[发明专利]一种高钒高速钢复合轧辊及其制造方法

说明书

本发明提供一种高钒高速钢复合轧辊及其制造方法，包括：轧辊工作层和轧辊芯部辊轴，其中，所述轧辊工作层采用高钒高速钢材质，并且高钒高速钢的化学成分重量百分数为：C 1.5‑2.2％、Si 0.8‑1.6％、Mn 0.5‑1.0％、Cr 4.0‑7.0％、Mo 3.0‑6.0％、V 8.0‑12.0％、P≤0.035％、S≤0.030％以及余量为Fe。本发明提供的高钒高速钢复合轧辊及其制造方法，将高钒高速钢复合轧辊铸造生产成为现实，打破了固有只能靠粉末烧结的生产模式。由于V元素及其碳化物的增加，提高了轧辊耐磨性，延长了轧辊使用寿命；轧辊芯部采用废旧轧辊再制造短流程工艺技术，所制造的轧辊生产成本大大降低；轧辊芯部采用废旧轧辊再制造短流程工艺技术，省去了芯部球墨铸铁铁水的冶炼和球化过程，降低了能耗，减少了对大气环境的污染。

技术领域

本发明涉及轧辊制造技术领域，尤其涉及一种高钒高速钢复合轧辊及其制造方法。

背景技术

轧机是金属压延生产中的重要设备，是衡量一个地区钢铁发展技术水平的显著标志。而轧辊又是轧机的主要组成部分，是轧钢生产中大量消耗的关键部件，是决定一个地区轧制技术发展水平的基本保证，轧辊质量的好坏不仅影响着轧材的表面质量，而且还影响着轧机的作业率，直接制约着企业的经济效益。

当前轧钢工业中吨钢轧辊消耗量大约在0.8kg/T左右，这就意味着每年需要消耗轧辊总量高达100万吨。根据轧制生产要求，轧辊首先是耐磨性高，其次是轧辊抗热裂纹性能和抗剥落性能好，同时轧辊芯部辊轴要求强度高，在使用过程中不断辊。高速钢复合轧辊以其硬度高、耐磨性好及优良的使用效果被广大轧钢界普遍采用和推崇，特别是将高速钢轧辊应用在棒线材轧机上，以优良的综合性能开创了棒材轧制新时代。但是，在现有技术的高速钢轧辊生产中，如ZL 97100083.2技术，由于离心重力场的作用致使成分偏析的原因，使得耐磨元素V含量不能够加入太高，一般V的加入量控制在6％以下。金属V及其碳化物以高耐磨而著称，通常高钒高速钢轧辊都是以粉末冶金烧结的方式而生产和应用，因为V的密度为6.1kg·dm-3，VC的密度为5.7kg·dm-3，密度较小的V元素及其碳化物在离心重力场作用下向轧辊工作层的内表面严重聚集。

当V的加入量到8％以上时，离心浇注的高钒高速钢复合轧辊工作层内表面V含量达到了40％左右，而轧辊工作层的外表面V含量却降到了3％以下，轧辊整个工作层内合金含量和组织产生严重不均和偏析，因此，离心铸造高钒高速钢复合轧辊在生产中很难实现，同时，在现有的高速钢轧辊生产技术中，轧辊是由两层或三层金属液通过离心铸造复合而成，也就是说，轧辊外层材料和轧辊芯部材料，甚至是中间层材料都要经过电炉冶炼。

因此，有必要提供一种高钒高速钢复合轧辊及其制造方法解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供一种高钒高速钢复合轧辊及其制造方法，解决了轧辊工作层的外表面V含量却降到了3％以下，轧辊整个工作层内合金含量和组织产生严重不均和偏析，因此，离心铸造高钒高速钢复合轧辊在生产中很难实现的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的高钒高速钢复合轧辊及其制造方法，包括：

轧辊工作层和轧辊芯部辊轴，其中，所述轧辊工作层采用高钒高速钢材质，并且高钒高速钢的化学成分重量百分数为：C 1.5-2.2％、Si 0.8-1.6％、Mn 0.5-1.0％、Cr 4.0-7.0％、Mo 3.0-6.0％、V 8.0-12.0％、P≤0.035％、S≤0.030％以及余量为Fe。

优选的，所述轧辊工作层高钒高速钢材料的配方为：C 1.99％、Si 0.85％、Mn0.65％、Cr4.12％、Mo 4.19％、V 9.89％、P 0.029％、S 0.026％以及余量为Fe。

优选的，所述轧辊工作层高钒高速钢材料的配方为：C 1.55％、Si 0.92％、Mn0.95％、Cr 6.80％、Mo 5.33％、V 8.25％、P 0.023％、S 0.021％以及余量为Fe。