CN100392141C - 改良的复合高铬铸铁轧辊 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于对热轧带钢复合高铬铸铁轧辊的改进，尤其涉及一种抗氧化能力强、高耐磨的复合高铬铸铁轧辊，其特征是轧辊工作层成份为C2.5-3.0%，Si0.5-1.2%，Mn0.6-1.2%，Ni1.0-1.5%，Cr12-20%，Mo0.5-3.5%，V0.05-0.5%，W0.2-1.5%，Al0.03-0.3%，N0.03-0.1%，P≤0.04%，S≤0.04%，其余为铁及杂质。本发明轧辊工作层较原有轧辊高铬铸铁工作层，耐磨性提高50%以上，毫米轧制量提高30%以上，使用寿命及轧制产量均提高一倍以上，而且辊耗大大降低，每次轧辊修磨量可降低一倍左右，仅需0.1-0.2mm。工作层，经热处理后其组织晶相主要为表面硬度高的回火马氏体+碳化物+少量的残余奥氏体，有效降低了工作层硬度不均匀性，轧辊工作层硬度不均匀性小于3HSD，工作层抗拉强度大于800-850MPa，从而可使轧辊在大的弯曲应力下工作。

Description

改良的复合高铬铸铁轧辊
技术领域
本发明是关于对热轧带钢复合高铬铸铁轧辊的改进，尤其涉及一种抗氧化能力强、高耐磨的复合高铬铸铁轧辊。
背景技术
热轧带钢连扎机精轧前段用复合高铬铸铁轧辊，辊面在轧制过程中会产生一层氧化膜，此氧化膜具有较高强度和耐磨性，因此保护辊面，从而可以提高轧辊辊面的耐磨性，降低磨损。然而现有的复合高铬铸铁轧辊，不仅高铬铸铁工作层会产生热裂纹，而且辊面产生的氧化膜在轧制过程中容易剥落，因而现有的复合高铬铸铁轧辊耐磨性差，辊耗较高；此外辊面氧化膜的剥落还会导致轧制带材表面质量下降。
发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种轧辊工作层抗热裂纹性能好，辊面表面氧化膜抗剥落性、抗耐磨性优的复合高铬铸铁轧辊。
本发明目的实现，主要改进是通过在高铬铸铁轧辊工作层材料中加入适量的钨、钒、氮及铝，从而使所得轧辊工作层抗热裂纹性能得到提高，轧制过程中表面形成热稳定性优良、不易剥落、耐磨性好的Cr2O3和Al2O3复合氧化膜。具体说，本发明复合高铬铸铁轧辊，包括离心浇注的高铬铸铁工作层，其特征在于所说高铬铸铁工作层成份为C2.5-3.0wt％，Si0.5-1.2wt％，Mn0.6-1.2wt％，Ni1.0-1.5wt％，Cr12-20wt％，Mo0.5-3.5wt％，V0.05-0.5wt％，W0.2-1.5wt％，Al0.03-0.3wt％，N0.03-0.1wt％，P≤0.04wt％，S≤0.04wt％，其余为铁及杂质。
本发明高铬铸铁工作层中加入钒，既可以强化基体，又能与碳、氮形成极为稳定的碳、氮化合物，以细小颗粒形态均匀分布于组织中，并在结晶过程中，作为外来结晶核心，抑制晶粒长大和铬、碳化物晶界移动，从而细化了铸造组织，改善了碳化物的分布。此外加入钒还能减少缺口韧性有害的大块夹杂物。
钨，与碳可生成W2C或W6C碳化物，固溶于基体，使基体得到强化，从而增加了耐磨性及回火阻力。但钨加入量过多，则会使W6C碳化物增加，从而影响材料的韧性和轧辊表面的光洁度。
氮，易与铝、钒、铬等形成氮化物，以小颗粒形态均匀分布于组织中，在结晶过程中，作为外来结晶的核心，抑制晶粒长大和碳化合物晶界的移动，从而细化了铸态组织，改善了碳化物的分布。此外，高铬铸铁中加入氮后，材料的耐腐蚀性能及耐磨性均能得到提高。
铝，是一种强脱氧剂，与硅和锰一起构成复合脱氧剂，使脱氧产物呈球状，使之易于上浮，从而改善了材料的机械性能；同时铝的氧化物和氮化物以小颗粒形态均匀分布于组织中，并在结晶过程中作为外来结晶核心，抑制晶粒长大，有细化晶粒作用。但如加入量过高，会降低材料的塑性，这是不希望的。
本发明复合高铬铸铁轧辊工作层中成份较好为C2.5-3.0wt％，Si0.5-1.2wt％，Mn0.6-1.2wt％，Ni1.0-1.5wt％，Cr12-20wt％，Mo0.5-3.5wt％，V0.1-0.4wt％，W0.5-1.0wt％，Al0.1-0.2wt％，N0.05-0.08wt％，P≤0.04wt％，S≤0.04wt％，其余为铁及杂质。
本发明由于在高铬铸铁工作层中加入适量的钨、钒、氮及铝，从而使冶炼得到的轧辊工作层，不仅抗热裂纹性能有明显提高，而且在轧制过程中辊面能形成热稳定性优良、不易剥落、耐磨性好的Cr2O3和Al2O3复合氧化膜，有效保护了辊面，显著提高了轧辊的使用寿命。本发明轧辊工作层较原有高铬铸铁工作层，耐磨性提高50％以上，毫米轧制量提高30％以上，使用寿命及轧制产量均提高一倍以上，而且辊耗大大降低，每次轧辊修磨量可降低一倍左右，仅需0.1-0.2mm。再就是，本发明轧辊工作层，经热处理后其组织金相主要为表面硬度高的回火马氏体+碳化物+少量的残余奥氏体，有效降低了工作层硬度不均匀性，轧辊工作层硬度不均匀性小于3HSD，工作层抗拉强度大于800-850Mpa，从而可使轧辊在大的弯曲应力下工作。
以下结合二个实施例，进一步说明本发明。
附图说明
图1为已有技术复合高铬铸铁轧辊表面金相图。
图2为本发明实施例复合高铬铸铁轧辊表面金相图。
具体实施方式
实施例1：按高铬铸铁工作层成份，将配比的生铁，废钢和高铬铸铁回料，放入中频炉内熔炼，熔清后分析原铁水化学成份，再配入相应的合金料，熔炼得到成份为C2.6wt％，Si0.9wt％，Mn0.7wt％，Ni1.2wt％，Cr15wt％，Mo1.5wt％，V0.25wt％，W0.6wt％，N0.05wt％，Al0.1wt％，P≤0.04wt％，S≤0.04wt％，其余为铁及杂质的工作层铁水，离心浇注复合轧辊。经热处理得到的轧辊工作层硬度78HSD，工作层抗拉强度830Mpa，工作层硬度不均匀性小于2HSD。经轧制试验，每次轧辊修磨量低于0.15mm，毫米轧制量较原工作层为高铬铸铁的轧辊提高50％。
实施例2：如实施例1，轧辊工作层成份为C2.8wt％，Si1.0wt％，Mn0.9wt％，Ni1.4wt％，Cr18wt％，Mo3.0wt％，V0.4wt％，W1.0wt％，N0.07wt％，Al0.2wt％，P≤0.04wt％，S≤0.04wt％，其余为铁及杂质。复合轧辊经热处理后，工作层硬度88HSD，工作层抗拉强度850Mpa，工作层硬度不均匀性小于2.5HSD。经轧制试验，每次轧辊修磨量低于0.15mm，毫米轧制量较原工作层为高铬铸铁的轧辊提高60％。

