[发明专利]一种高速钢轧辊的制备方法

权利要求书

1.一种高速钢轧辊的制备方法，所述高速钢轧辊包括外层、中间层和芯部；所述中间层形成于所述外层内面，所述芯部形成于所述中间层内面；所述制备方法具体包括如下工序：

-熔炼工序，分别熔炼辊身外层高速钢水、中间层半钢钢水和芯部铁水，待用；

-铸造工序，采用所述辊身外层高速钢水、中间层半钢钢水和芯部铁水依次浇注轧辊的外层、中间层和芯部；以及，

-热处理工序，待所述高速钢轧辊铸坯浇注完毕24-48h后，取出并冷却至常温，进行粗加工、淬火和二次回火处理以及精加工，即得高速钢轧辊；

其中，所述外层高速钢水含有以下组分：以质量％计，C 1.4-2.2％、Si 0.6-1.7％、Mn0.5-2.0％、V 3.0-4.8％、Ni 0.2-0.7％、Cr 2.2-5.3％、Nb 0.5-1.0％、Sr 0.001-0.03％、Mo 3.3-6.7％、W 0.03-1.5％、Nd 0.001-0.1％、Zr 0.5-1.5％、N 0.1-0.5％、余量由Fe及不可避免的杂质构成；熔炼完毕后对外层高速钢水进行变质处理，所述外层高速钢水的出炉温度为1550-1600℃；所述变质处理用变质剂的粒径≤0.3mm，所述变质剂包括质量比为10-16:18-23:1的硅铋、硅锆和硅锗；所述变质剂的加入量为外层高速钢水质量分数的0.2-0.5％；

所述铸造工序中，采用超声波辅助离心浇注法铸造辊身外层和中间层，将熔炼好的外层高速钢水浇注入旋转的辊身模型中，浇注温度1440-1480℃，超声功率为700-800W，重力倍数计为220-350G，离心旋转4-7min，再浇注中间层钢水，浇注温度控制1470-1490℃，继续旋转至6-10min，当辊身模型腔温度降至1250℃时，离心机停止旋转；所述轧辊外层铸态组织包括马氏体和碳化物，不包括残余奥氏体，所述碳化物中MC碳化物的含量以面积率计为42-55％；

所述外层和所述芯部之间的抗拉强度为500MPa以上，所述高速钢轧辊的冲击韧性为10J/cm²以上，所述高速钢轧辊的硬度和红硬性分别为70HRC以上和55HRC以上。

2.根据权利要求1所述的一种高速钢轧辊的制备方法，其特征在于：将所述变质剂在变质处理前220-250℃进行烘干处理。

3.根据权利要求1所述的一种高速钢轧辊的制备方法，其特征在于：所述中间层半钢钢水含有以下组分：以质量％计，C 1.4-1.8％、Si 1.5-1.7％、Mn 0.4-0.6％、V 2.0-3.0％、Nd 0.03-0.2%、余量由Fe及不可避免的杂质构成；所述中间层熔液达到1500℃时进行脱氧处理，所述中间层半钢钢水的出炉温度为1550-1600℃。

4.根据权利要求1所述的一种高速钢轧辊的制备方法，其特征在于：所述芯部铁水由铸铁或铸钢构成，以质量％计，C 3.3-3.9％、Si 2.0-2.7％、Mn 0.5-1.1％、P 0-0.1％、S 0-0.1％、Ni 1.1-2.7％、Cr 0.2-1.3％、Mo 0.3-0.7％、Mg 0.03-0.1％、余量由Fe及不可避免的杂质构成，芯部铁水的出炉温度为1550-1600℃。

5.根据权利要求1所述的一种高速钢轧辊的制备方法，其特征在于：所述芯部浇铸为：将预先准备好的球墨铸铁铁水进行浇注，控制浇注温度为1350-1390℃，同时加入0.2-0.5％硅铁和1-1.5％重稀土球化剂孕育处理。

6.根据权利要求1所述的一种高速钢轧辊的制备方法，其特征在于：所述淬火温度为1150-1250℃；所述二次回火用回火温度为520-580℃。

7.一种高速钢轧辊，通过权利要求1-6任一项所述的制备方法获得。