专利名称：一种离心铸造半钢复合轧辊的生产方法
技术领域：
本发明涉及轧钢机的轧辊，特别是一种离心铸造半钢复合轧辊的生产方法。
目前轧钢工业对轧辊的性能和质量的要求越来越苛刻，为了满足轧钢工业技术进步的需要，人们设法制造优质轧辊，曾用不同的化学成分，以离心铸造的方法生产复合轧辊。1995年7月26日中国专利CN 1105612A公开了吴树高等人的《铸铁复合轧辊及其制造方法》。该轧辊的工作层为镍铬钼合金铸铁，轧辊芯部为镍铬钼低合金铸铁或灰口铸铁。该轧辊工作层合金含量高，其导热性能，抗热裂性能，韧性，抗冲击性能都不尽人意，芯部是低合金铸铁或灰口铸铁，其抗弯强度与扭矩较弱。该轧辊难以满足热连轧生产线精轧机前段恶劣轧制条件的需要。
本发明的目的，是要提供一种离心铸造半钢复合轧辊的生产方法，该发明的轧辊工作层有良好的强度和韧性、并有良好的抗热裂性能、抗冲击性能、及咬钢性能。
为了完成上述任务，本发明的方案为轧辊有半钢的工作层，有球墨铸铁的芯体，及其两者之间有灰口铸铁的过渡层；轧辊的铸造，先用离心方法向旋转的冷型中注入半钢的钢水；当其温度降至凝固点时，再注入灰口铁的铁水；当其温度降至凝固点时，起型、合箱，再用常规方法向芯腔中注入球墨铸铁的铁水；轧辊的化学成分(Wt％)在其半钢的工作层中含有 1.2-2.0％C，0.15-0.3％Si，0.6-1.0％ Mn，0.4-0.7％Ni，1.2-1.8％ Cr，0.2-0.6％Mo，≤0.1％P ≤0.03％S，其余Fe；在其灰口铸铁的过渡层中含有3.2-3.6％C，1.0-1.5％Si， 0.4-0.8％Mn，0.4-0.7％ Ni，0.4-0.8％Cr，≤0.1％P，≤0.05％S，其余Fe；在其球墨铸铁芯体中含有 3.1-3.6％C，1.6-2.2％Si，≤0.4％Mn，0.6-1.0％Ni，0.6-1.0％Cr，0.2-0.4％Mo，0.02-0.05％ Re，0.025-0.055％Mg，≤0.5％P，≤0.03％S，其余Fe。
该离心铸造半钢复合轧辊的热处理工艺，900-1000℃ 高温退火，再760-820℃球化退火，再950-1050℃正火，再600℃回火。本发明的优点为(1)轧辊的工作层是半钢材质，具有铸铁和铸钢两者之间的特性，既克服了单纯铸铁与铸钢的不足，又保持了单纯铸铁与铸钢的长处。使该轧辊，强度高，韧性好，导热性能好，抗热裂性能好，抗冲击性能好；(2)轧辊芯体是球墨铸铁材质，抗扭、抗弯强度比单纯铸铁或灰口铁大；(3)轧辊工作层与芯体之间有灰口铁过渡层，解决了工作层与芯体化学性能和物理性能差异过大问题，使工作层、中间过渡层与芯体三者之间的界面实现非常理想的熔为一体。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述离心铸造半钢复合轧辊由三部分构成，工作层是半钢材质，中间过渡层是灰口铸铁材质，芯体是球墨铸铁材质。轧辊的铸造首先将轧辊的铸造冷型预热至230-280℃，使冷型按要求速度旋转(重力倍数GND是120-130)；把1480-1520℃的半钢钢水，注入冷型中，形成壁厚为60mm的工作层；当其半钢钢水凝固时，再注入1340-1390℃灰口铁水，形成壁厚为40mm的中间过渡层；当该层灰口铁铁水全部凝固时，起型合箱，再用常规方法向芯部空腔中注入1350-1390℃的球墨铸铁铁水，形成芯体；轧辊在砂箱中经72小时保温缓冷后，开箱运出。
将4支轧辊的注温及化学成分列入下表中
轧辊毛坯经车削初加工，进行以下热处理，即900-1000℃高温退火，再760-820℃球化退火，再950-1050℃正火，600℃回火。在工作层中得到了细珠光体，少量小块状的伪共晶碳化物，和均匀分布的大量的颗粒状二次碳化物。
采用该方法生产的轧辊在本钢热连轧机前段工序已成功的尝试，平均每支辊一次可轧钢15万吨。
权利要求
1.一种离心铸造半钢复合轧辊的生产方法，包括离心铸造工作层，常规铸造芯部，以及轧辊的热处理，其特征在于a、轧辊有半钢的工作层，有球墨铸铁的芯体，及其两者之间有灰口铸铁的过渡层三个部分；b、轧辊的铸造，首先用离心方法向旋转的冷型中注入半钢的钢水，形成工作层；当其温度降至凝固点时，再注入灰口铁的铁水，形成过渡层；当过渡层温度降至凝固点时，起型、合箱，再用常规方法，向芯部空腔中注入球墨铸铁的铁水，形成芯体；c、轧辊的化学成分(Wt％)在其半钢的工作层中含有 1.2-2.0％C，0.15-0.3％Si，0.6-1.0％Mn，0.4-0.7％Ni，1.2-1.8％ Cr，0.2-0.6％Mo，≤0.1％P ≤0.03％S，其余Fe。在其灰口铸铁的过渡层中含有3.2-3.6％C，1.0-1.5％Si，0.4-0.8％Mn，0.4-0.7％ Ni，0.4-0.8％Cr，≤0.1％P，≤0.05％S，其余Fe。在其球墨铸铁芯体中含有 3.1-3.6％C，1.6-2.2％Si，≤0.4％Mn，0.6-1.0％Ni，0.6-1.0％Cr，0.2-0.4％Mo，0.02-0.05％Re，0.02 5-0.055％Mg，≤0.5％P，≤0.03％S，其余Fe。
2.根椐权利要求1所述的一种离心铸造半钢复合轧辊的生产方法，其特征在于热处理工艺900-1000℃高温退火，再760-820℃球化退火，再950-1050℃正火，再600℃回火。
全文摘要
本发明涉及轧钢机的轧辊,特别是离心铸造半钢复合轧辊的生产方法,它包括半钢的工作层,球墨铸铁的芯体,以及两者之间的过渡层,首先采用离心方法在冷型中注入半钢的钢水形成工作层;当其温度降至凝固点时注入灰口铁铁水形成过渡层;当温度再次降至凝点时向芯部空腔中再注入球墨铸铁铁水形成芯体;该方法生产的轧辊具有强度高,韧性、导热性、抗热性好,耐用等优点,平均一次轧钢可达15万吨以上,适宜于轧钢机轧辊的生产制造。
文档编号B22D13/00GK1194897SQ97103848
公开日1998年10月7日 申请日期1997年4月1日 优先权日1997年4月1日
发明者寇德义 申请人:本溪钢铁(集团)有限责任公司