CN101748341A - 轧机机架高铬铸铁立辊 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轧机，尤其涉及轧机机架的辊子。本发明是这样实现的：一种轧机机架高铬铸铁立辊，它包括内芯层和外表层；所述外表层为高铬铸铁，它包括C 2.5-3.0、Si 0.4-0.6、Mn 1.0-1.5、Ni 1.0-1.5、Cr 12-20、Mo 0.5-1.2，余量为Fe。本发明的立辊辊面具有良好的耐磨性和较高的抗热裂性能，芯部具有良好的综合机械性能，有效延长寿命，降低成本。

Description

轧机机架高铬铸铁立辊

技术领域

本发明涉及轧机，尤其涉及轧机机架的辊子。

背景技术

立辊轧机主要用于限制板坯宽展，控制宽度精度，常见的立辊一般为带孔型或平辊两种类型。

立辊通常采用特殊合金铸钢材料(俗称半钢)，其材质见表1，浇注方式采用整体浇铸。特殊合金铸钢材质的立辊在机服役时间控制在为4-6周，过钢量一般为30-40万吨。随着轧机产能的不断提高，原先特殊合金铸钢材质的立辊使用表现已经不能满足正常的生产，主要表现为辊身过钢部位局部磨损严重，磨损量可达10-12mm，不仅影响了轧辊使用寿命，而且影响带钢的宽度精度和边部质量。

表1特殊合金铸钢材料的材质：

C	Si	Mn	Ni	Cr	Mo
						1.0-2.0	0.4-0.8	0.6-1.2	1.0-1.5	0.8-1.5	0.1-0.4

立辊所用特殊合金铸钢材料(俗称半钢)，该材质碳含量介于铸铁和铸钢之间，即碳含量在1.3～2.2％范围内，力学性能处于钢和铁之间。

特殊合金铸钢立辊采用静态整体铸造方法生产。特殊合金铸钢的凝固过程是一个非平衡过程，固溶体从钢液中结晶是一个选分结晶过程，因而在特殊合金铸钢轧辊铸态组织中存在着严重的铬偏析，为消除轧辊凝固偏析，必须对特殊合金铸钢材质的立辊采用高温扩散退火。它虽有铸钢轧辊的高强度和韧性，又兼有铸铁轧辊的良好的耐磨性，但由于板坯经过R1和R2两个机架的轧制后，厚度变薄，边部温降较大，该材质立辊的磨损仍然较大，

发明内容

本发明旨在解决现有技术为因粗轧板坯经过R1和R2多道次轧制后厚度变薄、边部温降较大导致立辊辊身过钢部位局部磨损严重的问题，提供一种轧机机架高铬铸铁立辊。本发明的立辊辊面具有良好的耐磨性和较高的抗热裂性能，芯部具有良好的综合机械性能，有效延长寿命，降低成本。

本发明是这样实现的：一种轧机机架高铬铸铁立辊，它包括内芯层和外表层；所述外表层为高铬铸铁，它包括C 2.5-3.0、Si 0.4-0.6、Mn 1.0-1.5、Ni 1.0-1.5、Cr 12-20、Mo 0.5-1.2，余量为Fe。

所述的轧机机架高铬铸铁立辊，所述内层包括C 2.5-3.0、Si 1.8-2.2、Mn 0.2-1.6、Cr 0.1-0.4，余量为铁。

所述的轧机机架高铬铸铁立辊，所述轧辊是通过离心复合浇铸、高温回火制作的。

当材料中铬的含量超过10％后，铬与碳结合，形成含铬碳化物，其主要形态为M7C3型碳化物，也含有少量M23C6型碳化物。M7C3型碳化物的显微硬度很高，可以达到HMV2000以上，所以耐磨性很好。合金元素铬、钼加入后，提高了材质基体的抗高温热裂性能，因此高铬铸铁材料具有较高的抗热裂性能。

铬有强烈的使碳化物聚集的倾向，一般说来，材料中的铬含量超过5％以后，所形成的碳化物就难以形成为网状，而是互相断开成为独立的块状、颗粒状。尽管高铬铸铁中的铬含量达到15％--20％，使材料中的M7C3型碳化物达到20％以上，但由于碳化物不连续，使基体不被碳化物隔断，提高基体的强韧性，所以高铬铸铁具有较好的综合力学性能。

高铬铸铁立辊的芯部为球墨铸铁材料，经过浸蚀后，可看到球状石墨的形态，除石墨外，还可看到片状珠光体、牛眼状铁素体等，保证了芯部具有良好的强度和韧性。

通过对高铬铸铁材质的性能分析，得到该材质的各项性能数据见表3，

表3高铬铸铁立辊的力学性能

硬度HSC	抗拉强度MPa	抗弯强度MPa	断裂韧度MPam1/2
				60-70	800--1000	2000-2500	32-40

本发明的立辊，减少立辊消耗累积；通过减少立辊边部磨损，改善边部质量，降低成品宽度最终封锁率。

具体实施方式

一种轧机机架高铬铸铁立辊，它包括内芯层和外表层，所述外表层为高铬铸铁，它包括C 2.5-3.0、Si 0.4、Mn 1.0-1.5、Ni 1.0-1.5、Cr 12-20、Mo 0.5-1.2，余量为Fe；所述内层包括C 2.5-3.0、Si 1.8-2.2、Mn 0.2-1.6、Cr 0.1，余量为铁。

所述的轧机机架高铬铸铁立辊，所述轧辊是通过离心复合浇铸、高温回火制作的。

常规周期使用效果

高铬铸铁在E3机架使用6周，E4机架使用4周，跟踪表明使用正常。下机辊面显示磨损很小，磨损量在2-3MM左右，辊面无塑性流动，均匀分布着细小的热龟裂。

延长使用周期后效果

结合常规使用的磨损数据和轴承使用情况，延长了立辊在机使用周期，即高铬铸铁在E3机架使用8周，E4机架使用6周，过钢82万吨。跟踪表明在机使用正常。通过对下机辊面进行观察，显示磨损很小，磨损量在3-4MM左右，辊面无塑性流动，均匀分布着热龟裂，热龟裂开口度和深度比使用6周的辊面略大。

磨削及维护

由于高铬铸铁立辊的辊面磨损较小，磨削的主要目的是使消除立辊热龟裂，因此磨削量一般可控制在6-8MM。粗糙度和磨削参数的控制与特殊合金铸钢一致。

由于延长了立辊的在机时间，必须考虑立辊轴承的润滑效果，一旦发生立辊轴承因润滑不良导致烧损，则得不偿失。目前除采用在线加油的方式外，我们还采用了密封轴承改善润滑不良的问题。

钢卷宽度精度和边部毛刺

通过改用高铬铸铁立辊，使E34立辊局部磨损现象大为改观，提高了板坯的宽度精度和降低了宽度封锁率，粗轧板坯宽度精度由98.16％提高到99.48％，边部封锁率由0.0716％下降到0.0273％。

Claims (3)

1.一种轧机机架高铬铸铁立辊，其特征在于，它包括内芯层和外表层；所述外表层为高铬铸铁，它包括C 2.5-3.0、Si 0.4-0.6、Mn 1.0-1.5、Ni 1.0-1.5、Cr 12-20、Mo 0.5-1.2，余量为Fe。

2.根据权利要求1所述的轧机机架高铬铸铁立辊，其特征在于，所述内层包括C 2.5-3.0、Si 1.8-2.2、Mn 0.2-1.6、Cr 0.1-0.4，余量为铁。

3.根据权利要求1所述的轧机机架高铬铸铁立辊，其特征在于，所述轧辊是通过离心复合浇铸、高温回火制作的。