.0V,0.2-0.4T1、0.10-0.25Nb、0.08-0.20RE、0.12-0.20Α1、0.003-0.006Β、0.03-0.06Ca、P ≤ 0.04、S≤0.03,余量为Fe ;内层石墨钢的化学成分(wt%)为:1.4-1.8C、1.5-2.0Si,0.5-0.8Mn、0.3-0.5Cr、0.8-1.0Cu、0.03-0.06RE、0.02-0.04Mg、Ca〈0.03、AK0.05、P〈0.04、S〈0.03,余量为Fe。但是,目前国内外所使用的半钢轧辊仍存在辊面硬度均匀性差,辊身工作层硬度落差大,轧辊耐磨性差、磨损量大和使用寿命短等不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述存在的问题,提供一种采用离心复合铸造方法生产,提高轧辊工作层的硬度并且具有良好的强韧性与耐磨性;而辊身工作层不仅硬度落差小,还有良好的抗热裂性能、抗冲击性能及咬钢性能。本专利技术的目的是以如下方式实现的:一种半钢轧辊,由辊颈、辊身和辊芯组成,其特征在于:辊身(2)的化学组成质量百分比为:C:2.15~2.40%、Si 0.25~0.45%、Mn0.7~1.0%、Mo 0.15~0.40%、Ni 0.9~1.1%、Cr 2.2~2.5%、V 0.10~0.15%、Ti 0.8~1.0%、N0.02~0.06%, La 0.02~0.05%、Ce 0.02~0.05、且 0.05% ≤ La+Ce≤ 0.08%,B 0.010-0.025%、Al 0.8~1.0%、Ρ〈0.05%、S〈0.03%,余量 Fe。上述一种半钢轧辊的制造方法,其特征在于其工艺步骤是:(I)轧辊辊身采用电炉熔炼,用离心铸造方法浇注,其工艺步骤为:①将普通废钢、碳素铬铁、镍板、增碳剂和钥铁混合加热熔化,钢水熔清后加入硅铁和猛铁;②炉前调整成分合格后将温度升至1560~1580°C,加入铝脱氧和合金化,而后依次加入钛铁、钒铁和硼铁,保温5~10分钟后出炉;③将氮化铬铁、镧、铈混合稀土破碎至粒度为8~12mm的小块,经180~220°C烘干后,置于浇包底部,用包内冲入法对钢水进行复合变质处理;④用离心铸造方法浇注轧辊,辊身采用冷型挂砂,挂砂厚度为10~15mm,钢水浇注温度为1460~1490°C ;⑤半钢轧辊热处理,包括高温扩散退火、正火和回火;高温扩散退火工艺:轧辊随炉加热至1040~1070°C,保温15~25小时后,炉冷至400~450°C,出炉空冷,然后粗加工。正火工艺:轧辊随炉加热至910~940°C,保温6~12小时,出炉喷雾冷却。回火工艺:轧辊随炉加热至530~560°C,保温18~25小时后,炉冷至200~250°C,出炉空冷,最后精加工至规定尺寸和精度(2)辊身浇注完毕后,可采用以下两种方法的一种制成轧辊:①先用离心方法向旋转的冷型中注入半钢钢水,当其温度降至固相线温度以下5~15°C时,起型、合箱,再用常规方法向型腔中注入球墨铸铁铁水,得到半钢复合轧辊,半本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种半钢轧辊,由辊颈(1)、辊身(2)和辊芯(3)组成,其特征在于:辊身(2)的化学组成质量百分比为:C:2.15~2.40%、Si?0.25~0.45%、Mn?0.7~1.0%、Mo?0.15~0.40%、Ni?0.9~1.1%、?Cr?2.2~2.5%、V?0.10~0.15%、?Ti?0.8~1.0%、N?0.02~0.06%、La?0.02~0.05%、?Ce?0.02~0.05、且0.05%≤La+Ce≤0.08%、B?0.010?0.025%、Al?0.8~1.0%、P<0.05%、S<0.03%,余量Fe。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:戴建方符寒光
申请(专利权)人:江苏东冶轧辊有限公司
类型:发明
国别省市:

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