[发明专利]用于轧钢中轧机架的耐磨轧辊及其制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了耐磨轧辊及其制备方法，特别涉及用于轧钢中轧机架的耐磨轧辊及其制备方法，属于轧钢技术领域。

背景技术

中轧机架轧辊一方面具有较深的孔型和较大的轧制压力，所以轧辊的强度仍然是至关重要的；另一方面由于轧辊孔型尺寸较大，槽底的冷却不能充分进行，因此，轧辊的抗热裂纹性和冲击韧性不可忽视。同时，该机架轧辊的耐磨性与粗轧机架相比提出了更高的要求，特别是槽底的硬度与槽顶的硬度保持相近。因此，中轧机架常选用基体组织为珠光体的、轧辊表面硬度为60-68HSD珠光体球墨铸铁Ⅱ或Ⅲ。尽管针状贝氏体球铁轧辊耐磨性较好，但抗热裂性能却比珠光体球铁轧辊稍差，加之其价格较高，一般不用在该机架。为了提高球墨铸铁轧辊性能，中国发明专利CN103320676A公开了一种合金球墨铸铁轧辊，包括按质量百分比组成的下列成分：C：3.6％-3.8％，Si：1.7％-2.0％，Mn：0.6％-0.7％，P：≤0.025％，S：≤0.02％，Cr：0.1％-0.3％，Ni：1.5％-2.0％，Mo：0.4％-0.6％，Mg：0.04-0.06％，其余为Fe和不可避免的杂质。该发明的合金球墨铸铁轧辊能够提高轧辊的抗弯强度、冲击韧度、挠度、断面收缩率、断后伸长率和屈服强度。中国发明专利CN103305651A还公开了一种合金球墨铸铁轧辊的熔炼工艺，包括以下步骤：先将第一份回炉料置于中频感应炉内熔化；再加入第一份优质废钢进行熔炼；待回炉料和优质废钢溶化后，升温至1360-1380℃，加入第一份增碳剂，边搅拌边加入铁屑；待熔化后，加入第二份优质废钢；溶化后升温至1360-1380℃，加入第二份增碳剂；溶化后再加入第二份回炉料；溶化后升温至1380-1400℃保温2.5-5分钟；所述第一份回炉料：第二份回炉料为1:4，所述第一份优质废钢：第二份优质废钢为2:3，所述第一份增碳剂：第二份增碳剂为4:1。该发明能够提高轧辊的力学性能，并延长使用寿命，降低成本。中国发明专利CN102615107A还公开了一种高硫合金离心复合球墨铸铁轧辊及其制造方法，由外层和芯部组成，其中，作为一种新型材料，突破了元素硫在钢铁中是有害杂质的传统概念，外层合金成分中S的质量百分比达到1.9-3.0。该发明采用高硫合金球墨铸铁离心复合铸造方法制作轧辊，在制造过程中S可以与Cr、Ae、Mn、Ｗ、Ｖ、Mo等在轧辊外层形成硫化物，具有阻止轧辊被硫化和氧化的作用，起到抗高温、耐磨性好、防腐蚀、自润滑等作用，可节省高合金材料。中国发明专利CN101654734还公开了一种万能轧机合金球墨铸铁轧辊的制造方法。该方法包括熔炼、铁水球化及孕育处理，浇铸轧辊，冷却开箱，预开孔型，该方法在预开孔型后采用热处理工艺，使轧辊经过高温奥氏体化和均匀化后，通过快速冷却，使得开槽轧辊的槽底及侧面基体组织得到细化，满足轧辊的槽底及侧面的耐磨性能。该方法通过对轧辊上预开孔槽后采用热处理工艺，使轧辊经过高温奥氏体化和均匀化后，通过快速冷却，基体组织得到细化，使得开槽轧辊的槽底及侧面基体组织得到细化，轧辊的槽底及侧面耐磨性能大大提高。中国发明专利CN1070600还公开了一种离心复合球墨铸铁轧辊的生产方法，首先将球化处理后的外层铁水，浇入到具有一定旋转速度的离心机上的铸型内，外层铁水的浇注温度为1350～1400℃，浇注时，铸型的温度为150～250℃；当外层铁水凝固后，再浇入经球化处理后的芯部铁水，芯部铁水的浇注温度为1350～1390℃，其特征在于：A、离心铸造的轧辊外层及芯部均为球墨铸铁；B、轧辊外层铁水的化学成分(重量％)为：C2.9～3.8％，Si1.0～2.5％，Mn0.3～1.0％，Ni0.5～5.0％，Cr0.1～1.0％，Mo0.1～1.0％，Y0.12～0.5％，P＜0.2％，S＜0.03％，余为Fe。C、轧辊外层铁水采用稀土钇(y)为球化剂，钇的加入量为外层铁水总量的0.2～1.0％。