型钢精轧用高速钢轧辊及其制备方法与流程

本发明属于轧辊，具体涉及一种型钢精轧用高速钢轧辊及其制备方法。

背景技术：

1、随着国内外型材产品的需求增加，全连轧中小型型钢轧机的上马，传统珠光体、贝氏体轧辊已不能满足产量及产品质量要求，特别是电力角钢等需要酸洗和镀锌的高要求型材，产品除保持尺寸精度要求外，表面不得有麻点、凹坑等影响表观和易锈缺陷。为满足高产、高品质型钢轧制要求，高速钢材质轧辊已有序推进到型钢精轧、中轧机架，其过钢量和产品表观质量得到了肯定，但高速钢轧辊对冷却环境的苛刻要求，在型钢精轧特别是成品架上使用时，存在爆槽、烧槽、槽底开裂等缺陷，制约了高速钢轧辊在型钢轧机上的推广。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本发明提出一种型钢精轧用高速钢轧辊，该型钢精轧用高速钢轧辊具有硬度高、使用寿命高适用于型钢精轧使用的优点。

3、根据本发明实施例的型钢精轧用高速钢轧辊，包括外层、中间层和芯部，外层的化学成分及重量百分比是：c为1.3％-1.7％、si为0.4％-0.7％、mn为0.3％-0.7％、cr为1.5％-2.5％、ni为2.0％-3.0％、mo为2.0％-3.0％、v为1.5％-2.5％、w为0.8％-1.5％、nb为0.2％-1.0％，其余为fe和不可避免的杂质；中间层的化学成分及重量百分比是：c为1.3％-1.7％、si为0.2％-0.5％、mn为0.3％-0.7％、cr为0.8％-1.5％、ni为2.7％-3.2％、mo为1.5％-1.8％、v为0.5％-1.0％、w为0.3％-0.8％，其余为fe和不可避免的杂质；芯部的化学成分及重量百分比是：c为2.9％-3.4％、si为2.1％-2.8％、mn为0.3％-0.8％、ni为0.5％-1.0％、mg为0.04％-0.1％，其余为fe和不可避免的杂质。

4、根据本发明一个实施例，中间层基体中含有m1c、m2c耐磨相及针状贝氏体组织。

5、根据本发明一个实施例，一种制备方法，用于制备上述的型钢精轧用高速钢轧辊，包括以下步骤：s1、分别熔炼外层钢水、中间层钢水和芯部铁水；s2、采用离心浇铸法制备出外层；s3：采用离心浇铸法制备出中间层；s4：采用静态浇铸法制备出芯部；s5：进行热处理和机加工。

6、根据本发明一个实施例，熔炼的中间层钢水的化学成分及重量百分比是：c为1.3％-1.7％、si为0.2％-0.5％、mn为0.3％-0.7％、cr为0.5％-1.0％、ni为2.0％-3.0％、mo为1.0％-2.0％，其余为fe和不可避免的杂质。

7、根据本发明一个实施例，在熔炼外层钢水时，当炉内温度达到1650-1700℃时出钢，出钢时随流加入2-4kg/t的钢变质剂，进行孕育变质处理，接着搅拌均匀后清渣。

8、根据本发明一个实施例，s2中，当钢包内外层钢水温度降低到1520-1550℃时，外层钢水通过陶瓷过滤网后快速浇入高速旋转的离心铸模中，浇完后从两端投入3-4mm厚的防氧化保护渣。

9、根据本发明一个实施例，s3中，在外层钢水温度达到凝固相温度t1时，外层钢水处于半凝固状态，此时采用与s2相同的方式浇入中间层钢水。

10、根据本发明一个实施例，s4中，在中间层钢水达到完全凝固相温度t2后，浇入芯部铁水后缓慢冷却。

11、根据本发明一个实施例，s5中，在轧辊温度下降到500-550℃时，通过热开箱方式将轧辊放入电阻加热炉升温热处理，并在560-580℃温度下进行三次回火处理。

