专利名称：铸铁复合轧辊及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种铸铁复合轧辊及其制造方法。
铸铁复合轧辊及其制造方法，目前已有不少，辊身工作层(外层)很多都是合金球墨铸铁，例如中国专利92109644.5就是外层与内层均是球墨铸铁的复合轧辊，它介绍了球化剂、浇注温度和成份。球墨铸铁由于需要球化处理，就增加了一道工艺也就提高了成本，球化工艺常有稳定性问题。
本发明任务是改进材质及工艺，提出一种不作球化处理，适当改变铸铁及合金及含量，提出余热处理工艺，提高轧辊工作层强度、硬度、耐磨性及耐热冲击性。
本发明的技术方案是一、轧辊轧辊的材料是辊身工作层与辊芯部分不同。
ⅰ、辊身工作层材料是镍铬钼合金铸铁，成份是C3.00～3.50％，Si0.60～1.20％，Mn0.30～0.80％，Ni3.00～4.50％，Cr0.60～1.50％，Mo0.60～1.20％ⅱ、辊芯部材料是灰铸铁或低合金铸铁成份是C3.00～3.50％，Si1.50～3.00％，Mn0.30～0.80％，Cr≤0.50％，Ni≤1.00％，Mo≤0.50％ⅲ、辊身工作层基体组织是贝氏体、石墨呈点、条状。
二、轧辊制造方法有铸造及热处理二部份，铸造工艺常规，热处理为余热处理工艺，铁水温度1400℃左右，型箱温度常规，为200±50℃；铸造工艺为ⅰ、用离心浇注法浇注轧辊辊身工作层，待凝固。
ⅱ、合箱，浇注辊芯。
热处理工艺是余热处理工艺ⅲ、随箱冷却至700℃。
ⅳ、从700℃开始控制冷却速度，使轧辊从700℃下降至250℃的降温时间在15小时以上。
本发明的技术方案无论辊身工作层或辊芯，其铸铁的P、S含量可以符合标准规定，也可以P≤0.10％，S≤0.06％。
由于提出优化成份配比的镍铬钼合金铸铁及新的余热处理技术方案，完成了发明任务。
本发明铸铁复合轧辊，辊芯部分材料也可以是合金球铁或一般球铁，其成份可以是C3.00～3.50％，Si2.00～4.00％，Mn0.30～0.80％，Cr≤0.50％，Ni≤1.00％，Mo≤0.50％，以Mg为球化剂，Mg≥0.04％。
本发明技术方案中的余热处理工艺中的随箱冷却，可以是风冷，可以是雾冷，也可以是随箱自然冷却，开箱温度700℃，可以有50℃以下公差，即开箱温度可以是700℃～650℃。
余热处理中从700℃下降至250℃的控制冷却速度的方法也可以是在700℃开箱，放入保温炉中，保温炉控制温度可以是600℃，可以是500℃，可以是400℃，可以是300℃，使轧辊在700℃～250℃温度范围内，保持15小时以上。可以达20小时，30小时，40小时，50小时，或更长的时间。
开箱后轧辊可以不放入保温炉中，而放入绝热良好的箱中密闭、自然冷却至250℃取出。由于容器绝热性良好，轧辊在绝热箱内冷却速度极慢可以使轧辊在700℃～250℃温度范围内保持15小时以上。
实施例1，用符合优化成份配比的镍铬钼铸铁离心浇注轧辊辊身工作层后合箱浇注辊芯。随箱风冷，开箱温度690℃，置于600℃保温炉中保温20小时随炉冷却至250℃。
实施例2，用符合优化配比的镍铬钼合金铸铁离心浇注轧辊辊身工作层后合箱浇注辊芯，辊芯材料是上述球墨铸铁，其中S0.03％，P0.08％，Mg0.10％，随箱雾冷，680℃开箱，开箱后轧辊至密闭的高绝热材料箱中，25小时。
实施例3，用符合优化配比成份的镍铬钼合金铸铁离心浇注轧辊辊身工作层后合箱浇注辊芯，辊芯材料是符合上述配比的合金孕育铸铁，C3.12％，Si1.70％，Mn0.58％，Ni0.52％，Cr0.31％，Mo0.43％，P0.04％，S0.02％。浇注后随箱自然冷却，650℃开箱至500℃保温炉，保温16小时随炉冷却至250℃。
实施例4，用符合优化成分配比的镍铬钼合金铸铁离心浇注辊身工作层后，合箱浇注辊芯。随箱冷却至700℃后置于密闭较好地下坑道中，随箱冷却30小时。
本发明由于提出成份配比优化的镍铬钼合金铸铁及采用余热处理工艺，实施所得轧辊工作层基体全相组织均为针状贝氏体+点、条状石墨+炭化物。硬度高，HSD可达73～83，硬度分布均匀性好，不均匀度可达≤5HSD。辊身工作层至辊芯有较好的过度层，耐磨性及耐热冲击性均呈优良。
由于辊身工作层不用球墨铸铁省去了球化剂及球化工艺，成品率高，工艺稳定，从而降低了成本，使用寿命长，具有较好的经济性。
权利要求
1.一种铸铁复合轧辊，辊身工作层材料为镍铬钼合金铸铁，辊芯材料为镍铬钼低合金铸铁或灰铸铁，其特征是辊身工作层材料成份是C3.00～3.50%，Si0.60～1.20%，Mn0.30～0.80%，Ni3.00～4.50%，Cr0.60～1.50%，Mo0.60～1.20%，辊芯材料成份是C3.00～3.50%，Si1.50～3.00%，Mn0.30～0.80%，Cr≤0.50%，Ni≤1.00%，Mo≤0.50%。
2.一种铸铁复合轧辊的制造方法，用离心浇注辊身工作层，凝固后合箱浇注辊芯，其特征是铸造后的轧辊其热处理工艺是随箱冷却至700℃后，轧辊从700℃后开始控制冷却速度，使轧辊从700℃下降至250℃的降温时间在15小时以上。
3.由权利要求1所述的铸铁复合轧辊，其特征是轧辊工作层基体金相组织为针状贝氏体+炭化物+石墨，石墨呈点、条状。
4.由权利要求1所述的铸铁复合轧辊，其特征是铸铁成份中的S含量为S≤0.06％。
5.由权利要求1所述的铸铁复合轧辊，其特征是铸铁中的含量为P≤0.10。
全文摘要
一种铸铁复合轧辊，其材料为辊身工作层的成份C3.00～3.50％，Si0.60～1.20％，Mn0.30～0.80％，Ni3.00～4.50％，Cr0.60～1.50％，Mo0.60～1.20％，其辊芯的成分为C3.00～3.50％，Si1.50～3.00％，Mn0.30～0.80％，Cr≤0.50％，Ni≤1.00％，Mo≤0.50％。其铸造方法是离心浇注辊身工作层，合箱浇注辊芯，随箱冷却至700℃后控制冷却速度，使轧辊从700℃至250℃的温度下降时间在15小时以上。所得轧辊工作层硬度好，均匀、耐磨、耐热冲击性好，不需球化处理成品率高、成本低、使用寿命长。
文档编号B21B27/00GK1105612SQ9411149
公开日1995年7月26日 申请日期1994年11月4日 优先权日1994年11月4日
发明者吴树高, 吴侃, 吴弟弟 申请人:吴树高, 吴侃, 吴弟弟