CN108220775A - 一种铜箔轧机工作辊 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铜箔轧机工作辊，属于轧辊制备领域，工作辊材质包含的化学成分及各成分重量百分含量为C 0.7～1.0％，Si 0.2～1.0％，Mn 0.1～0.6％，Cr 1.5～3.5％，Mo 0.1～0.8％，Ni≤0.6％，V≤0.5％，P≤0.02％，S≤0.02％，本发明制备的工作辊具有硬度高、硬度均匀性高的优点，轧制出的铜箔厚度能达到10μm以下。

Description

一种铜箔轧机工作辊
技术领域
本发明涉及铜箔轧制用设备，尤其是一种铜箔轧机工作辊，属于轧辊制备领域。
背景技术
铜箔是由铜加一定比例的其他金属制备而成的，不同规格厚度的铝箔产品在包装、航空、机电等领域已有大量的应用，而铜箔轧制技术还不够成熟，轧制铜箔的轧机还处于研发阶段，因此导致铜箔产品尚未在市场上供售。
日本的一种六辊铜箔轧机，可轧制出厚度达到10μm以下的铜箔制品，但是该铜箔轧机的工作辊规格较小，成品的直径在150mm以下，细长比大于17。要轧制出符合要求的铜箔制品，需要工作辊具有较高的硬度、较高的硬度均匀性及较高的精度(同轴度)。缩小工作辊的直径是制备厚度较薄的铜箔制品的一种途径，工作辊直径的缩小，使得在保证产品宽度不变的情况下工作辊的细长比增大了，细长比的增大会降低工作辊的刚性(硬度)，因此，如何在较高的细长比要求下获得高硬度、高硬度均匀性的工作辊成为铜箔轧制生产中亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种铜箔轧机工作辊，提高工作辊硬度与硬度均匀性，能轧制出厚度在10μm以下的铜箔。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种铜箔轧机工作辊，工作辊材质包含的化学成分及各成分的重量百分含量为C0.7～1.0％，Si 0.2～1.0％，Mn 0.1～0.6％，Cr 1.5～3.5％，Mo 0.1～0.8％，Ni≤0.6％，V≤0.5％，P≤0.02％，S≤0.02％。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述工作辊的细长比≥17。
本发明技术方案的进一步改进在于制备步骤如下：先制备钢坯，再粗车、调质，然后进行感应淬火、冷处理，最后进行回火处理。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述调质是在电阻炉中进行的，加热温度为850～880℃，保温时间为5～8h。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述感应淬火的加热温度为910～980℃，淬火运行速度为50～100mm/min，淬火频率为100～400Hz。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述冷处理的温度为-180～-50℃，冷处理时间为2～8h。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述回火处理的温度为80～145℃，回火保温时间为10～100h。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
本发明制备的工作辊在高细长比的要求下仍具有硬度高、硬度均匀性高、精度高的优点，轧制出的铜箔厚度能达到10μm以下。
本发明工作辊的材质优选9Cr2Mo，材质中各成分在最佳重量百分含量范围内相互作用，是工作辊高硬度、高硬度均匀性的材质保证；工作辊的制备工艺中先制备钢坯，对钢坯进行调质处理使得工作辊内外温度均一，防止了工作辊在局部高温情况下产生较大裂纹，影响工作辊的辊面质量；910～980℃的高温感应淬火处理，在50～100mm/min的运行速度及100～400Hz的淬火频率条件下，使得工作辊组织状态发生转变，提高了工作辊的辊面硬度，保证了工作辊的高硬度均匀性；之后进行的冷处理、回火处理使得工作辊内外温度均一，消除了工作辊内外的应力，进一步保证了工作辊的高品质，工作辊的表面硬度达到了100HSD左右，表面硬度均匀性均小于2HSD，同轴度达到了0.0015；将制备出的高品质工作辊应用于铜箔轧制生产中，能使铜箔产品的厚度进一步缩小，获得厚度较薄的铜箔成品，在一定程度上拓宽了铜箔的应用范围。
本发明制备工艺中所用设备涉及到感应炉、电阻炉等，这些设备均为轧辊制备领域常用设备，通过调整现有设备的工艺参数，即能保证获得符合要求的铜箔轧机工作辊，无其他昂贵设备的投入，保证了制备工艺的低成本。
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：
一种铜箔轧机工作辊，工作辊的细长比≥17，工作辊材质为9Cr2Mo，包含的化学成分及各成分的重量百分含量为C 0.7～1.0％，Si 0.2～1.0％，Mn 0.1～0.6％，Cr 1.5～3.5％，Mo 0.1～0.8％，Ni≤0.6％，V≤0.5％，P≤0.02％，S≤0.02％，其余为Fe和不可避免的杂质。
工作辊的制备步骤如下：
先炼制钢材，制造钢坯，使钢材的化学成分及含量达到要求的范围，并用常规生产工艺制造冷轧辊坯，具体步骤是，炼制钢材时用电弧炉和LF+VD精炼炉进行冶炼，模铸成电极，然后将电极锭退火，再将电极锭熔铸成电渣锭，最后化验，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(粗车)，检验合格后进行调质处理(预备热)，调质处理是在电阻炉中进行的，加热温度为850～880℃，保温时间为6～8h；
然后进行感应淬火，感应淬火时的加热温度为910～980℃，淬火运行速度为50～100mm/min，淬火频率为100～400Hz；之后进行冷处理，冷处理的温度为-180～-50℃，冷处理时间为2～8h；最后进行回火处理，回火处理的温度为80～145℃，回火保温时间为10～100h。
实施例1
一种铜箔轧机工作辊，工作辊的细长比为17，工作辊材质为9Cr2Mo，包含的化学成分及各成分的重量百分含量为C 0.91％，Si 0.35％，Mn 0.30％，Cr1.98％，Mo 0.32％，Ni0.04％，P 0.01％，S 0.01％，其余为Fe和不可避免的杂质。
工作辊的制备步骤如下：
先炼制钢材，制造钢坯，使钢材的化学成分及含量达到要求的范围，并用常规生产工艺制造冷轧辊坯，具体步骤是，炼制钢材时用电弧炉和LF+VD精炼炉进行冶炼，模铸成电极，然后将电极锭退火，再将电极锭熔铸成电渣锭，最后化验，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(粗车)，检验合格后进行调质处理(预备热)，调质处理是在电阻炉中进行的，加热温度为870℃，保温时间为7h；
然后进行感应淬火，感应淬火时的加热温度为930℃，淬火运行速度为60mm/min，淬火频率为250Hz；之后进行冷处理，冷处理的温度为-120℃，冷处理时间为2.5h；最后进行回火处理，回火处理的温度为100℃，回火保温时间为20h。
轧辊交付后，检测粗糙度值及辊面质量，符合上机要求，上机轧制使用正常，轧制产品板面质量符合要求。
实施例2～4与实施例1基本类似，具体参数见表1所示。
表1
为说明本发明的优势，将实施例1～4制备的铜箔轧机工作辊(每个实施例制备的工作辊为1批，每批工作辊的个数为5)进行检测，检测结果如表2所示。
表2
检测指标 例1 例2 例3 例4
表面硬度(HSD) 99～102 95～97 97～99 99～101
表面硬度均匀性(HSD) 1～1.5 1～1.2 1～1.6 1～1.9
轧制出铜箔的厚度(μm) 8～9 5～6 7～9 4～6
由表2可以看出本发明实施例1～4制备的铜箔轧机工作辊表面硬度为95～102HSD，有较高的硬度；表面硬度均匀性均小于2HSD，硬度均匀性较高；可轧制出的铜箔厚度都在10μm以下。

