[发明专利]一种普通锻钢辊坯生产硅钢冷轧工作辊的方法

说明书

本发明公开了一种普通锻钢辊坯生产硅钢冷轧工作辊的方法，对材料配比进行优化，并且增加了镍，在调质过程中根据所需轧辊工作厚度对保温温度和保温时间进行实时调整，并且通过深冷保温处理，提高轧辊表面的耐磨性、硬度、淬硬层深度以及后期使用中的抗剥落性；并且通过专用的深冷设备进行深冷处理，使轧辊表面处理更加均匀。通过沉淀管和吹风装置，将沉淀在底部的氮气重新吹回至深冷箱内，减少了液氮的使用，同时也促进了深冷箱内气体的运动。

技术领域

本发明涉及一种轧辊的制备方法，特别涉及一种普通锻钢辊坯生产硅钢冷轧工作辊的方法。

背景技术

在实际应用中，轧辊在制造和使用前的准备工序中会产生残余应力和热应力。使用时又进一步受到了各种周期应力的作用，主要包括弯曲、扭转、剪力、接触应力和热应力等，这些应力沿辊身的分布是不均匀的、不断变化的，单向轴向分力很大，造成磨损量很大。所以轧辊除磨损外，还经常出现裂纹、断裂、剥落、压痕等各种局部损伤和表面损伤。另外由于轧制时经常出现异常情况，轧辊在使用后冷却不当，这会使轧辊受到热应力的损害。中间辊在轧制过程中还经常会遇到轧制事故，所以还必须有较高的抗事故性能。为了保证质量和安全生产，需要进行频繁更换中间辊，在实际生产中增加了制造成本。

轧辊种类按成型方法可分为铸造轧辊和锻造轧辊；按工艺方法分为整体轧辊、冶金复合轧辊和组合轧辊。铸造轧辊是将冶炼钢水或熔炼钢水以直接浇注成型的方式制造的轧辊。其中碳含量小于2.2％的铁基材料铸造的轧辊统称为铸钢轧辊。碳是其中重要的合金元素，通过固溶在钢的基体中，起到对钢的强化作用，同时部分碳和钢中的其他元素形成碳化物，起到强化和增加耐磨性的作用。化学成分Cr含量能提高钢的力学性能和耐磨性、增加钢的硬度、弹性、耐腐蚀和耐热性，提高表面的淬透性；但是同时页降低了轧辊的韧性。另外，铸钢轧辊凝固时由于存在树枝状结晶，会造成合金成分的晶内偏析，随着合金铸钢轧辊合金含量的增多，凝固时产生的偏析指数增大，造成成分的不均匀程度也越大。为了使合金元素的原子充分扩散，得到成分均匀的奥氏体，在铸造工艺后要进行热处理的步骤。常用的热处理类型有：去应力退火、等温球退火、扩散退火、正火、回火、淬火、深冷处理。其各自的反应温度、时间等工艺参数是决定轧辊产品质量和性能的关键。因此，提高工作辊的强度和耐磨性，必须要优化材料配比，改进热处理工艺，并且设计相配套的专用设备。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺陷，本发明的主要目的在于克服现有技术的不足之处，公开了一种普通锻钢辊坯生产硅钢冷轧工作辊的方法，其特征在于，包括如下步骤，

1)原料，按照重量百分比的组分组成：碳：0.8-1.2wt％，硅：0.4-1.1wt％，锰：0.2-0.4wt％，磷：≤0.03wt％，硫：≤0.02wt％，铬：3.5-5wt％，钼：0.4-0.8wt％，钒：0.05-0.25wt％，镍：0.3-0.8wt％，余量为铁和其他杂质；

将原料置于中频感应电路内熔炼，充分搅拌，熔炼温度为1680-1750℃，熔炼时间为30-40分钟，制成合金液体；

2)开启所述中频感应炉的倾泻孔，将合金液体浇筑在金属模具中；

3)待完全冷却后将所述金属模具去除，形成坯料；

4)将所述坯料在压机上锻造成型；

5)退火后进行超声波探伤；

6)粗车加工、超声波探伤；

7)调质处理，将粗车加工后的坯料进行保温，保温温度由公式TEMP＝900+α×D确定，保温时间由公式TIME＝β×D；

式中：TEMP-保温温度，单位为℃；

TIME-保温时间，单位为h；

α-温度系数，单位为℃/mm；

β-加热系数，单位为h/mm；