CN101956145B - 半高速钢冷轧中间辊及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半高速钢冷轧中间辊及其制造方法，其化学组分及重量百分含量为C0.50～0.90；Si0.5～2.00；Mn0.20～1.00；Cr4.50～6.00；Mo0.50～2.00；V0.20～1.00；Ni≤0.80；S≤0.025；P≤0.025，其制造方法包括制得冷轧辊钢坯，然后粗车和调质处理，再在940℃～1000℃下淬火，在450℃～550℃回火30h～120h。采用本发明材料制得的冷轧中间辊，其表面硬度为75HSD～85HSD，具有良好的抵抗机械应力、热应力及组织应力性能，优异的抗接触疲劳性能以及较高的耐磨损性能、抗热冲击性能和良好的辊型保持能力，综合使用性能较高。
Description
技术领域
本发明涉及一种轧制冷轧带钢用的冷轧中间辊及其制造方法。
背景技术
随着轧钢工业发展，为轧制高精度冷轧带钢，新型的连轧机或单机架轧机均是以六辊轧机为主。六辊轧机包括成对设置的中间辊、工作辊、支承辊等，各相对的轧辊之间为滚动接触，它们的接触应力高且载荷分布不均匀，存在不对称磨损，并且由于在机周期长、疲劳周次高，容易导致磨损严重。
为提高冷轧带钢的轧制精度和轧机生产效率，六辊轧机的发展趋势为：轧机轧制速度越来越快、轧机轧制带材厚度越来越薄、轧材变形抗力越来越大，这就导致常规产品在使用过程中容易出现打滑、热裂、断带、粘钢等轧制事故。
目前六辊轧机中的中间辊所使用的材料普遍为Cr5或Cr3，此种材料的中间辊常见的失效形式为接触疲劳剥落或受热冲击后引起的表裂而导致剥落。这主要是由于轧机轧制速度快、换辊周期长、每次磨削量偏少、轧制高强钢表面损伤层未能及时磨除而导致的。如何提高中间辊辊身抗接触疲劳强度和组织稳定性是本发明的关键点。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种具有高抗疲劳能力的冷轧中间辊及其制造该冷轧中间辊的方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种半高速钢冷轧中间辊，其化学组分及重量百分含量为C 0.50～0.90；Si 0.5～2.00；Mn 0.20～1.00；Cr 4.50～6.00；Mo 0.50～2.00；V 0.20～1.00；Ni≤0.80；S≤0.025；P≤0.025；其余为Fe和不可避免的杂质。
上述化学组分的重量百分含量优选为：C 0.61～0.75；Si1.03～1.46；Mn0.25～0.76；Cr 5.10～5.80；Mo 1.01～1.73；V 0.22～0.86；Ni 0.17～0.68；S≤0.025；P≤0.025；其余为Fe和不可避免的杂质时，生产制得的半高速冷轧中间辊硬度可达80HSD。
上述性能的冷轧中间辊的制造方法包括下列工艺步骤：
①按照各化学组分及含量制得冷轧辊钢坯，制造钢坯的方法与常规生产工艺相同，
②对轧辊钢坯进行粗车和调质处理，
③淬火热处理，淬火保温温度为940℃～1000℃，
④回火处理，回火保温温度为450℃～550℃，保温时间为30h～120h。
由于采用了上述技术方案，本发明所取得的技术进步在于：
采用本发明材料制得的冷轧中间辊，其表面硬度为75HSD～85HSD，具有良好的抵抗机械应力、热应力及组织应力性能，综合使用性能与常规Cr5材质轧辊相比提高60％以上，在事故率较高的轧机上应用，轧辊综合使用性能提高100％以上。本发明的钢材成分中，提高了Mo和V等强碳化物形成元素的含量，提高了合金化水平，形成的高硬度的Mo2C，VC、Cr7C3碳化物数量多，颗粒小，分布弥散，这就保证了半高速钢中间辊具有优异的抗接触疲劳性能以及较高的耐磨损性能、抗热冲击性能和良好的辊型保持能力。本发明的热处理方法保证了轧辊的性能，其淬火、冷处理、回火的温度和时间，也是使本发明的材料具有最佳性能的合理选择。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例1
本实施例的冷轧中间辊的制造方法包括以下步骤：
①炼制钢材，使钢材的化学成分及含量达到要求范围，并用常规生产工艺制得冷轧辊坯。具体步骤是，炼制钢材时用电弧炉和LF/VD精练炉对钢液进行冶炼，并将钢材模铸成电极棒，然后将电极棒进行退火，再用电渣重熔方法制成本实施例成分的电渣锭。
经最终化验，上述电渣锭的化学组分及百分含量如下表所示：
| C | Si | Mn | Cr | Mo | V | Ni | P | S |
| 0.67 | 1.05 | 0.36 | 5.29 | 1.21 | 0.29 | 0.16 | 0.017 | 0.003 |
其余为Fe和不可避免的杂质。成分合格后将电渣锭加热，锻造成锻坯，对锻坯进行热处理，最后进行车削加工，检验合格即可作为辊坯；
②对辊坯进行预备热处理，即进行调质处理；
③感应淬火热处理，加热加热温度为960℃；
④回火处理，回火温度为530℃，回火时间为80h。
通过上述处理后，用专用的轧辊肖氏硬度计测定，测得本实施例的冷轧工作辊的表面硬度为80～82HSD。
实施例2～实施例8
各实施例的制造方法与实施例1相同，工艺条件、冷轧辊材质中的化学组分及百分含量以及成品的表面硬度如下表所示：
Claims (1)
1.一种半高速钢冷轧中间辊的制造方法，其特征在于其材质中的化学组分及重量百分含量为：C0.61～0.75，Si 1.33～2.00，Mn 0.35～0.45，Cr 5.10～5.34，Mo1.01～2.00，V 0.86～1.00，Ni 0.47～0.80，S≤0.025，P≤0.025，其余为Fe和不可避免的杂质；
其制造方法包括下列工艺步骤：
①按照各化学组分及含量制得冷轧辊钢坯；
②对轧辊钢坯进行粗车和调质处理；
③淬火热处理，淬火温度为960℃～1000℃；
④回火处理，回火保温温度为450℃～550℃，保温时间为70h～120h。
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