[发明专利]一种轧制窄带钢用复合式轧辊制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种轧辊的制造方法，特别是用于轧制窄带钢的复合式轧辊的制造方法。

背景技术

轧辊作为轧机的关键部件直接决定着生产工艺的合理性和产品的经济性。作为轧制窄带钢用轧辊要求表层具有高硬度、高耐磨性、良好的表面光洁度，芯部具有足够的强度和韧性。

通常的轧辊的制造工艺：

专利号为CN1439472A的专利，介绍了一种离心铸造高速钢轧辊制造方法。该发明采用离心铸造的方法，高速钢轧辊的辊身材料为高钨高速钢，辊芯材料为铸铁。在辊身钢水离心浇注和凝固过程中，加入磁感应强度为0.03T～0.20T电磁场。成分均匀、偏析少，组织致密、细小，各项性能明显优于普通高速钢轧辊。尽管该工艺操作方便，但是其辊身和辊芯的制造要分两部浇注，而且在熔炼过程中，添加了较多的Mo、Cr、V和W等元素，相应地成本也有所提高。在整个熔炼过程中，加入了电磁场，无形中也提高了成本。

碳化物具有耐磨耗及耐高温的特点，而比高速钢更耐高速切削，能适应于钢材的辊轧加工。专利号为CN1050510A的专利，采用先进行冷等静压处理，然后再进行热等静压处理的双等静压方法，制造了碳化钨精轧辊。该工艺具有生产外观尺寸稳定、致密度高，无内在空隙的优势，成本较国外同类茶品也有大幅度的降低。采用粉末冶金的办法制备的碳化钨颗粒较大，而且其耐磨性强于基体组织，在轧制过程中基体首先被磨损掉，大块的碳化钨颗粒部分裸露出来，受不到基体的保护。随着磨损过程的进行，碳化钨颗粒逐渐被剥落。在轧辊表面就出现了细小的孔洞，势必影响轧制效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于轧制窄带钢的复合式轧辊的制造方法，包括轧辊外套和辊芯的熔炼以及轧辊外套的表面强化处理。通过改变碳化钨的晶粒尺寸和分布状况来提高其与基体的结合强度，以期达到提高轧辊的使用寿命和节约成本的效果。

为实现上述发明目的本发明的技术方案是采用一种轧制窄带钢用复合式轧辊制造方法，所述轧辊的制造方法是在轧辊芯外装配有轧辊外套，其特征在于：第一步采用球墨铸铁材料制成轧辊芯，第二步采用铬系合金钢制成轧辊外套，第三步将所述轧辊外套表面进行强化处理，所述强化处理是将轧辊外套放入离子注渗炉中进行离子注渗处理，第四步经离子注渗处理后的轧辊外套采用热装的办法与轧辊芯装配在一起，所述热装法是先在轧辊芯表面涂上一层黄油并将其刮拭平整，黄油中掺杂着细小的碳化钨粉，然后对轧辊外套进行加热，将加热后的轧辊外套套装在轧辊芯上；所述离子注渗处理的第一步是将轧辊外套与钨丝置于桶内，所述离子注渗处理的第二步在桶内充入负压氩气，其中将桶壁和轧辊外套与电极负端连接，在桶内放置轧辊外套的中心处设有一块金属板，将所述金属板与电极正端连接，所述离子注渗处理的第三步将正负电极加电1-1.5小时，所述加电步是用于在桶内产生氩离子，使高速的氩离子轰击钨丝产生钨离子，钨离子获得高能量后快速均匀地溅射到轧辊外套表层上，轧辊外套表层在电极的作用下将钨离子变为钨原子，所述离子注渗处理的第四步将加电处理后的轧辊外套进行渗碳处理，使碳原子与钨原子结合在轧辊外套表层上生成碳化钨。

本发明所述球墨铸铁材料制成的轧辊芯采取电炉熔炼，浇注温度为1400～1450℃，在900～950℃保温2～5小时，随炉冷却，冷却速度＜100℃/小时，冷却到600℃出炉空气中冷至室温。

本发明所述球墨铸铁材料制成的轧辊芯，采取QT400。

本发明所述铬系合金钢制成的轧辊外套采用电炉熔炼，熔炼后进行热处理，所述热处理是在轧辊外套温度达到1000℃时采用油淬的方式进行处理。

本发明将热处理后的轧辊外套外表面进行打磨，打磨至表面光滑。

本发明所述铬系合金钢是2Cr13。

本发明将热处理后的轧辊外套表面打磨至表面光滑，然后再放入桶内，将所述钨丝装于桶的内壁上。

本发明将所述渗碳处理的温度控制在900～1100℃。

本发明所述轧辊外套采用热装的办法与轧辊芯装配在一起，是将轧辊外套预先加热到120℃后再与轧辊芯装配。