CN105861952A - 一种锻造粗轧工具钢轧辊及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种锻造粗轧工具钢轧辊及制造方法，包括下列重量百分比含量的化学成分：C 0.65-0.75；Si 0.2-0.55；Mn 0.20-0.30；Cr 1.00-5.50；Ni 1-5.5；Mo 0.30-0.40；V 0.10-0.20；S≤0.015；P≤0.015；其余为Fe和不可避免杂质。制造方法：依次经LF炉精炼、热处理、水压机锻造、锻后热处理、调质处理、差温淬火、成品，优点是：通过冶炼技术获取新的合金化合物，新的合金化合物能够提高轧辊的抗热裂性和耐磨性，通过合理的锻造比提高轧辊强度，用先进的差温热处理获取好的组织。
Description
技术领域
本发明涉及一种冶金轧辊，尤其涉及一种用于生产热轧板带时使用在轧机入口上的锻造粗轧工具钢轧辊及制造方法。
背景技术
热连轧粗轧机一般都由2辊或4辊组成，目前使用最多的是由1架R1两辊轧机和1架4辊轧机组成粗轧机组，个别企业考虑建设成本，粗轧机只由1架4辊轧辊，无论R1两辊轧机轧辊还是4辊轧机工作辊都具有一定的开坯作用，轧制温度高(一般在1100℃以上)，要求轧辊具有很高的抗热裂性、耐磨性。特别R1两辊轧机还要具有很高的强度。目前。粗轧R1轧辊材质一般采用普通CrNiM0锻钢轧辊和工具钢铸钢轧辊。前者耐磨性差，后者强度低，都不能满足实际轧制要求。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种锻造粗轧工具钢轧辊，具有很高抗热裂性、耐磨性和高强度的锻造工具钢轧辊。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种锻造粗轧工具钢轧辊，包括下列重量百分比含量的化学成分：
C 0.65-0.75；Si 0.2-0.55；Mn 0.20-0.30；Cr 1.00-5.50；Ni 1-5.5；Mo 0.30-0.40；V 0.10-0.20；S≤0.015；P≤0.015；其余为Fe和不可避免杂质。
一种锻造粗轧工具钢轧辊的制造方法，依次经LF炉精炼、热处理、水压机锻造、锻后热处理、调质处理、差温淬火、成品，具体包括以下步骤：
1)按照各化学组分及含量通过电弧炉和精炼炉冶炼，精炼炉出钢温度控制在1590～1660℃，浇注成钢锭，浇注温度为1555～1570℃；
2)钢锭热送，钢锭本体温度最低温度高于650℃，然后入加热炉加热1200～1350℃，出炉送入水压机锻造；
3)锻后热处理：锻件空冷至450～460℃，将锻件升温至650～670℃，升温速度≤40℃/h，保持7.5～8.5小时，升温至918～922℃，保温20-21小时，冷却至320～350℃，保持21～22小时，升温到640～660℃，保持8～9小时，升温至780～800℃，保持24-25小时，冷却至320～350℃，升温到640～660℃，冷却至300℃；
4)经调质处理后，进行差温淬火：升温到295～305℃，保持10-12小时，升温到505～515℃，转差温炉，升温到1010～1030℃，均温3.2～3.6小时，降温保温0.5小时到950～970℃时，保温2小时，经辊身喷雾处理后，温度降到298～302℃，保持0.9～1.1小时，升温到498～502℃，保温90～92小时，降温到398～402℃，降温速率≤20℃，再降温到150～146℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过冶炼技术获取新的合金化合物，新的合金化合物能够提高轧辊的抗热裂性和耐磨性，通过合理的锻造比提高轧辊强度，用先进的差温热处理获取好的组织，最终使轧辊辊身硬度：HSD50-70；辊身表面硬度均匀性：≤3HSD；报废直径处硬度降：≤4HSD；辊身淬硬层深度：≥100mm；辊颈抗拉强度：≥900Mpa；辊颈屈服强度：≥700Mpa。
附图说明
图1是压钳口钢锭冒口示意图。
图2是一次拔长后钢锭示意图。
图3是一次镦粗后钢锭示意图。
图4是二次拔长后钢锭示意图。
图5是二次镦粗后钢锭示意图。
图6是三次拔长后钢锭示意图。
图7是修整后的钢锭示意图。
图8是锻后热处理工艺流程图。
图9是调质处理工艺流程图。
图10是差温淬火工艺流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
一种锻造粗轧工具钢轧辊，包括下列重量百分比含量的化学成分：
C 0.65-0.75；Si 0.2-0.55；Mn 0.20-0.30；Cr 1.00-5.50；Ni 1-5.5；Mo 0.30-0.40；V 0.10-0.20；S≤0.015；P≤0.015；其余为Fe和不可避免杂质。
一种锻造粗轧工具钢轧辊的制造方法，依次经LF炉精炼、热处理、水压机锻造、锻后热处理、调质处理、差温淬火、成品，具体包括以下步骤：
1)按照各化学组分及含量通过电弧炉和精炼炉冶炼，精炼炉出钢温度控制在1590～1660℃，浇注成钢锭，浇注温度为1555～1570℃；
2)钢锭热送，钢锭本体温度最低温度高于650℃，然后入加热炉加热1200～1350℃，出炉送入水压机锻造；
3)将钢锭冒口压至操作车钳口可夹持的尺寸：Ф650～700mm×1100～1200mm；
