CN104191173B - 一种高端铁轨轧机用轧辊生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高端铁轨轧机用轧辊生产工艺，包括以下步骤：①、加入适量的镍、钼合金元素和微量的钇基重稀土、钒、铌、硼元素，熔炼高纯度铁水；②、采用硅钙和稀土镁球化处理，再用钡钙孕育剂连续孕育；③、孕育完成后镇静片刻开始进行浇注轧辊，浇完后保温，至常温后开箱，得到轧辊毛坯；④、对轧辊毛坯粗开孔型，直径方向单边留30-50mm加工余量，然后装炉进行高温热处理，升温至Acm+30℃后保温一段时间；⑤、出炉吊装至大型喷淬机上旋转，并用水雾喷淬调质处理，待温度降低至380-450℃回炉保温。本发明生产的轧辊强度高、耐磨性能好，辊面至孔型槽底、以及侧壁等区域基本无硬度落差。

Description

一种高端铁轨轧机用轧辊生产工艺
技术领域
本发明涉及一种高端铁轨轧机用轧辊生产工艺。
背景技术
高端铁轨轧机上使用的轧辊，特别是轧制50Kg、60Kg级100米长轨的轧辊，由于轧件坯料大，材质要求高，轧制压力大，轧制孔型变化多样，因此，其他材质的合金球铁轧辊，合金半钢轧辊，常因基体组织中存在一定量网状形碳化物和有材质确定的硬度落差大，轧辊在轧制作业时，会因上述因素导致轧制产量低，型材表面质量粗糙不光亮，甚至造成断辊作业事故。吨钢辊耗高，生产成本居高不下，严重影响企业的生产效率和效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种高端铁轨轧机用轧辊生产工艺，生产出高强度、高耐磨，辊面至孔型槽底，以及侧壁区域无硬度落差的高性能球墨铸铁轧辊。
实现本发明目的的技术方案是：一种高端铁轨轧机用轧辊生产工艺，包括以下步骤：
①、加入适量的镍、钼合金元素和微量的钇基重稀土、钒、铌、硼元素，熔炼高纯度铁水；
②、采用硅钙和稀土镁球化处理，再用钡钙孕育剂连续孕育；
③、孕育完成后镇静片刻开始进行浇注轧辊，浇完后保温，至常温后开箱，得到轧辊毛坯；
④、对轧辊毛坯粗开孔型，直径方向单边留30-50mm加工余量，然后装炉进行高温热处理，升温至Acm+30℃后保温一段时间；
⑤、出炉吊至大型喷淬机上旋转，并用水雾喷淬调质处理，待温度降低至380-450℃回炉保温。
所述步骤①中加入的钇基重稀土的量为每吨铁水加2-3公斤，熔炼的高纯度铁水的具体化学成分为：C：3.00-3.50％，Si：1.50-2.20％，Mn：0.50-1.00％，Cr：0.10-0.50％，Ni：2.50-3.50％，Mo：0.40-1.00％，V：0.05-0.15％，Nb：0.05-0.15％，B：0.05-0.20％，P≤0.05％，S≤0.03％，Mg≥0.04％，Re：0.02-0.03％，其余为Fe。
所述步骤④中升温至Acm+30℃后的保温时间为24-72小时。
所述步骤⑤中的大型喷淬机包括底座、托轮座、托轮轴、托轮、电动机、减速箱、联轴器、压力水箱、调节阀和喷水嘴；所述底座上固定有两组托轮座，每组托轮座上安装有一根托轮轴，每根托轮轴上固定有两个托轮；所述托轮轴的两端通过轴承安装在托轮座上；所述减速箱的输入端固定在电动机的输出轴上，减速箱的输出端通过联轴器与其中一根托轮轴联接；所述压力水箱、调节阀和喷水嘴通过管路依次连通；所述喷水嘴固定在托轮座上。
所述大型喷淬机的两根托轮轴的平行度误差小于千分之0.2。
所述大型喷淬机的每根托轮轴上的两个托轮的表面连线的倾斜度误度小于千分之0.2。
所述大型喷淬机的减速箱输出轴的轴线、联轴器、以及与减速箱连接的托轮轴的轴线三者之间的直线度误差小于0.2mm。
采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明生产的轧辊强度高、耐磨性能好，辊面至孔型槽底、以及侧壁等区域基本无硬度落差，符合国家提出的生产向科技创新要效益，产业向节约资源型和绿色化方向转化和企业需求的节能降耗，增效增益的产业政策和需求。
(2)本发明生产的轧辊，其硬度的均匀性，耐磨性，抗冲击韧性，抗热裂纹性等综合性能取得显著提高。
(3)本发明提高了轧辊的红硬性和淬透性，使用时轧制量一次可达到5000吨以上，比其他材质轧辊提增50-100％，大大延长了轧辊使用寿命。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的大型喷淬机的结构示意图，图中未示出电动机、减速箱、联轴器、压力水箱、调节阀和喷水嘴。
图2为图1的左视图。
附图中的标号为：
底座1、托轮座2、托轮轴3、托轮4。
具体实施方式
(实施例1)
见图1和图2，本实施例的高端铁轨轧机用轧辊生产工艺，包括以下步骤：
①、加入适量的镍、钼合金元素和微量的钇基重稀土、钒、铌、硼元素，熔炼高纯度铁水。