Claims (2)

1.复合高铬铸铁轧辊，包括离心浇注的高铬铸铁工作层，其特征在于所说高铬铸铁工作层成份为C2.5-3.0wt％，Si0.5-1.2wt％，Mn0.6-1.2wt％，Ni1.0-1.5wt％，Cr12-20wt％，Mo0.5-3.5wt％，V0.05-0.5wt％，W0.2-1.5wt％，Al0.03-0.3wt％，N0.03-0.1wt％，P≤0.04wt％，S≤0.04wt％，其余为铁及杂质。
2.根据权利要求1所述复合高铬铸铁轧辊，其特征在于所说工作层成份为C2.5-3.0wt％，Si0.5-1.2wt％，Mn0.6-1.2wt％，Ni1.0-1.5wt％，Cr12-20wt％，Mo0.5-3.5wt％，V0.1-0.4wt％，W0.5-1.0wt％，Al0.1-0.2wt％，N0.05-0.08wt％，P≤0.04wt％，S≤0.04wt％，其余为铁及杂质。
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Denomination of invention: Improved composite high-chromium iron-cast roller

Effective date of registration: 20170619

Granted publication date: 20080604

Pledgee: Jiangsu Yixing rural commercial bank Limited by Share Ltd new sub branch

Pledgor: JIANGSU GONGCHANG ROLL JOINT-STOCK CO., LTD.

Registration number: 2017990000496