一种新型高抗热裂和耐磨性能的石墨钢轧辊的制作方法

本实用新型涉及轧辊设备技术领域，具体是一种新型高抗热裂和耐磨性能的石墨钢轧辊。

背景技术：

石墨钢轧辊是指在半钢轧辊材质的基础上，通过控制石墨化元素和碳化物形成元素的含量及相应比例，在钢液中添加适量的孕育合金和球化剂进行孕育和球化，使轧辊在凝固过程中形成球状或团状石墨，因组织中含有少量游离石墨而称之为石墨钢轧辊。由于石墨具有极好的导热性，可有效的降低轧辊在工作中产生的热应力，同时游离点状石墨的存在，可以起到阻止裂纹扩展的阻尼作用，使抗热裂性能明显提高，石墨起着自然润滑剂的作用，因而石墨钢轧辊具有独特的性能，优良的抗热裂性、抗事故冲击能力和半钢轧辊的耐磨性、极小的硬度落差，另外，依据轧辊用途，可以调整石墨钢轧辊的碳含量、合金元素含量及硬度要求，控制组织中碳化物和石墨的含量及形态，因此，石墨钢轧辊已经逐渐发展成为系列，适用于不同类型轧机的使用要求，现有的石墨钢轧辊均具有较好的抗热裂性，是由于其内部的游离石墨存在，但其耐磨性不够稳定。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种新型高抗热裂和耐磨性能的石墨钢轧辊，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种新型高抗热裂和耐磨性能的石墨钢轧辊，包括石墨钢主体层，所述石墨钢主体层中心位置设有辊轴，辊轴与石墨钢主体层之间通过高合金钢层连接，所述石墨钢主体层上设有耐磨合金层，所述辊轴为球墨铸铁或高强度铸铁制成。

作为本实用新型的进一步方案：所述耐磨合金层上均匀设有辊扎齿。

作为本实用新型的再进一步方案：所述辊扎齿高于耐磨合金层表面或低于耐磨合金层表面。

作为本实用新型的再进一步方案：所述辊扎齿高于耐磨合金层时，高于2～2.5cm，辊扎齿低于耐磨合金层时，低于1～1.5cm。

作为本实用新型的再进一步方案：所述石墨钢主体层1的元素含量百分比为：c1.5～1.8%，si1.8～2.0%，mn0.4～0.6%，ni0.4～0.7%，cr＜0.3%，mo＜0.2%，p和s＜0.01%，fe余量。

作为本实用新型的再进一步方案：所述高合金钢层2的元素含量百分比为：c0.4～0.6%，si0.8～1.2%，mn0.7～0.9%，cr4.0～5.0%，ni1.5～1.8%，mo0.3～0.5%，p与s≤0.03%，fe余量。

作为本实用新型的再进一步方案：所述耐磨合金层4的元素含量百分比为：c1.12～2.25%，si1.23～1.51%，mn0.56～0.72%，b0.89～1.21%，nb0.25～0.5%，p与s≤0.02%，fe余量。

作为本实用新型的再进一步方案：所述石墨钢主体层1的元素含量百分比为：c1.6～2.0%，si1.3～1.8%，mn0.8～1.1%，cr2.1～3.2%，ni1.6～2.3%，mo0.3～0.65%，v0.15～0.25%，nb0.07～0.24%，p与s≤0.02%，fe余量。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于以下几个方面：

本实用新型中，轧辊以石墨钢主体层为主要作用层，高质量铸铁的辊轴与高合金钢层作为内芯，不仅降低石墨钢主体层的厚度，降低使用时的内部热应力影响，同时降低其成本。

本实用新型中，通过在石墨钢主体层上设置耐磨合金层，增加轧辊在使用初期调试磨合时的抗磨抗损能力，避免初扎时磨损消耗大的情况发生。

本实用新型中，通过在耐磨合金层上设置或凸或凹的辊扎齿，在轧辊转动轧制钢板时，辊扎齿可以起到揉制的作用，从而在轧制时提升其钢板的强度。

附图说明

图1为一种新型高抗热裂和耐磨性能的石墨钢轧辊的剖视图。

图2为一种新型高抗热裂和耐磨性能中耐磨合金层的展开图。

图中：1、石墨钢主体层；2、高合金钢层；3、辊轴；4、耐磨合金层；5、辊扎齿。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一，请参阅图1～2，一种新型高抗热裂和耐磨性能的石墨钢轧辊，包括石墨钢主体层1，所述石墨钢主体层1中心位置设有辊轴3，辊轴3与石墨钢主体层1之间通过高合金钢层2连接，所述石墨钢主体层1上设有耐磨合金层4，所述辊轴3为球墨铸铁或高强度铸铁制成，所述耐磨合金层4上均匀设有辊扎齿5；

所述石墨钢主体层1的元素含量百分比为：c1.5%，si2.0%，mn0.4%，ni0.7%，cr＜0.3%，mo＜0.2%，p和s＜0.01%，fe余量；

所述高合金钢层2的元素含量百分比为：c0.4%，si1.2%，mn0.7%，cr5.0%，ni1.5%，mo0.5%，p与s≤0.03%，fe余量；

所述耐磨合金层4的元素含量百分比为：c1.12%，si1.51%，mn0.56%，b1.21%，nb0.25%，p与s≤0.02%，fe余量。

实施例二，请参阅图1～2，一种新型高抗热裂和耐磨性能的石墨钢轧辊，包括石墨钢主体层1，所述石墨钢主体层1中心位置设有辊轴3，辊轴3与石墨钢主体层1之间通过高合金钢层2连接，所述石墨钢主体层1上设有耐磨合金层4，所述辊轴3为球墨铸铁或高强度铸铁制成，所述耐磨合金层4上均匀设有辊扎齿5，辊扎齿5高于耐磨合金层4表面2～2.5cm；

所述石墨钢主体层1的元素含量百分比为：c1.8%，si1.8%，mn0.6%，ni0.4%，cr＜0.3%，mo＜0.2%，p和s＜0.01%，fe余量；

所述高合金钢层2的元素含量百分比为：c0.6%，si0.8%，mn0.9%，cr4.0%，ni1.8%，mo0.3%，p与s≤0.03%，fe余量；

所述耐磨合金层4的元素含量百分比为：c2.25%，si1.23%，mn0.72%，b0.89%，nb0.5%，p与s≤0.02%，fe余量。

实施例三，请参阅图1～2，一种新型高抗热裂和耐磨性能的石墨钢轧辊，包括石墨钢主体层1，所述石墨钢主体层1中心位置设有辊轴3，辊轴3与石墨钢主体层1之间通过高合金钢层2连接，所述石墨钢主体层1上设有耐磨合金层4，所述辊轴3为球墨铸铁或高强度铸铁制成，所述耐磨合金层4上均匀设有辊扎齿5，辊扎齿5低于耐磨合金层4表面1～1.5cm；

所述石墨钢主体层1的元素含量百分比为：c2.0%，si1.3%，mn1.1%，cr2.1%，ni2.3%，mo0.3%，v0.25%，nb0.07%，p与s≤0.02%，fe余量；

所述高合金钢层2的元素含量百分比为：c0.6%，si0.8%，mn0.9%，cr4.0%，ni1.8%，mo0.3%，p与s≤0.03%，fe余量；

所述耐磨合金层4的元素含量百分比为：c2.25%，si1.23%，mn0.72%，b0.89%，nb0.5%，p与s≤0.02%，fe余量。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。