专利名称：一种高速冷轧辊的制造方法
技术领域：
本发 明属于轧钢技术领域，具体涉及ー种高速冷轧辊的制造方法。
背景技术：
冷轧辊是冷轧机的主要消耗部件，由于冷轧辊属于复杂构件，其有非常坚硬的表层，并且在实际工作过程中，由于被挤压材料的变形抗力比较大，因此冷轧辊承受着很大的应力，冷轧辊在工作中受到強烈的摩擦和挤压，其质量的好坏对冷轧板材的质量、成本、产量起着非常重要的作用，故冷轧辊应具有高強度、硬度和耐磨性。随着现代冷轧机向大型化和高速化方向发展，冷轧辊用钢从传统的铬钢系向高铬铸铁和高速钢转变，冷轧辊的性能有了大幅度的提高。为了提高冷轧辊的耐磨性，延长其使用寿命，目前用于制造冷轧辊的高速钢中都添加了碳成分。例如目前冷轧辊材料中碳的含量在I. 95% (重量百分比，为了叙述的方便，下文中提及的百分比含量都为重量百分比)，这种钢经浇铸、精加工、滚压、低温回火油浸后制成的冷轧辊比传统材质制成的同类产品寿命提高3倍以上。但这种材料中含有较多价格昂贵的镍，导致生产成本増加。同时，这种冷轧辊的耐磨性虽然已经有了一定程度的提高，但是对于高速冷轧辊的使用环境来说，这种冷轧辊的耐磨性还有待提高。
发明内容
为了获得高耐磨性的冷轧辊，本发明的发明人经过多次的实验，在现有制造冷轧辊方法的基础上，提出了一种含碳量更高的冷轧辊制造方法，并且适度地降低镍的含量，并且在制造过程中通过两次回火进行处理，以此得到耐磨性更高的冷轧辊。由于高速冷轧辊的合金材料中一般都含有较高含量的钒，加入碳主要是为了使其与钒结合，从而生成高硬度的碳化物，并以此来提高冷轧辊的耐磨性。但是目前高速冷轧辊的碳含量一般都在2%以下，这是为了保证冷轧辊的冲击韧度。本发明通过提高碳的含量，并结合适量的钒，从而既能提高冷轧辊的耐磨性，也能保证其韧度。本发明提出的高速冷轧辊的制造方法包括以下步骤步骤I :在电炉内加入钢材，并将电炉升温至大约1600至1650摄氏度左右，使得钢材熔化成钢水，所述钢水的化学成分(重量％ )大致为2. 25-2. 55%的碳、3. 8-4. 2%的铬、O. 08-0. I % 的硅、O. 2-0. 4 % 的锰、2. 88-3. 22 % 的钥、O. 06-0. 08 % 的镍、O. 1-0. 15 % 的铜、8. 5-9%的钒、不大于O. 06%的硫、余量为铁；步骤2 :采用灰铸铁或球墨铸铁作为芯部，在立式或卧式离心机中将步骤I中得到的钢水浇注到芯部，从而形成以灰铸铁或球墨铸铁为芯部的轧辊外层；可选的是，在钢水浇注和钢水凝固的过程中还可以加入电磁场，电磁场的磁感应強度大约为O. 1ST。在离心铸造过程中加入电磁场,可以抑制钢水中的元素的重力偏析,这可以保证轧辊在离心机铸造中获得更致密的结构，从而可以提高耐磨性。步骤3 :将步骤2中浇注完成的轧辊冷却凝固，待轧辊温度小于100摄氏度时，对凝固的轧辊进行机械粗加工处理；
步骤4 :将步骤3中机械粗加工处理后的轧辊进行淬火热处理，淬火热处理采用电炉加热，加热至温度1050至1100摄氏度，并保持该温度2至3个小时，随后对轧辊进行喷雾冷却；步骤5 :对淬火完毕的轧辊进行三次回火处理，其中第一次回火处理是在电炉中对轧辊进行加热，加热至温度560摄氏度后，保持该温度3小时；第二次回火处理是在同样的温度下，保持该温度2小时，第三次回火处理是将电炉中的温度保持在500摄氏度，并保持该温度3小吋。步骤6 :对三次回火处理完毕的轧辊进行机械精加工，从而得到高耐磨性的高速冷轧辊。
