专利名称：一种高速钢材料及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种机械加工材料，尤其是涉及一种对高速钢辊环轧辊及其 制造方法。
背景技术：
高速钢是高速工具钢的简称，通常用于制作高速切削的工具，是一系列 钢号的总称。由于其具有良好的耐磨行和淬透性，尤其是高温时的红硬性， 使其成为制造轧辊的理想材料。这类钢的特点具有较高的高温硬度，及时 在高速切削条件下，刀刃边不会因发热而软化，其在淬火 回火后的硬度可达
到服C63以上，并且在600。C时仍能保持服C55以上的高硬度。利用高速钢生 产的各种辊环，可以理解为一种轧辊，用于各大钢厂的连轧或者半连轧线上， 以轧制高速线材轧机上的一种磨损配件。
目前国内的辊环一般都选用硬质合金碳化钨和合金球墨铸铁(即所谓高 镍铬无限冷轧辊)，其次有采用国外进口辊环。三种材质不同的区别是高镍 铬无限冷辊环基体中有大量的石墨，基体硬度低，轧材寿命短，换辊频率高， 严重影响轧材的质量和产量。硬质合金辊环虽然有高硬度和很好的耐磨性， 单基体组织的稳定性差，很容易造成在使用过程中裂辊、爆辊，而且价格高， 并在装机过程中该材质比重大，重量重，操作不便。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的轧材寿命短、裂辊爆辊率高、耐磨 性与稳定性不能共存的矛盾等技术问题。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的高速钢材 料的制造方法包括配制熔料、熔炼、精炼球化、离心浇铸、球化退火、热处
理淬火、回火、精胚机加工；在精炼球化过程中，当温度达到1500°C~1650°C
之间时，加入添加剂，所述添加剂的用量为熔料总量的0.25%~0.55%;
a) 所述高速钢材料配方以工具钢为主要原料，以重量份数计，其配方成
份为
工具钢 50~90
C 2.0~2.8 Si 0.5~1.0 Mn 0.5~1曙0 W8.0~20 Mo2.0~5.0 V4.0~18 Cu2.0~5.0 Co1.0~4.0 S0.002~0.004 P0.002~0.004 Cr3.0~6.0
b) 所述变质剂以重量份数计，其配方为稀土粉20~50，生石灰25~45， 铝粉20~30。
方案原理
以往轧辊工作层组织多为基体上分布着M3C型共晶碳化物，组织粗大， 硬度较低。而本发明材料制得的轧辊的工作层一般采用高C、 V、 W类型高速 钢，工作基体上分布着高硬度的MC型和M6C型碳化物，并且随着V、 W含量 增加，铸态组织中鱼骨状M6C型碳化物减少，MC型碳化物增加，淬火后基体 组织为回火马氏体和贝氏体。轧辊中含有较高的Ni、 No等合金元素，使基体 组织得到马氏体组织、碳化物形态为块状星状分布，因而具有良好的导热性 和较高的抗拉强度，通过适当的热处理可获得优良的综合机械性能，从而具 有较高的耐磨性。
在工作层内硬度落差基本不降，辊身表面硬度均匀，轧辊工作层硬度高， 采用离心铸造法，在重力系数可达100g以上的离心力作用下，形成致密的工 作层；但由于高速钢中各元素密度偏差很大，易产生成分偏析，本发明中变 质剂的加入，正式为了解决了这一问题，加入所述变质剂后，基体组织得到 细化，原组织中存在的网状碳化物转变为孤立和团球状碳化物，使强度、韧 度、耐磨性，得到了提高。
本发明材料制得的高速钢辊环，在使用过程中，轧材吨位高，磨耗低，
价格合理，出现裂辊、爆辊几率低。轧材表面光洁度好耐磨性能比国内普通
辊环(高镍铬无限冷)高5~7倍。国内合金辊环目前售价50万到70万每吨， 本发明材料制得的高速钢辊环售价为13到16万元每吨，使用寿命高于普通 辊'环5-7倍，减少换辊频率，大大降低劳动成本，提高轧钢产量。高速钢新 材料辊环销售价格与国外高速钢辊环相比仅为1/3,硬质合金(碳化钩)的 1/4，硬质合金辊环销售价格40万-60万元每吨，而高速钢新材料制作的辊环， 使用寿命近似于硬质合金轧辊。
因此，本发明熔料组方合理，工艺科学，操作简便，与普通辊环轧辊相 比，具有更高的硬度,抗弯强度及抗冲击、抗热疲劳韧性，热硬性好等特点。
具体实施例方式
下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。 实施例
a) 配制熔料 工具钢70
C2.0 SM.O Mn1.0 W20 Mo5.0 V4.0 Cu2.0 Co 1.0 S 0.002 P 0.002 Cr 3.0
b) 将上述熔料混合均匀熔炼，依次进行精炼球化、离心浇铸、球化退火、
热处理淬火、回火、精胚机加工；
C)在精炼球化过程中，加入添加剂，以重量份数计，其配方为稀土粉 25，生石灰45，铝粉30。
最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本 发明的技术方案并不限于上述实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技 术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本 发明的保护范围。
权利要求
1.一种高速钢材料及其制造方法，其特征在于制造方法包括配制熔料、熔炼、精炼球化、离心浇铸、球化退火、热处理淬火、回火、精胚机加工；在精炼球化过程中，加入添加剂；a)所述高速钢材料配方以工具钢为主要原料，以重量份数计，其配方成份为工具钢50～90C 2.0～2.8 Si 0.5～1.0 Mn 0.5～1.0W 8.0～20 Mo 2.0～5.0 V 4.0～18Cu 2.0～5.0 Co 1.0～4.0 S 0.002～0.004P 0.002～0.004 Cr 3.0～6.0b)所述添加剂以重量份数计，其配方为稀土粉20～50，生石灰25～45，铝粉20～30。
2. 根据权利要求1所述的一种高速钢材料及其制造方法，其特征在于在熔炼温度达到150crc i65crc之间时，加入所述添加剂，所述添加剂的用量为熔料总量的0.25%~0.55%。
全文摘要
本发明涉及一种机械加工材料，尤其是涉及一种对高速钢辊环及其制造方法。高速钢材料的制造方法包括配制熔料、熔炼、精炼球化、离心浇铸、球化退火、热处理淬火、回火、精坯机加工；在精炼球化过程中，当温度达到1500℃～1650℃之间时，加入变质剂，所述变质剂的用量为熔料总量的0.25％～0.55％。它组方合理，工艺科学，操作简便，与普通辊环轧辊相比，具有更高的硬度，抗弯强度及抗冲击、抗热疲劳韧性，热硬性好等特点。
文档编号C22C38/36GK101191179SQ20061015491
公开日2008年6月4日 申请日期2006年11月29日 优先权日2006年11月29日
发明者杨星富 申请人:杨星富