CN102628146A - 高镍铬合金半钢轧辊及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高镍铬合金半钢轧辊及其制造方法，包括按质量百分比组成的下列成分：C：1.4-1.6，Si：0.3-0.6，Mn：0.7-1.6，Cr：1-2，Ni：1-3，Mo：0.3-0.6，S：≤0.025，P：≤0.03，其余为Fe。本发明通过对镍、铬、锰、钼合金元素的合理优化匹配及特殊加工制造工艺，使轧辊具有较高的耐磨性和较强的韧性，使其不易剥落，并具有很好的抗热裂性能，最大的特点是在工作层中几乎没有硬度落差，可大大提高工作效率，节约轧制成本。
Description
技术领域
本发明涉及铸钢轧辊技术领域，特别是涉及一种高镍铬合金半钢轧辊，并且还涉及这种高镍铬合金半钢轧辊的制造方法。
背景技术
随着轧机的高自动化，连续性和高精度化，轧钢技术出现了突飞猛进的发展，各种适应国民经济高速发展的特种钢材相继轧制成功并产业化。为了实现产量和质量的突破，降低轧制成本，大部分轧钢企业都在不断采用轧制新工艺和轧钢新材料。
目前，使用较多的是合金半钢，其机械性能介于钢棍和铁棍之间，但是其在过钢量达到1-1.2万吨时，会出现轧槽龟裂现象，而且会越来越严重，直接影响到产品质量，所以一般合金半钢轧辊在过钢1吨后需更换轧辊工作，作业率较低，轧制成本较高；另外，其表面硬度落差大，当它在压力和热应力的双重作用下，容易造成环裂和大面积掉块，致使好多轧辊未尽其用就予以报废，造成很大的浪费和增加轧制成本。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种高镍铬合金半钢轧辊及其制造方法，能够提高轧辊的耐磨性、韧性和抗热裂性能，并可提高其工作效率。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种高镍铬合金半钢轧辊，包括按质量百分比组成的下列成分：C：1.4-1.6，Si：0.3-0.6，Mn：0.7-1.6，Cr：1-2，Ni：1-3，Mo：0.3-0.6，S：≤0.025，P：≤0.03，其余为Fe。
在本发明一个较佳实施例中，所述高镍铬合金半钢轧辊的辊颈硬度为40-50HSD，辊颈抗拉强度≥650Mpa，辊身硬度为55-65HSD，辊身表面硬度性≤3HSD。
上述的高镍铬合金半钢轧辊的制作方法，包括以下步骤：根据需要熔炼的高镍铬合金半钢轧辊的成分要求将原料置于中频感应电熔熔炼、炉前处理、出钢浇铸、淬火、回火、粗加工、精加工，所述淬火工艺的升温速度为15±5℃/小时，在850-890℃时保温15-30小时，然后空冷或喷雾冷却至430-450℃保温4-8小时，然后空冷至150-170℃出炉，所述回火工艺为480-520℃保温10-15小时，再随炉冷却至100℃以下后出炉空冷。
在本发明一个较佳实施例中，所述中频感应电熔熔炼时采用的炉衬为碱性炉衬或中性炉衬。
在本发明一个较佳实施例中，所述炉前处理包括加入脱氧剂进行脱氧处理、加入变质剂进行变质处理。
本发明的有益效果是：本发明揭示了一种高镍铬合金半钢轧辊及其制造方法，在合金半钢的基础上，通过对镍、铬、锰、钼合金元素的合理优化匹配及特殊加工制造工艺，使轧辊具有较高的耐磨性和较强的韧性，不易剥落，并具有很好的抗热裂性能，最大的特点是在工作层中几乎没有硬度落差，可大大提高工作效率，节约轧制成本。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明实施例包括：
实施例一：
