专利名称：连续复合高速钢轧辊工艺配方的制作方法
技术领域：
本发明属于轧钢技术领域，涉及到一种冶金轧辊工艺配方，特别是涉及到一种连续铸造复合高速钢轧辊工艺配方。
背景技术：
近几年来，热轧技术取得了很大进步，在热轧用轧辊的发展从材质和制造工艺上大致经历了以下几个过程轧辊材质从单一的铸铁、球墨铸铁、铸钢逐渐发展到复合轧辊用高镍铬铸铁、高铬铸铁直至最新发展的铸造高速钢；制造工艺也从普通整体铸造工艺发展到复合铸造工艺，其中复合铸造工艺又从静态浇注法发展到离心铸造法。
代表当代轧制技术水平的热连轧技术，采用了低温、大压下量、小辊径轧制等降低能耗措施，为控制板形和提高板材质量，采用了六辊、双交叉、双重弯辊、小辊径轧制技术，使辊身接触应力增加1-2.5倍，辊径推力增加3-7倍，弯曲应力增加2-3倍，接触频率增加数倍。采用小辊径轧制，再加上水平弯曲，小辊径工作辊颈的弯曲强度必须大于250MPa，相当于700MPa拉伸强度，这些轧制技术的变化对轧辊提出了更高的要求，而目前国内现有的轧辊很难达到这些要求。使用原有传统材质的轧辊，除辊耗大之外，热轧质量不好，如加工板带时，会直接影响冷轧板带的质量，结果造成轻工用薄板几乎全部依赖进口；另外，我国轧钢业所用轧辊的质量与工业发达国家相比有很大差距，轧制中换辊频繁，轧机作业率低，生产成本高，经济效益差。
目前，国际上生产高速钢轧辊采用的复合工艺主要为离心法，离心复合高速钢轧辊生产技术是先将熔化好的外层钢液倒入高速旋转的模筒内先形成外层，而后再填入球墨铸铁的熔体形成辊颈。离心法虽然是很成熟的复合轧辊制造技术，但存在以下缺点(1)高速钢中含有较多的W、Cr、Mo、V等合金元素，而这些元素及其形成的碳化物密度差别很大，在离心力作用下发生碳化物偏析，外层V含量低，而W、Mo含量高，内层正好相反，这样严重影响了轧辊的耐磨性。(2)高碳高钒高速钢在结晶过程中产生MC先共晶碳化物，因其密度比钢液小，在离心力作用下，易偏析在工作层的内侧，导致轧制中摩擦系数变化，引起钢材产品尺寸超差。美国专利US6095957中公开了一种碳化物偏析少的轧辊材料，其化学成分(重量％)是2.4-2.9C，12.0-18.0Cr，3.0-9.0Mo，3.0-7.0V，0.5-4.0Nb，Si＜1.0，Mn＜1.0，W＜1.0。日本专利公报特开平4-365836也公开了一种碳化物偏析少的轧辊材料，其化学成分(重量％)是1.5-3.5C，5.5-12.0Cr，2.0-8.0Mo，3.0-10.0V，0.6-7.0Nb，Si＜1.5，Mn＜1.2，Ni＜5.5。它是采取添加Nb元素来提高MC型碳化物密度，并限制添加密度高的W元素，虽然有效地控制了碳化物的偏析，但Nb元素提高了钢的淬火温度，此外产品中Nb系的MC型碳化物比V系的MC型碳化物粗大，导致轧辊使用中易发生剥落；同时含W量低的高速钢红硬性差，高温硬度低，高温耐磨性差，降低了轧辊的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的连续复合高速钢轧辊的工艺配方，以开发W、V含量高、偏析轻、耐磨性好的复合高速钢轧辊，来满足热连轧技术的需求，降低轧制中换辊频率，大幅度提高轧机的作业率，降低生产成本，提高经济效益。
本发明的技术方案是这样实现的，采用中国专利CN1102469C公开的复合高速钢轧辊的连续铸造工艺来生产轧辊，首先预制轧辊的辊芯；然后将辊芯垂直放于水冷结晶模中，把熔融的外层高速钢钢液浇入到辊芯和水冷结晶模之间的空隙中，使外层金属与辊芯熔合，并使外层金属是下而上凝固；最后将凝固部分连续向下拉拨，实现连续铸造外层。
辊芯采用高韧性的合金锻钢材料。
熔融的外层高速钢钢液采用以下工艺进行熔炼首先将铁基体和Cr、Ni、增C剂同时投料熔炼，冶炼1小时后投入Mo和W铁继续熔炼，在熔炼2小时后投入Co和V铁继续熔炼半小时后出炉进行浇铸。
浇铸的轧辊经机械粗加工后进行淬火和回火热处理，热处理后再进行机械精加工。
上述轧辊外层辊身采用的高速钢成分是(重量％)1.5--3.5C，2.0--7.0Cr，2.0--7.0Mo，4.0--10.0V，4.0--10.0W，0-10.0Co，Ni＜2.0，其余为Fe。
其力学性能与普通轧辊的比较见表1，其外层化学成分及碳化物与普通轧辊的比较见表2。
本发明与现有技术相比具有如下优点1.工作层中W、V含量高，这样生产中有效地控制了碳化物的偏析，提高了轧辊的力学性能、耐磨性和红硬性，同时降低了轧辊的淬火温度；
2.采用该配方生产的轧辊可降低轧制中换辊频率，大幅度提高轧机的作业率，降低生产成本，提高经济效益。
表1本发明配方所生产轧辊力学性能与普通轧辊的比较
表2本发明配方所生产轧辊成分及碳化物与与普通轧辊的比较
权利要求
1.一种连续复合高速钢轧辊工艺配方，辊芯采用高韧性的合金锻钢材料，其特征在于外层辊身采用的高速钢成分是(重量％)1.5--3.5C，2.0--7.0Cr，2.0--7.0Mo，4.0--10.0V，4.0--10.0W，0-10.0Co，Ni＜2.0，其余为Fe。
2.根据权利要求1所述配方的熔炼工艺，其特征在于首先将铁基体和Cr、Ni、增C剂同时投料熔炼，冶炼1小时后投入Mo和W铁继续熔炼，在熔炼2小时后投入Co和V铁继续熔炼半小时后出炉进行浇铸。
全文摘要
本发明公开了一种冶金轧辊工艺配方，尤其是公开一种连续铸造复合高速钢轧辊外层辊身的工艺配方。外层辊身的工艺配方(重量％)是1.5－3.5C，2.0－7.0Cr，2.0－7.0Mo，4.0－10.0V，4.0－10。0W，0－1 0.0Co，Ni＜2.0，其余为Fe。采用该配方可以开发W、V含量高、偏析轻、耐磨性好的复合高速钢轧辊，来满足热连轧技术的需求，降低轧制中换辊频率，大幅度提高轧机的作业率，降低生产成本，提高经济效益。
文档编号C22C38/52GK1807671SQ200610038188
公开日2006年7月26日 申请日期2006年2月9日 优先权日2006年2月9日
发明者王溪, 王厚祥, 陈生林 申请人:江苏正祥石化设备有限公司