[发明专利]用于连铸机的连铸辊

说明书

本发明涉及一种用于连铸机的连铸辊(28)，包括：基体部分(281)和由马氏体不锈钢制成的覆层部分(282)。所述覆层部分(282)的钢中包含12‑14重量％的Cr(铬)，并且所述钢中还包含0.2‑0.5重量％的Nb(铌)，其相比于铬是更强的碳化物生成元素，从而Cr在覆层部分中保持固溶状态。余量为Fe(铁)、其它合金元素和通常存在的杂质。此外，公开了一种制造连铸辊(28)的方法，其中通过焊接覆层或激光涂覆的方式在基体部分上形成覆层部分(282)。

本申请是发明名称为“用于连铸机的连铸辊”，申请日为2016年3月11日、申请号为201610227927.8，申请人为斯凯孚公司的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及钢的连铸。更确切地说，根据第一方面，本发明涉及一种用于连铸机的、在连铸过程中支承和引导钢坯的连铸辊(或辊罩)。根据第二方面，本发明涉及一种制造根据本发明第一方面的连铸辊的方法。

背景技术

用于板坯铸造的连铸机(CCM)是非常庞大和复杂的生产设备。连铸机大约有20米高(大约10米的弯曲半径)，30米长。串列式CCM通常由大约200个具有不同直径(直径在140-320mm之间)的辊列(根据一个分流或两个分流的设计，为400-600个辊)组成，这些辊列的内部和外部均被冷却。串列的示意图如图1所示。

铸型为内部水冷以凝固直接与其接触的液态金属。参见图1，该冷却被称为初次冷却。铸坯在足辊处的铸型下方时，其表面温度约为1500℃，在位于串列的水平部分时，温度连续下降到大约800-900℃。坯料(以及铸辊)的冷却分为内部冷却和外部喷射式水冷(二次冷却)。顶部铸辊(足辊)仅仅是外部水冷，而其余的铸辊为内部水冷，例如通过采用中心孔设计、转轮设计或螺旋孔设计进行内部水冷。

对板坯整体进行喷射气雾或水的外部冷却方式。喷嘴可以被设置成使水喷射在铸辊之间，以使板坯的冷却最大化。在串列式中高温和潮湿环境的组合导致连铸机设备、特别是铸辊处在极其恶劣的条件下。因此，采用耐磨堆焊(例如焊接覆层或激光堆焊)为低合金铸辊涂覆不锈钢。这将显著改善铸辊表面抵抗失效机理的性能，借此提高了CCM的整个使用寿命。

铸辊的失效机理、灾难性故障和表面劣化有两种类型。失效机理包括在串列式中由于破裂导致的颈部破损、贯穿主体或熔融主体的裂纹。相比于早期制造的一体式铸辊，如今的芯部主体式铸辊较短(一个或两个分流的铸辊列)，这种情况下的破裂或裂纹非常少见。由于先进的现代生产控制系统，如今破裂也并不常见。

关于表面劣化，铸辊(也被称作辊罩)的使用情况较为复杂，取决于铸辊在串列式中和辊列中的位置而变化。然而，众所周知的是大部分没有遮蔽的辊列位于板坯从其竖直方向变化为水平方向的位置处。相比于侧面位置，辊列的中间位置更易于损坏。许多不同的失效机理都会造成表面劣化，概括起来主要在腐蚀、磨损和疲劳方面。

发明内容

根据如上所述，本发明的目的是提供一种新的连铸辊，其能够更好地经受连铸机中的恶劣环境。此外，本发明的目的是提供一种连铸辊，其具有改善了的耐腐蚀性、耐疲劳性和耐磨性。

这些和其它目的可以由独立权利要求所提供的主题满足。在从属权利要求和所附的详细说明中能够发现优选的、非限制性的示例性实施例。

按照本发明的第一方面，通过一种用于连铸机中的连铸辊实现所述目的。连铸辊包括基体部分和由马氏体不锈钢制成的覆层部分。覆层部分的钢中包含重量百分比为12-14％的Cr(铬)和重量百分比为0.2-0.5％的Nb(铌)，相比于Cr，Ni是更强的碳化物生成元素，使得Cr在覆层部分中将保持固溶状态。其余为Fe(铁)、其它合金元素和通常存在的杂质。