12、本发明的有益效果是，本发明充分利用外层离心高速旋转造成的偏析元素在半高速钢中间层浇注后的融合，增加工作层厚度，抑制了外层高合金进入芯部，减少结合应力和热处理应力集中，保证使用耐磨性，不出现爆槽、烧槽、槽底开裂缺陷。提高轧辊综合使用寿命，提高性价比。

13、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种型钢精轧用高速钢轧辊，其特征在于，包括外层、中间层和芯部，外层的化学成分及重量百分比是：c为1.3％-1.7％、si为0.4％-0.7％、mn为0.3％-0.7％、cr为1.5％-2.5％、ni为2.0％-3.0％、mo为2.0％-3.0％、v为1.5％-2.5％、w为0.8％-1.5％、nb为0.2％-1.0％，其余为fe和不可避免的杂质；中间层的化学成分及重量百分比是：c为1.3％-1.7％、si为0.2％-0.5％、mn为0.3％-0.7％、cr为0.8％-1.5％、ni为2.7％-3.2％、mo为1.5％-1.8％、v为0.5％-1.0％、w为0.3％-0.8％，其余为fe和不可避免的杂质；芯部的化学成分及重量百分比是：c为2.9％-3.4％、si为2.1％-2.8％、mn为0.3％-0.8％、ni为0.5％-1.0％、mg为0.04％-0.1％，其余为fe和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的型钢精轧用高速钢轧辊，其特征在于，中间层基体中含有m1c、m2c耐磨相及针状贝氏体组织。

3.一种制备方法，用于制备如权利要求1或2中所述的型钢精轧用高速钢轧辊，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，熔炼的中间层钢水的化学成分及重量百分比是：c为1.3％-1.7％、si为0.2％-0.5％、mn为0.3％-0.7％、cr为0.5％-1.0％、ni为2.0％-3.0％、mo为1.0％-2.0％，其余为fe和不可避免的杂质。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在熔炼外层钢水时，当炉内温度达到1650-1700℃时出钢，出钢时随流加入2-4kg/t的钢变质剂，进行孕育变质处理，接着搅拌均匀后清渣。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，s2中，当钢包内外层钢水温度降低到1520-1550℃时，外层钢水通过陶瓷过滤网后快速浇入高速旋转的离心铸模中，浇完后从两端投入3-4mm厚的防氧化保护渣。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，s3中，在外层钢水温度达到凝固相温度t1时，外层钢水处于半凝固状态，此时采用与s2相同的方式浇入中间层钢水。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，s4中，在中间层钢水达到完全凝固相温度t2后，浇入芯部铁水后缓慢冷却。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，s5中，在轧辊温度下降到500-550℃时，通过热开箱方式将轧辊放入电阻加热炉升温热处理，并在560-580℃温度下进行三次回火处理。

技术总结本发明公开了一种型钢精轧用高速钢轧辊及其制备方法，型钢精轧用高速钢轧辊包括外层、中间层和芯部，外层的化学成分及重量百分比是：C为1.3％‑1.7％、Si为0.4％‑0.7％、Mn为0.3％‑0.7％、Cr为1.5％‑2.5％、Ni为2.0％‑3.0％、Mo为2.0％‑3.0％、V为1.5％‑2.5％、W为0.8％‑1.5％、Nb为0.2％‑1.0％，其余为Fe和不可避免的杂质；中间层的化学成分及重量百分比是：C为1.3％‑1.7％、Si为0.2％‑0.5％、Mn为0.3％‑0.7％、Cr为0.8％‑1.5％、Ni为2.7％‑3.2％、Mo为1.5％‑1.8％、V为0.5％‑1.0％、W为0.3％‑0.8％，其余为Fe和不可避免的杂质；芯部的化学成分及重量百分比是：C为2.9％‑3.4％、Si为2.1％‑2.8％、Mn为0.3％‑0.8％、Ni为0.5％‑1.0％、Mg为0.04％‑0.1％，其余为Fe和不可避免的杂质。该型钢精轧用高速钢轧辊具有硬度高、使用寿命高适用于型钢精轧使用的优点。技术研发人员：许亚南,周国祥,王一成,周群受保护的技术使用者：江苏凯达重工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9