图I为本发明优选实施例与对比例的耐磨性对比具体实施例方式首先，步骤I :在电炉内加入钢材，并将电炉升温至大约1600至1650摄氏度左右，使得钢材熔化成钢水，所述钢水的化学成分(重量％)大致为2. 25-2. 55%的碳、3. 8-4. 2 % 的铬、O. 08-0. I % 的硅、O. 2-0. 4 % 的锰、2. 88-3. 22 % 的钥、O. 06-0. 08 % 的镍、O. 1-0. 15%的铜、8. 5-9%的钒、不大于O. 06%的硫、余量为铁；然后，步骤2 :采用灰铸铁或球墨铸铁作为芯部，在立式或卧式离心机中将步骤I中得到的钢水浇注到芯部，从而形成以灰铸铁或球墨铸铁为芯部的轧辊外层；此外，在钢水浇注和钢水凝固的过程中还可以加入磁感应強度大约为O. 18T的电磁场。在离心铸造过程中加入电磁场，可以抑制钢水中的元素的重力偏析，这可以保证轧辊在离心机铸造中获得更致密的结构，从而可以提高耐磨性。步骤3 :将步骤2中浇注完成的轧辊冷却凝固，待轧辊温度小于100摄氏度时，对凝固的轧辊进行机械粗加工处理；步骤4 :将步骤3中机械粗加工处理后的轧辊进行淬火热处理，淬火热处理采用电炉加热，加热至温度1050至1100摄氏度，并保持该温度2至3个小时，随后对轧辊进行喷雾冷却；步骤5 :对淬火完毕的轧辊进行三次回火处理，其中第一次回火处理是在电炉中对轧辊进行加热，加热至温度560摄氏度后，保持该温度3小时；第二次回火处理是在同样的温度下，保持该温度2小时，第三次回火处理是将电炉中的温度保持在500摄氏度，并保持该温度3小吋。步骤6 :对三次回火处理完毕的轧辊进行机械精加工，从而得到高耐磨性的高速冷轧辊。下面，发明人给出本发明的一个优选实施例；步骤I :在电炉内加入钢材，并将电炉升温至1630摄氏度左右，使得钢材熔化成钢水，所述钢水的化学成分(重量％ )见下表I:表I
权利要求
1.ー种高速冷轧辊的制造方法，其特征在于包括以下步骤 步骤I :在电炉内加入钢材，并将电炉升温至大约1600至1650摄氏度左右，使得钢材熔化成钢水，所述钢水的化学成分(重量％ )大致为2. 25-2. 55%的碳、3. 8-4. 2%的铬、O. 08-0. I % 的硅、O. 2-0. 4% 的锰、2. 88-3. 22% 的钥、O. 06-0. 08% 的镍、O. 1-0. 15% 的铜、8. 5-9%的钒、不大于O. 06%的硫、余量为铁； 步骤2 :采用灰铸铁或球墨铸铁作为芯部，在立式或卧式离心机中将步骤I中得到的钢水浇注到芯部，从而形成以灰铸铁或球墨铸铁为芯部的轧辊外层； 步骤3 :将步骤2中浇注完成的轧辊冷却凝固，待轧辊温度小于100摄氏度时，对凝固的轧辊进行机械粗加工处理； 步骤4 :将步骤3中机械粗加工处理后的轧辊进行淬火热处理，淬火热处理采用电炉加热，加热至温度1050至1100摄氏度，并保持该温度2至3个小吋，随后对轧辊进行喷雾冷却； 步骤5 :对淬火完毕的轧辊进行三次回火处理，其中第一次回火处理是在电炉中对轧辊进行加热，加热至温度560摄氏度后，保持该温度3小时；第二次回火处理是在同样的温度下，保持该温度2小时，第三次回火处理是将电炉中的温度保持在500摄氏度，并保持该温度3小吋。
步骤6 ;对三次回火处理完毕的轧辊进行机械精加工，从而得到高耐磨性的高速冷轧辊。
2.如权利要求I所述的高速冷轧辊的制造方法，其特征在于在钢水浇注和钢水凝固的过程中加入电磁场，电磁场的磁感应强度大约为O. 18T。
全文摘要
本发明公开了一种高速冷轧辊的制造方法，通过提高含碳量并且适度地降低镍的含量，在制造过程中通过三次回火进行处理，以此得到耐磨性更高的冷轧辊，其中冷轧辊的化学成分为2.25-2.55％的碳、3.8-4.2％的铬、0.08-0.1％的硅、0.2-0.4％的锰、2.88-3.22％的钼、0.06-0.08％的镍、0.1-0.15％的铜、8.5-9％的钒、不大于0.06％的硫、余量为铁。
文档编号C21D9/38GK102699313SQ201210213969
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月27日 优先权日2012年6月27日
发明者李明, 葛艳明, 袁志伟, 许英明 申请人:江苏金源锻造股份有限公司