[发明专利]一种制备超细晶粒喷射成形高速钢轧辊的方法

说明书

本发明公开了一种制备超细晶粒喷射成形高速钢轧辊的方法，包括以下步骤：采用C、W、V、Cr、Mo、Nb及Fe置于熔炉内进行熔融，后将混合原料引入大型立式铸造机；将轧辊辊芯用吊具吊起，使轧辊辊芯与水平面呈90°，将大型立式铸造机的雾化喷嘴对应轧辊辊芯的辊身部位，通过吊具带动轧辊辊芯做自转，同时打开大型立式铸造机的雾化喷嘴将混合原料均匀喷射在轧辊辊芯的辊身表面；最后通过风冷及水冷将轧辊冷却，最后将轧辊吊至干燥环境下自然晾干。本发明制备的高速钢轧辊具有优异的高温红硬性，其基体组织中的碳化物呈弥散分布的粒状，合金材料硬度可达到78‑88HSD，并具有显著的抗氧化性、抗热疲劳性和高的耐磨性，材料抗拉强度可达到800‑1000N/mm²。

技术领域

本发明属于轧辊领域，具体涉及一种制备超细晶粒喷射成形高速钢轧辊的方法。

背景技术

高速钢轧辊是轧辊发展的趋势之一，其优越的耐磨性、高温红硬性是各个轧辊生产和使用厂家关注的重点，国内大型热轧板带高速钢轧辊，由于关键技术没有掌握，高速钢轧辊材质较单一，导致轧辊的品种结构及技术含量较低，还不能完全满足现代化轧机的使用要求。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种制备超细晶粒喷射成形高速钢轧辊的方法。

技术方案：为了达到上述发明目的，本发明具体是这样来实现的：一种制备超细晶粒喷射成形高速钢轧辊的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）取1.00~2.00wt%的C、1.00~2.00wt%的W、1.00~3.00wt%的V、3.00~6.00wt%的Cr、2.00~4.00wt%的Mo、0.01~0.50wt%的Nb及余量为Fe待用；

（2）将步骤（1）所述的原料置于熔炉内，在1200~1300℃下进行熔融，当混合原料达到熔融状态后，将混合原料引入大型立式铸造机后准备；

（3）将轧辊辊芯用吊具吊起，使轧辊辊芯与水平面呈90°，将大型立式铸造机的雾化喷嘴对应轧辊辊芯的辊身部位，通过吊具带动轧辊辊芯做自转，同时打开大型立式铸造机的雾化喷嘴将混合原料均匀喷射在轧辊辊芯的辊身表面；

（4）当轧辊辊身部位的金属厚度达到规定要求时，停止雾化喷嘴的喷射同时采用风机进行风冷降温至700℃以下；

（5）采用冷水对轧辊辊身进行水冷，直至温度至100℃以下后停止；

（6）将轧辊吊至干燥环境下自然晾干。

优选地，步骤（3）中轧辊辊芯的自转速度为0.1~1r/min。

优选地，步骤（3）中雾化喷嘴的喷射速度为60~100kg/min。

优选地，步骤（3）中雾化喷嘴的喷射角度为2~20°。

有益效果：本发明与传统技术相比，具有以下优点：

（1）本发明采用含高C、W、V、Cr、Mo及Nb合金元素的典型的高温合金材料，具有优异的高温红硬性，其基体组织中的碳化物呈弥散分布的粒状，而且将传统的Fe3C和M7C3型碳化物变成性能更为优异的MC、M2C和M6C型碳化物，合金材料硬度可达到78-88HSD，并具有显著的抗氧化性、抗热疲劳性和高的耐磨性，材料抗拉强度可达到800-1000N/mm²；

（2）本发明制备的高速钢轧辊具有优良的力学性能、热学性能和综合性能，特别是极高的耐磨性；

（3）超细晶粒喷射成形高速钢轧辊工作层合金成份和匹配量，且该成分在快速冷却下，形成组织晶粒极细，有效提高工作层服役性能。

具体实施方式

实施例1：