一种轧机轧辊用耐磨合金材料及轧机轧辊热处理方法与流程

本发明耐磨合金材料领域，尤其是涉及一种轧机轧辊用耐磨合金材料及轧机轧辊热处理方法。

背景技术

轧机是实现金属轧制过程的设备。泛指完成轧材生产全过程的装备，包括有主要设备、辅助设备、起重运输设备和附属设备等，但一般所说的轧机往往仅指主要设备，轧机主要由轧辊﹑轧机牌坊、轴承包、轴承﹑工作台、轧钢导卫、轨座﹑轧辊调整装置﹑上轧辊平衡装置和换辊装置等组成。

轧辊是轧钢厂轧钢机上的重要零件，利用一对或一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材，它主要承受轧制时的动静载荷，磨损和温度变化的影响，但是现有的轧辊普遍存在耐磨性能差、强度低的缺陷，使用寿命相应的也就大大缩短，需要进行有效的改进。

技术实现要素：

本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种轧机轧辊用耐磨合金材料及轧机轧辊热处理方法，以解决现有的轧机轧辊耐磨性能差、强度低、使用寿命短的问题。

本发明为解决技术问题采用以下技术方案：本发明公开了一种轧机轧辊用耐磨合金材料，按照质量百分比，由以下组分构成：c1.3-1.7％，si1.0-1.3％，mn1.2-1.4％，cr1.8-2.1％，mo0.2-0.3％，ni0.1-0.3％，v0.05-0.06％，nb0.03-0.05％，p≤0.02％，s≤0.02％，余量为fe。

作为优选，本发明公开了一种轧机轧辊用耐磨合金材料，按照质量百分比，由以下组分构成：c1.3％，si1.3％，mn1.2％，cr2.1％，mo0.2％，ni0.3％，v0.05％，nb0.05％，p0.02％，s0.02％，余量为fe。

作为优选，本发明公开了一种轧机轧辊用耐磨合金材料，按照质量百分比，由以下组分构成：c1.7％，si1.0％，mn1.4％，cr1.8％，mo0.3％，ni0.1％，v0.06％，nb0.03％，p0.01％，s0.01％，余量为fe。

作为优选，本发明公开了一种轧机轧辊用耐磨合金材料，按照质量百分比，由以下组分构成：c1.5％，si1.2％，mn1.3％，cr1.9％，mo0.25％，ni0.2％，v0.055％，nb0.04％，p0.01％，s0.01％，余量为fe。

作为优选，本发明还提供了一种轧机轧辊的热处理方法：其特点是，轧机轧辊是由上述轧机轧辊用耐磨合金材料制成的，其热处理方法包括如下步骤：

(1)、将采用上述轧机轧辊用合金材料制备而成的辊坯放入炉内进行正火退火处理；

(2)、将加工后的辊坯进行调制处理，形成轧机轧辊，并整体进行预热4-6小时；

(3)、利用箱式炉和井式电炉对轧机轧辊进行中频淬火；

(4)、在加热炉内，将轧机轧辊加热至160℃-180℃，保温4-8小时，然后出炉，冷却至20℃-25℃，回火处理结束，热处理完成。

作为优选，所述的步骤(1)中，退火处理的温度为800-900℃。

作为优选，所述的步骤(2)中，预热的温度为550-650℃。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

本发明所述的轧机轧辊用耐磨合金材料的组分中添加了si、mn、cr、mo、ni、v、nb，其中si钢中重要的脱氧元素，对钢具有增加强度的作用，mn能够显著提高钢的淬透性，cr对钢的强度和耐磨性能大大改善，mo提高钢的耐磨性，ni可以显著改善钢低温韧性，v可以提高钢的淬透性，nb可以显著提高钢的强度，细化晶粒，因此制备得到的轧机轧辊均有优异的耐磨性以及高强度性能，使用寿命大大延长，效果显著提高，另外通过采用上述热处理工艺进行热处理，进一步提高了轧机轧辊的使用寿命。

附图说明

图1为本发明一种轧机轧辊用耐磨合金材料及轧机轧辊热处理方法的热处理流程图。

具体实施方式

实施例1

本发明公开了一种轧机轧辊用耐磨合金材料，按照质量百分比，由以下组分构成：c1.3％，si1.3％，mn1.2％，cr2.1％，mo0.2％，ni0.3％，v0.05％，nb0.05％，p0.02％，s0.02％，余量为fe。