Claims (7)

1.一种铜箔轧机工作辊，其特征在于：所述工作辊材质包含的化学成分及各成分的重量百分含量为C 0.7～1.0％，Si 0.2～1.0％，Mn 0.1～0.6％，Cr 1.5～3.5％，Mo 0.1～0.8％，Ni≤0.6％，V≤0.5％，P≤0.02％，S≤0.02％。
2.根据权利要求1所述的一种铜箔轧机工作辊，其特征在于：所述工作辊的细长比≥17。
3.根据权利要求2所述的一种铜箔轧机工作辊，其特征在于制备步骤如下：先制备钢坯，再粗车、调质，然后进行感应淬火、冷处理，最后进行回火处理。
4.根据权利要求3所述的一种铜箔轧机工作辊，其特征在于：所述调质是在电阻炉中进行的，加热温度为850～880℃，保温时间为5～8h。
5.根据权利要求3所述的一种铜箔轧机工作辊，其特征在于：所述感应淬火的加热温度为910～980℃，淬火运行速度为50～100mm/min，淬火频率为100～400Hz。
6.根据权利要求3所述的一种铜箔轧机工作辊，其特征在于：所述冷处理的温度为-180～-50℃，冷处理时间为2～8h。
7.根据权利要求3所述的一种铜箔轧机工作辊，其特征在于：所述回火处理的温度为80～145℃，回火保温时间为10～100h。
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