[发明专利]一种耐磨复合轧辊的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于轧钢技术领域，具体涉及一种耐磨复合轧辊的制造方 法，特别涉及一种辊芯和耐磨复合辊套组合而成的耐磨复合轧辊的制 造方法。

背景技术

采用组合式复合轧辊取代铸造复合轧辊是解决轧钢生产中轧辊 断裂的有效措施。组合式复合轧辊是将轧辊的外层(辊套或辊环)和芯 部(辊轴)通过过盈配合，为了保证轧钢所需的扭矩，通常需要在辊套 内侧开键槽或加工出螺纹孔，通过花键或螺栓使辊套和辊轴结合牢 靠。采用组合式复合轧辊，对解决断辊，降低辊耗，提高轧钢机作业 率具有良好的效果。在四辊宽带钢轧机上使用辊套、辊轴组合式复合 支承辊，辊轴利用次数最高可达9次，辊套与辊轴重量比为0.3-0.5， 从而使支承辊辊耗大幅度下降。鉴于组合式复合轧辊具有许多优点， 目前国内外的多数高速线材轧机的预精轧段、精轧段以及棒材轧机和 带钢轧机的精轧段已广泛采用组合式复合轧辊。组合式复合轧辊技术 推广中存在的最大问题是外层辊套加工性能的改善和加工效率的提 高。

中国发明专利CN1428212公开了一种用于各类型钢轧机轧制型 钢用复合辊环的制造方法，采用耐磨合金浇注成整体辊环，辊环淬火 加热前将辊环内层用保温材料板保护，保温材料板由高强度耐热钢螺 栓、垫片和螺帽固定，保温材料板和螺栓、垫片、螺帽随辊环在热处 理炉内一起加热和保温，在随后的快速冷却中，辊环外层冷却快，淬 火组织中可获得高硬度的马氏体或贝氏体组织，辊环内层由于保温材 料板的保温作用，冷却缓慢，淬火后辊环内层主要是珠光体组织，硬 度较低，具有很好的加工性能，既可以方便地铣键槽，也可以方便地 在内层钻螺纹孔。采用该发明可获得内外层组织和性能完全不同的复 合辊环。但该发明内外层是合金元素含量较高同一种材料，合金消耗 量大，生产成本较高，另外，将保温材料板和螺栓、垫片、螺帽随辊 环在热处理炉内一起加热和保温，浪费能源，降低加热炉热处理效率。

中国发明专利CN1454723公开了一种高速钢复合辊环，辊环外层 为高速钢，辊环芯部为合金球墨铸铁，辊环外层的化学成分(重量％) 为：C 1.2-2.5％，Si 0.3-1.5％，Mn 0.4-1.0％，Cr 3.0-6.0％， Mo 1.0-4.0％，V 1.0-4.0％，W 0.5-3.0％，Nb 0.5-2.0％，Ti 0.01-0.5 ％，RE 0.01-0.5％，P<0.05％，S<0.05％，余为Fe；辊环芯部的 化学成分(重量％)为：C 3.0-3.8％，Si 2.2-3.2％，Mn 0.3-0.8％， Ni 0.2-2.0％，Cr<0.3％，Mo<0.3％，Mg 0.03-0.1％，RE≥0.03 ％，P<0.1％，S<0.03，余为Fe。辊环外层与内层通过离心铸造复 合在一起，内层硬度低、加工性能好。但辊环高温热处理过程中，内 层机械性能明显降低，导致辊环使用过程中易出现变形、甚至破裂现 象。另外，外层高速钢与芯部合金球墨铸铁结合部位易产生铸造缺陷， 降低结合层强度，影响组合式复合轧辊的正常使用。

中国发明专利CN1751816也公开了一种大断面WC_P/Fe-C复合材 料-球铁复合结构辊环，由高耐磨WC_P/Fe-C复合材料工作层和强韧芯 部球铁基体合金组成，所述芯部球铁基体合金成分范围为3.0-3.8％ C，2.0-2.8％ Si，<0.4％ Mn，0.2-0.3％ Mo，3-5％ Ni，0.04-0.06Mg， 0.05-0.08RE，S、P≤0.03。该发明辊环表面复合材料工作层中WC颗 粒尺寸75-200μm，体积分数可根据使用工况要求控制在50-85vol ％。辊环复合材料工作层中WC颗粒分布均匀，复合材料工作层厚度 可在10-30mm之间任意控制。辊环采用离心铸造法制备，工艺简单， 制造成本低，由于外层WC_P/Fe-C复合材料与芯部球墨铸铁结合部位 易产生铸造缺陷，降低结合层强度，影响组合式复合轧辊的正常使用。