其中，加入的钇基重稀土的量为每吨铁水加2-3公斤，熔炼的高纯度铁水的具体化学成分为：C：3.00-3.50％，Si：1.50-2.20％，Mn：0.50-1.00％，Cr：0.10-0.50％，Ni：2.50-3.50％，Mo：0.40-1.00％，V：0.05-0.15％，Nb：0.05-0.15％，B：0.05-0.20％，P≤0.05％，S≤0.03％，Mg≥0.04％，Re：0.02-0.03％，其余为Fe。
②、采用硅钙和稀土镁球化处理，再用钡钙孕育剂连续孕育。
③、孕育完成后镇静片刻开始进行浇注轧辊，浇完后保温，至常温后开箱，得到轧辊毛坯。
④、对轧辊毛坯粗开孔型，直径方向单边留30-50mm加工余量，然后装炉进行高温热处理，升温至Acm+30℃后保温24-72小时。
⑤、出炉吊袋至大型喷淬机上旋转，并用水雾喷淬调质处理，待温度降低至380-450℃回炉保温。
大型喷淬机包括底座1、托轮座2、托轮轴3、托轮4、电动机、减速箱、联轴器、压力水箱、调节阀和喷水嘴。底座1上固定有两组托轮座2，每组托轮座2上安装有一根托轮轴3，每根托轮轴3上固定有两个托轮4。托轮轴3的两端通过轴承安装在托轮座2上。减速箱的输入端固定在电动机的输出轴上，减速箱的输出端通过联轴器与其中一根托轮轴3联接。压力水箱、调节阀和喷水嘴通过管路依次连通。喷水嘴固定在托轮座2上。
大型喷淬机的两根托轮轴3的平行度误差小于千分之0.2。大型喷淬机的每根托轮轴3上的两个托轮4的表面连线的倾斜度误度小于千分之0.2。大型喷淬机的减速箱输出轴的轴线、联轴器、以及与减速箱连接的托轮轴3的轴线三者之间的直线度误差小于0.2mm。
本实施例的高端铁轨轧机用轧辊生产工艺生产的轧辊强度高、耐磨性能好，辊面至孔型槽底、以及侧壁等区域基本无硬度落差。其硬度的均匀性，耐磨性，抗冲击韧性，抗热裂纹性等综合性能取得显著提高。符合国家提出的生产向科技创新要效益，产业向节约资源型和绿色化方向转化和企业需求的节能降耗，增效增益的产业政策和需求。使用时轧制量一次可达到5000吨以上，比其他材质轧辊提增50-100％，大大延长了轧辊使用寿命。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高端铁轨轧机用轧辊生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
①、加入适量的镍、钼合金元素和微量的钇基重稀土、钒、铌、硼元素，熔炼高纯度铁水；
②、采用硅钙和稀土镁球化处理，再用钡钙孕育剂连续孕育；
③、孕育完成后镇静片刻开始进行浇注轧辊，浇完后保温，至常温后开箱，得到轧辊毛坯；
④、对轧辊毛坯粗开孔型，直径方向单边留30-50mm加工余量，然后装炉进行高温热处理，升温至Acm+30℃后保温一段时间；
⑤、出炉吊至大型喷淬机上旋转，并用水雾喷淬调质处理，待温度降低至380-450℃回炉保温。
2.根据权利要求1所述的一种高端铁轨轧机用轧辊生产工艺，其特征在于：所述步骤①中加入的钇基重稀土的量为每吨铁水加2-3公斤，熔炼的高纯度铁水的具体化学成分为：C：3.00-3.50％，Si：1.50-2.20％，Mn：0.50-1.00％，Cr：0.10-0.50％，Ni：2.50-3.50％，Mo：0.40-1.00％，V：0.05-0.15％，Nb：0.05-0.15％，B：0.05-0.20％，P≤0.05％，S≤0.03％，Mg≥0.04％，Re：0.02-0.03％，其余为Fe。
3.根据权利要求1所述的一种高端铁轨轧机用轧辊生产工艺，其特征在于：所述步骤④中升温至Acm+30℃后的保温时间为24-72小时。
4.根据权利要求1所述的一种高端铁轨轧机用轧辊生产工艺，其特征在于：所述步骤⑤中的大型喷淬机包括底座(1)、托轮座(2)、托轮轴(3)、托轮(4)、电动机、减速箱、联轴器、压力水箱、调节阀和喷水嘴；所述底座(1)上固定有两组托轮座(2)，每组托轮座(2)上安装有一根托轮轴(3)，每根托轮轴(3)上固定有两个托轮(4)；所述托轮轴(3)的两端通过轴承安装在托轮座(2)上；所述减速箱的输入端固定在电动机的输出轴上，减速箱的输出端通过联轴器与其中一根托轮轴(3)联接；所述压力水箱、调节阀和喷水嘴通过管路依次连通；所述喷水嘴固定在托轮座(2)上。
5.根据权利要求4所述的一种高端铁轨轧机用轧辊生产工艺，其特征在于：所述大型喷淬机的两根托轮轴(3)的平行度误差小于千分之0.2。
6.根据权利要求4所述的一种高端铁轨轧机用轧辊生产工艺，其特征在于：所述大型喷淬机的每根托轮轴(3)上的两个托轮(4)的表面连线的倾斜度误差小于千分之0.2。
7.根据权利要求4所述的一种高端铁轨轧机用轧辊生产工艺，其特征在于：所述大型喷淬机的减速箱输出轴的轴线、联轴器、以及与减速箱连接的托轮轴(3)的轴线三者之间的直线度误差小于0.2mm。
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