本发明还提供了一种轧机轧辊的热处理方法：其特点是，轧机轧辊是由上述轧机轧辊用耐磨合金材料制成的，其热处理方法包括如下步骤：

(1)、将采用上述轧机轧辊用合金材料制备而成的辊坯放入炉内进行正火退火处理；

(2)、将加工后的辊坯进行调制处理，形成轧机轧辊，并整体进行预热5小时；

(3)、利用箱式炉和井式电炉对轧机轧辊进行中频淬火；

(4)、在加热炉内，将轧机轧辊加热至180℃，保温4小时，然后出炉，冷却至20℃，回火处理结束，热处理完成。

所述的步骤(1)中，退火处理的温度为900℃。

所述的步骤(2)中，预热的温度为550℃。

常温性能测试

宏观硬度：轧机轧辊工作表面层硬度59.5-61hrc；冲击韧性：18.3-18.7j/c㎡；收缩率20-31％；抗拉强度1168-1830mpa。

经过试验测试，平均使用寿命为：轧件量6860吨，使用寿命大大延长。

实施例2

本发明公开了一种轧机轧辊用耐磨合金材料，按照质量百分比，由以下组分构成：c1.7％，si1.0％，mn1.4％，cr1.8％，mo0.3％，ni0.1％，v0.06％，nb0.03％，p0.01％，s0.01％，余量为fe。

本发明还提供了一种轧机轧辊的热处理方法：其特点是，轧机轧辊是由上述轧机轧辊用耐磨合金材料制成的，其热处理方法包括如下步骤：

(1)、将采用上述轧机轧辊用合金材料制备而成的辊坯放入炉内进行正火退火处理；

(2)、将加工后的辊坯进行调制处理，形成轧机轧辊，并整体进行预热6小时；

(3)、利用箱式炉和井式电炉对轧机轧辊进行中频淬火；

(4)、在加热炉内，将轧机轧辊加热至160℃，保温4小时，然后出炉，冷却至20℃，回火处理结束，热处理完成。

所述的步骤(1)中，退火处理的温度为815℃。

所述的步骤(2)中，预热的温度为580℃。

常温性能测试

宏观硬度：轧机轧辊工作表面层硬度60.5-63hrc；冲击韧性：17.4-19.3j/c㎡；收缩率20-34％；抗拉强度1130-1559mpa。

经过试验测试，平均使用寿命为：过线材轧件量6470吨，使用寿命大大延长。

实施例3

本发明公开了一种轧机轧辊用耐磨合金材料，按照质量百分比，由以下组分构成：c1.5％，si1.2％，mn1.3％，cr1.9％，mo0.25％，ni0.2％，v0.055％，nb0.04％，p0.01％，s0.01％，余量为fe。

本发明还提供了一种轧机轧辊的热处理方法：其特点是，轧机轧辊是由上述轧机轧辊用耐磨合金材料制成的，其热处理方法包括如下步骤：

(1)、将采用上述轧机轧辊用合金材料制备而成的辊坯放入炉内进行正火退火处理；

(2)、将加工后的辊坯进行调制处理，形成轧机轧辊，并整体进行预热4-6小时；

(3)、利用箱式炉和井式电炉对轧机轧辊进行中频淬火；

(4)、在加热炉内，将轧机轧辊加热至178℃，保温6小时，然后出炉，冷却至22℃，回火处理结束，热处理完成。

所述的步骤(1)中，退火处理的温度为885℃。

所述的步骤(2)中，预热的温度为630℃。

常温性能测试

宏观硬度：轧机轧辊工作表面层硬度60.5-65hrc；冲击韧性：17.5-21.5j/c㎡；收缩率20-32％；抗拉强度1280-1970mpa。

经过试验测试，平均使用寿命为：过线材轧件量7760吨，使用寿命大大延长。

根据以上实施例，通过以上软化退火、淬火和低温回火处理，可以有效提高材料的高温耐磨性、热稳定性能、高温耐蚀性和冲击韧性，使用寿命大大延长。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。