[发明专利]一种用于各类轧钢机的高钒高速钢轧辊材料的熔体处理方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料熔炼与铸造领域，涉及钢铁材料的熔体处理方法，特别涉及一种用于各类轧钢机的高钒高速钢轧辊材料的熔体处理方法。

背景技术

轧辊是轧钢生产中的主要消耗备件，轧辊质量直接影响轧材质量和轧钢设备的生产作业率，提高轧辊质量，延长轧辊使用寿命，是轧辊研制、生产和使用部门不断关注的课题。长期以来，无限冷硬铸铁和高铬白口铸铁一直是热轧辊的主要选择材质，因其熔炼和铸造工艺简单，在轧辊生产中获得了广泛的应用。但这两类轧辊材质也存在高温硬度较低和高温耐磨性较差等不足，目前在国外有不断被高速钢轧辊所取代的趋势。

高速钢轧辊是在普通高速工具钢基础上发展起来的新一代热轧辊材料，与普通铸铁轧辊材料相比，具有更高的高温硬度和更好的高温耐磨性，其使用寿命比无限冷硬铸铁轧辊和高铬白口铸铁轧辊成倍提高。目前，国内外对高速钢轧辊材质及其制备方法已进行了深入研究，并有许多专利文献报道。

日本专利公报JP6330235公开了一种离心铸造高速钢轧辊材料，其化学组成如下：C：1.4-2.6％，Si：0.2-1.5％，Mn＜1.5％，Cr：3-8％，(2Mo+W)：6-14％，V：4-8％，Ti：0.3-2.5％，余量Fe。这种轧辊材料具有优异的耐磨性，但离心铸造时元素偏析严重。美国专利US6095957也公开了一种高速钢轧辊材料，其化学成分(重量％)是：C：2.4～2.9，Cr：12.0～18.0，Mo：3.0～9.0，V：3.0～7.0，Nb：0.5～4.0，Si＜1.0，Mn＜1.0，W＜1.0。这种轧辊材料含钨较少，红硬性差，高温耐磨性较低。

中国发明专利CN1264749公开了一种高耐磨性铸造高速钢，适用于大型耐磨件、复合轧辊工作层。它的具体化学成分(重量％)如下：1.8～4.2C，2～12W，3～12Mo，4～15Cr，0～10Co，2.5～10.0V，0.3～2.5Nb，0.5～1.5Si，0.3～0.8Mn，0.2～0.6Al，0.02～0.10N，S≤0.03，P≤0.03，其余为Fe，该发明特点是一种高碳、高钒、高铬型铸造高速钢，铸造性能良好，耐磨及红硬性好。但该材料在离心铸造中易产生偏析，损害轧辊力学性能，并降低轧辊耐磨性。中国发明专利CN100999804公开了一种新型高碳高钨高速钢轧辊及其制备方法，该发明的高碳高钨高速钢轧辊含有：碳2.0％～3.0％，钨6.0％～18.0％，钒2.0％～4.0％，钼1.0％～3.0％，铬3.0％～9.0 ％，硅小于1.2％，锰小于1.2％；制成的该高碳高钨高速钢轧辊含有钒、钨系的MC型复合碳化物。该高碳高钨高速钢轧辊的制备方法是，将高碳高钨高速钢加热到1580℃～1620℃后脱氧；在1400℃～1500℃浇铸，同时对离心铸型施加0.05T～0.25T的稳恒磁场，并以600-1800转/分钟转速旋转至成型。由于轧辊中含有较多的钨，易出现大块状的含钨碳化物，导致轧辊热疲劳抗力降低，轧辊使用中易出现疲劳裂纹，加剧轧辊失效，降低轧辊使用寿命。中国发明专利CN1693527还公开了一种用于生产轧辊及辊环和导辊的高速工具钢，该钢种的化学成分(重量％)为C：1.8～2.2；Si：0.5～1；Mn：0.5～1；S：＜0.05；P：＜0.05；Cr：4～6；V：4～6；Mo：4～6；W：＜2；Ni：0.8～1.2；Nb：0.2；Ti：0.05～0.1；Mg：0.005～0.01；RE：0.05～0.1。该发明钨的含量降低到2.0％以下，轧辊红硬性差，高温耐磨性较差。