根据需要熔炼的高镍铬合金半钢轧辊的成分要求将原料置于中频感应电熔熔炼；然后加入脱氧剂进行脱氧处理、加入变质剂进行变质处理；接着出钢浇铸；再进行粗加工；随后进行高温淬火，即控制升温速度为15±5℃/小时，在920℃时保温 30小时，然后空冷或喷雾冷却至490℃保温16小时，再空冷至160℃出炉；然后进行回火处理，回火工艺为480℃保温12小时，再随炉冷却至100℃以下后出炉空冷；最后精加工至规定尺寸。
其中，所述中频感应电熔熔炼时采用的炉衬为碱性炉衬或中性炉衬。
检测所得合金成分及力学性能如下：合金成分：C：1.5，Si：0.5，Mn：1.1，Cr：1.5，Ni：2，Mo：0.5，S：0.02，P：0.025，其余为Fe。其辊颈硬度为48HSD，辊颈抗拉强度为720Mpa，辊身硬度为63HSD，辊身表面硬度分布均匀性好，硬度差在3HSD以内。
实施例二：
根据需要熔炼的高镍铬合金半钢轧辊的成分要求将原料置于中频感应电熔熔炼；然后加入脱氧剂进行脱氧处理、加入变质剂进行变质处理；接着出钢浇铸；再进行粗加工；随后进行高温淬火，即控制升温速度为15±5℃/小时，在920℃时保温 30小时，然后空冷或喷雾冷却至490℃保温16小时，再空冷至160℃出炉；然后进行回火处理，回火工艺为520℃保温12小时，再随炉冷却至100℃以下后出炉空冷；最后精加工至规定尺寸。
其中，所述中频感应电熔熔炼时采用的炉衬为碱性炉衬或中性炉衬。
检测所得合金成分及力学性能如下：合金成分：C：1.45，Si：0.4，Mn：1.0，Cr：1.8，Ni：2.2，Mo：0.4，S：0.02，P：0.025，其余为Fe。其辊颈硬度为45HSD，辊颈抗拉强度为690Mpa，辊身硬度为60HSD，辊身表面硬度分布均匀性好，硬度差在3HSD以内。
本发明揭示了一种高镍铬合金半钢轧辊及其制造方法，在合金半钢的基础上，通过对镍、铬、锰、钼合金元素的合理优化匹配及特殊加工制造工艺，使轧辊具有较高的耐磨性和较强的韧性，不易剥落，并具有很好的抗热裂性能，最大的特点是在工作层中几乎没有硬度落差，可大大提高工作效率，据统计，作业率可提高1-3倍，降低换辊频次，并节约轧制成本。可应用于棒线材连轧机、窄带钢轧机、宽带钢轧机、热轧卷板轧机、型钢轧机等。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种高镍铬合金半钢轧辊，其特征在于，包括按质量百分比组成的下列成分：C：1.4-1.6，Si：0.3-0.6，Mn：0.7-1.6，Cr：1-2，Ni：1-3，Mo：0.3-0.6，S：≤0.025，P：≤0.03，其余为Fe。
2.根据权利要求1所述的高镍铬合金半钢轧辊，其特征在于，所述高镍铬合金半钢轧辊的辊颈硬度为40-50HSD，辊颈抗拉强度≥650Mpa，辊身硬度为50-65HSD，辊身表面硬度性≤3HSD。
3.一种如权利要求1所述的高镍铬合金半钢轧辊的制造方法，包括以下步骤：根据需要熔炼的高镍铬合金半钢轧辊的成分要求将原料置于中频感应电熔熔炼、炉前处理、出钢浇铸、粗加工、淬火、回火、精加工，其特征在于，所述淬火工艺的升温速度为15±5℃/小时，在850-890℃时保温15-30小时，然后空冷或喷雾冷却至430-450℃保温4-8小时，然后空冷至150-170℃出炉，所述回火工艺为480-520℃保温10-15小时，再随炉冷却至100℃以下后出炉空冷。
4.根据权利要求3所述的高镍铬合金半钢轧辊的制造方法，其特征在于，所述中频感应电熔熔炼时采用的炉衬为碱性炉衬或中性炉衬。
5.根据权利要求3所述的高镍铬合金半钢轧辊的制造方法，其特征在于，所述炉前处理包括加入脱氧剂进行脱氧处理、加入变质剂进行变质处理。
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