4)一次拔长，利用WHF锻造法，将坯料拔长至Ф1450～1550mm；一次镦粗，将坯料立于镦粗台上，将钢锭锭身镦粗至Ф2150～2250mm；二次拔长，利用WHF锻造法，将坯料拔长至Ф1450～1550mm；二次镦粗，将坯料立于镦粗台上，将钢锭锭身镦粗至Ф2150～2250mm；三次拔长，利用WHF锻造法，将坯料拔长至Ф1450～1550mm；然后修整至成品结构外形；
5)锻后热处理：锻件空冷至450～460℃，将锻件升温至650～670℃，升温速度≤40℃/h，保持7.5～8.5小时，升温至918～922℃，保温20-21小时，冷却至320～350℃，保持21～22小时，升温到640～660℃，保持8～9小时，升温至780～800℃，保持24-25小时，冷却至320～350℃，升温到640～660℃，冷却至常温；
6)经调质处理后，进行差温淬火：升温到295～305℃，保持10-12小时，升温到505～515℃，转差温炉，升温到1010～1030℃，均温3.2～3.6小时，降温保温0.5小时到950～970℃时，保温2小时，经辊身喷雾处理后，温度降到298～302℃，保持0.9～1.1小时，升温到498～502℃，保温90～92小时，降温到398～402℃，降温速率≤20℃，再降温到150～146℃。
实施例：
上述实施例组成成分其余为Fe及不可避免的杂质。
锻造粗轧工具钢轧辊的制造方法，包括以下步骤：
1)电弧炉出钢温度控制在1600～1640℃，然后进入LF精炼炉冶炼，加入白灰8～12kg/t，粘土块2～4kg/t，AD粉造渣，使用C+Si粉进行还原，为加强还原效果可以使用少量Ca-Si粉保持还原气氛，当精炼炉温度达到1700～1720℃(注意缓慢升温防止VD过程温降太大)，进行VD处理，精炼炉出钢温度控制在1600～1650℃，浇注成钢锭，浇注温度为1560～1565℃；
2)钢锭热送，钢锭本体温度最低温度高于650℃，然后入加热炉加热1200～1350℃，出炉送入水压机锻造；
3)见图1，将钢锭冒口压至操作车钳口可夹持的尺寸：Ф700mm×1200mm；
4)见图2-图7，一次拔长，利用WHF锻造法，将坯料拔长至Ф1500mm；一次镦粗，将坯料立于镦粗台上，将钢锭锭身镦粗至Ф2200mm；二次拔长，利用WHF锻造法，将坯料拔长至Ф1500mm；二次镦粗，将坯料立于镦粗台上，将钢锭锭身镦粗至Ф2200mm；三次拔长，利用WHF锻造法，将坯料拔长至Ф1500mm；然后修整至成品结构外形，见图7；
5)见图8，锻后热处理：锻件空冷至≥450℃，将锻件升温至650～670℃，升温速度≤40℃/h，保持8小时，升温至920℃，升温速度≤60℃/h，保温20-21小时，冷却至320～350℃(空冷至400℃，然后进行炉冷)，保持21小时，升温到640～660℃，升温速度≤40℃/h，保持8小时，升温至780～800℃，升温速度≤60℃/h，保持24-25小时，冷却至320～350℃(炉冷至400℃，再炉冷)，升温到640～660℃，升温速度≤40℃/h，冷却至300℃；
6)见图9，经调质处理后，进行差温淬火：升温到300℃，保持11小时，升温到510℃，转差温炉，升温到1010～1030℃，均温3.5小时，降温保温0.5小时到950～970℃时，保温2小时，经辊身喷雾处理后，温度降到300℃，保持1小时，升温到500℃，保温90小时，降温到400℃，降温速率≤20℃，再降温到150℃，见图10。
最终检测实现了轧辊辊身硬度：HSD50-70；辊身表面硬度均匀性：≤3HSD；报废直径处硬度降：≤4HSD；辊身淬硬层深度：≥100mm；辊颈抗拉强度：≥900Mpa；辊颈屈服强度：≥700Mpa。
Claims (2)
1.一种锻造粗轧工具钢轧辊，其特征在于，包括下列重量百分比含量的化学成分：
C 0.65-0.75；Si 0.2-0.55；Mn 0.20-0.30；Cr 1.00-5.50；Ni 1-5.5；Mo 0.30-0.40；V 0.10-0.20；S≤0.015；P≤0.015；其余为Fe和不可避免杂质。
2.根据权利要求1所述的一种锻造粗轧工具钢轧辊的制造方法，依次经LF炉精炼、热处理、水压机锻造、锻后热处理、调质处理、差温淬火、成品，其特征在于，具体包括以下步骤：
1)按照各化学组分及含量通过电弧炉和精炼炉冶炼，精炼炉出钢温度控制在1590～1660℃，浇注成钢锭，浇注温度为1555～1570℃；
2)钢锭热送，钢锭本体温度最低温度高于650℃，然后入加热炉加热1200～1350℃，出炉送入水压机锻造；
3)锻后热处理：锻件空冷至450～460℃，将锻件升温至650～670℃，升温速度≤40℃/h，保持7.5～8.5小时，升温至918～922℃，保温20-21小时，冷却至320～350℃，保持21～22小时，升温到640～660℃，保持8～9小时，升温至780～800℃，保持24-25小时，冷却至320～350℃，升温到640～660℃，冷却至300℃；
4)经调质处理后，进行差温淬火：升温到295～305℃，保持10-12小时，升温到505～515℃，转差温炉，升温到1010～1030℃，均温3.2～3.6小时，降温保温0.5小时到950～970℃时，保温2小时，经辊身喷雾处理后，温度降到298～302℃，保持0.9～1.1小时，升温到498～502℃，保温90～92小时，降温到398～402℃，降温速率≤20℃，再降温到150～146℃。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160817 |