[发明专利]轧制有色金属的高硬度热粗轧工作辊及其制造方法

说明书

本发明公开了一种轧制有色金属的高硬度热粗轧工作辊及其制造方法，该热粗轧工作辊成分如下：碳0.35～0.65%；硅0.80～1.60%；锰0.10～0.50%；磷≤0.015%；硫≤0.010%；铬4.00～6.50%；镍0.10～0.40%；钼1.00～2.50%；钒0.20～0.60%；其余为铁和不可避免的杂质；该热粗轧工作辊的最终热处理中的回火处理采用两阶段回火方式；其中，第一阶段回火温度为500～570℃，时间为15～80h；第二阶段回火温度比第一阶段回火温度低10～20℃，时间为15～80h。本发明通过优化合金成分及相应的热处理工艺，最终能够得到高回火温度、高硬度的热粗轧工作辊。

技术领域

本发明属于热轧辊技术领域，具体涉及一种轧制有色金属的高硬度热粗轧工作辊及其制造方法。

背景技术

轧制有色金属时，例如铝板在粗轧时，因铝板出炉温度一般约500℃，考虑到轧制时有一定的冷却液，因此目前常用的锻钢Cr3材质（例如70Cr3Mo、70Cr3NiMo等）以及Cr5材质基本可以满足使用要求，且与工况条件相匹配的热轧辊辊身表面硬度范围基本限制在60～75HSD。

随着近年来对板材质量的提升，部分客户已要求在热粗轧时辊身表面硬度需大于80HSD，而目前采用的材质在达到此硬度范围时回火温度基本在350℃以下，且部分铝板在轧制时有一定时间的干轧，即在轧制初期没有冷却液的情况，因此导致目前的产品在使用时经常出现热烧伤裂纹，导致无法正常使用，已无法匹配此工况。

中国专利文献CN106011665A公开了一种新材质大型铝热轧机精轧工作辊及其感应淬火方法，该热精轧工作辊的化学组分如下：碳0.40～0.85%；硅0.40～0.80%；锰0.40～0.80%；磷≤0.020%；硫≤0.020%；铬3.50～5.50%；镍0.30～0.70%；钼0.50～1.20%；钒0.30～0.70%。该热精轧工作辊的回火温度为325℃，回火后（辊身表面）硬度只有77-78HSD。

中国专利文献CN103409696A公开了一种轧制有色金属的热轧辊及其制造方法，该热轧辊的化学组分如下：碳0.50～0.80%；硅0.30～1.20%；锰0.20～1.00%；磷≤0.025%；硫≤0.020%；铬4.50～6.00%；镍0.20～0.80%；钼0.20～1.00%；钒0.10～0.50%；其余为铁和不可避免的杂质。该热轧辊的制造方法包括：a、炼制钢锭；b、锻造辊坯；c、调质及机械加工；d、淬火热处理；e、回火处理。该热轧辊的淬火温度为950～1000℃，回火温度为400～450℃，辊身表面硬度为73～83HSD；其中，辊身表面硬度相对较高的实施例3、5的回火温度则是最低的400℃和410℃。

中国专利文献CN103436802A公开了一种轧制钛板用的热轧辊及其制造方法，该热轧辊的化学组分如下：碳0.30～0.50%；硅0.60～2.00%；锰0.20～1.00%；磷≤0.025%；硫≤0.020%；铬4.50～6.00%；镍0.05～0.65%；钼1.00～2.00%；钒0.50～1.50%；其余为铁和不可避免的杂质。该热轧辊的制造方法包括：炼制钢锭、锻造辊坯、调质及机械加工、淬火热处理、回火处理等。该热轧辊的淬火温度为1000～1050℃，回火温度为520～650℃，辊身表面硬度不超过75HSD。

中国专利文献CN103436789A公开了一种轧制铝材用的热轧辊及其制造方法，该热轧辊的化学组分如下：碳0.50～0.80%；硅0.20～1.50%；锰0.20～1.00%；磷≤0.025%；硫≤0.025%；铬4.50～6.00%；钼0.50～2.00%；钒0.10～1.00%；其余为铁和不可避免的杂质。该热轧辊的制造方法包括：炼制钢锭、锻造辊坯、调质及机械加工、淬火热处理、回火处理等。该热轧辊的淬火温度为950～1010℃，回火温度为400～600℃，辊身表面硬度为73～82HSD；其中，实施例3采用500℃的回火温度获得78～82HSD的辊身表面硬度，然而实施例3的热轧辊中锰和钒的含量均达到1.00%，且碳含量也较高，尤其是总合金含量超过10%，属于高合金钢材质。

发明内容