[发明专利]一种加强型冷硬轧辊及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于钢材轧制轧辊技术领域，具体涉及一种加强型冷硬轧辊及其制备方法。 

背景技术

现行轧辊行业的CCAIC材质轧辊，因其硬度高，耐磨性好而应用广泛，颇受用户欢迎，但因其基体材质的问题，有以下几点不足: 

1.材质基体强度未得到性能微合金化提升，硬度不能再高，否则掉块、崩槽质量问题多有发生；

2.材质中碳化物形态不是很理想，轧制应力缓冲储能性不理想，疲劳裂纹扩展快，每次修磨量太大；

3．合金外层与芯部的冶金结合超声波探伤检测时常有超限缺陷，报废量约6.9%；

4.产品使用和修磨接近报废直径时,易产生剥落、掉块等质量问题，形成轧制事故。

发明内容

本发明所要解决的技术问题便是针对上述现有技术的不足，提供一种加强型冷硬轧辊及其制备方法，加强了合金外层基体的性能，以方便提高碳化物量，同时改善了合金外层与芯部的结合不稳定的情形。 

本发明所采用的技术方案是：一种加强型冷硬轧辊，包括合金外层和芯部，所述合金外层和芯部之间设置有介质层。 

作为优选，所述介质层的化学成分重量百分比是：C 2.8-3.0%，Si 1.8-2.6%，Mn 0.2-0.4%，P ≤0.40%，S ≤0.08%，Cr 0.0-0.2%，Ni 0.0-0.2%，Mo 0.0-0.1%，Mg 0.04-0.06%，Cu 0-0.02%。 

一种加强型冷硬轧辊的制备方法，其主要包括下列几个步骤： 

A、在加入废钢时加入1.2-1.5倍相对量的增碳剂，提高铁水中碳含量；

B、使用复合孕育剂进行孕育处理，使铁水中石墨球的大小、形状、分布向良好的方向进行改善；

C、在合金外层铁水中加入小量的细晶强化元素以及微量的合金强化元素；

D、对合金外层铁水进行球化处理，并控制球化剂爆发时间，缩短球化处理时的爆发持续时间和球化处理与浇注的间隔时间；

E、离心浇注合金外层铁水，待其最内表层进入凝固期或达到工艺指定的1150℃时再浇注符合上述介质层组成要求的介质层铁水；

F、在离心机浇铸完成合金外层与介质层后下机，进行立式组箱并填芯冲洗，最终浇注成复合轧辊毛坯。

作为优选，所述复合孕育剂由硅钡、75硅铁、稀土硅组成，其加入量比例是8：4：2。 

作为优选，所述细晶强化元素为相对于合金外层铁水总量0.18%～0.45%的铌铜Cu、0.18%～0.38%的铝Al中的一种或两种，加入的总量控制在0.65%以下。 

作为优选，所述合金强化元素为相对于合金外层铁水总量0.02%～0.04的Nb、0.15%～0.36%的钒V、0.005%～0.01%的硼B、0.01%～0.015%的钛Ti中的一种或多种，加入的总量控制在0.04%以下。 

作为优选，对于冷却成型后的毛坯冷硬轧辊首先进行一次回火热处理，然后再进行粗加工，粗加工完成后再进行一次回火热处理。 

本发明的有益效果在于：由于本发明在合金外层和芯部之间设置介质层，改善原合金外层与芯部结合不稳定的情况，同时对铸造工艺增加预前孕育处理工序以及微合金化处理工序，并控制球化剂爆发时间，改善和得到理想形态的合金外层石墨形态、数量，同时通过微合金有益元素的细晶强化和形变强化作用使其性能得到提高，不再产生掉渣及小的剥落质量问题，且过钢量明显提升，约35%。 

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。 

一种加强型冷硬轧辊，包括合金外层和芯部，所述合金外层和芯部之间设置有介质层，该介质层的主要成份设计原则是： 

A、碳当量基本不变而适当偏低；

B、碳元素量降低而把硅元素量相对性提高；

C、其它元素参照高硅耐热球铁成份来配置；

这样的介质层，消除和大力减轻了合金外层与芯部之间所出现的碳偏析、碳畸变性质的弱结合，也基本消除了合金外层与芯部冲熔时产生的微观缩松情况，也就解决了合金外层与芯部之间结合不稳定的问题。

本发明中介质层的具体化学成分重量百分比是：C 2.8-3.0%，Si 1.8-2.6%，Mn 0.2-0.4%，P ≤0.40%，S ≤0.08%，Cr 0.0-0.2%，Ni 0.0-0.2%，Mo 0.0-0.1%，Mg 0.04-0.06%，Cu 0-0.02%。 

一种加强型冷硬轧辊的制备方法，其主要包括下列几个步骤：