CN114959506A - 超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢及其制备方法 - Google Patents

超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114959506A
CN114959506A CN202210828225.0A CN202210828225A CN114959506A CN 114959506 A CN114959506 A CN 114959506A CN 202210828225 A CN202210828225 A CN 202210828225A CN 114959506 A CN114959506 A CN 114959506A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel
speed
stainless steel
rolling roller
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210828225.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114959506B (zh
Inventor
李栋
梁敬斌
尤晓东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HEYE SPECIAL STEEL CO LTD
Original Assignee
HEYE SPECIAL STEEL CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HEYE SPECIAL STEEL CO LTD filed Critical HEYE SPECIAL STEEL CO LTD
Priority to CN202210828225.0A priority Critical patent/CN114959506B/zh
Publication of CN114959506A publication Critical patent/CN114959506A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114959506B publication Critical patent/CN114959506B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D25/00—Special casting characterised by the nature of the product
    • B22D25/02—Special casting characterised by the nature of the product by its peculiarity of shape; of works of art
    • B22D25/04—Casting metal electric battery plates or the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/10—Handling in a vacuum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/26—Methods of annealing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/26—Methods of annealing
    • C21D1/32—Soft annealing, e.g. spheroidising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/38—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for roll bodies
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/16—Remelting metals
    • C22B9/18—Electroslag remelting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/22—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/28—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/30—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with cobalt
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Abstract

本发明涉及一种超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢及其制备方法，本发明的超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢的化学组分按质量百分比计包括：C：1.00％‑1.15％；Si：0.20％‑0.50％；Mn：0.20％‑0.40％；P：0％‑0.025％；S：0％‑0.020％；Cr：4.50％‑5.00％；Mo：6.00％‑6.50％；W：7.00％‑7.50％；V：2.00％‑2.30％；Co：2.00％‑3.00％；N：≤0.005％；Ti：≤0.011％；RE：0.015‑0.025％；余量为铁和杂质。本发明制得的超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢，钢中的MC碳化物及M6C碳化物颗粒细小，并具有较优的碳化物组织以及优异的红硬性和高强性高韧性。

Description

超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢，同时还涉及一种超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢的制备方法。
背景技术
随着高精度冷轧机的引进和普及，高质量、高精度、宽幅冷轧钢带的轧制要求逐步提高，采用高硬度、高耐磨的高速钢工作辊越来越迫切。高速钢属于莱氏体钢，铸态组织偏析严重，在使用过程中由于碳化物分布不均易出现疲劳剥落，随着被加工材料硬度的提高，现有W6Mo5Cr4V2的硬度满足不了实际的生产需求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种具有较优的碳化物组织以及优异的红硬性和高强性高韧性的超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢，其化学组分按质量百分比计包括：
C：1.00％-1.15％；
Si：0.20％-0.50％；
Mn：0.20％-0.40％；
P：0％-0.025％；
S：0％-0.020％；
Cr：4.50％-5.00％；
Mo：6.00％-6.50％；
W：7.00％-7.50％；
V：2.00％-2.30％；
Co：2.00％-3.00％；
N：≤0.005％；
Ti：≤0.011％；
RE：0.015-0.025％；
余量为铁和杂质。
进一步的，其化学组分按质量百分比计包括：
C：1.08％-1.13％；
Si：0.28％-0.45％；
Mn：0.20％-0.40％；
P：0％-0.025％；
S：0％-0.010％；
Cr：4.65％-5.00％；
Mo：5.95％-6.35％；
W：7.00％-7.30％；
V：2.00％-2.30％；
Co：2.00％-3.00％；
N：≤0.005％；
Ti：≤0.011％；
RE：0.015-0.025％；
余量为铁和杂质。
进一步的，所述超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢中MC碳化物的体积分数为5％-6.5％，MC的颗粒尺寸为10-15μm。
本发明通过合金成分的设计，并通过提高W和Mo的含量，加入Re元素孕育处理，加入Co元素提高热稳定性的多元复合的设计原则，综合考虑不同元素碳化物在凝固过程中析出及长大的机理，而使得超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢具有优异的高强性、高韧性以及红硬性。
具体而言，本发明中超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢中C(碳)的含量需要控制在1.00％-1.15％，优选为1.08％-1.13％，其作用是作为碳化物的组成元素之一，部分元素固溶于基体，提高基体强度。C元素含量不高于1.15％，以保证钢水在凝固过程中不产生或者少产生莱氏体组织也有助于控制MC碳化物数量以及碳化物偏析控制；C元素不低于1.00％，以保证热处理后达到合适的硬度。
W(钨)元素的作用，W元素是中碳化物形成元素，与碳元素形成M6C碳化物，该碳化物阻止晶粒的长大，提高钢的高温硬度及耐磨性。W元素含量不高于7.50％。以保证钢水在凝固过程中少产生M6C骨骼状的莱氏体组织，防止后期热加工难以破碎，影响钢的塑性；W元素不低于7.00％，以保证形成足够的碳化物，提高钢的耐磨性以及红硬性。
Mo(钼)元素的作用，Mo元素是中碳化物形成元素，在非平衡冷却情况下，Mo元素形成的碳化物发生相变，产生亚稳态的M2C碳化物，呈片状的、扇形分布的M2C在凝固后冷却后进行锻造加热、保温时分解为细小的M6C+MC，并使其易于分布均匀，增加钢的韧性并提高其热塑性。提高碳化物的稳定性以及钢的强度耐磨性。本发明中Mo元素含量优选控制在5.95-6.35％。
W(钨)元素与Mo(钼)元素与C(碳)形成碳化物的当量关系是1.0％W相当于1.8％Mo，W和Mo可以相互替代，本发明控制W当量[W]＝W+Mo/1.8，10.30≤[W]≤10.82，W当量≥10.3，保证热处理后室温M6C含量大于13.4％，W当量≤10.82保证液相中析出的M6C碳化物小于9％，使得材料具有较高的耐磨性同时，减少冶炼过程中复合碳化物的形成概率。
Cr(铬)元素的作用：Cr元素能够促进碳化物的析出，同时，部分Cr元素部分固溶于基体，主要作用为提高钢的淬透性和回火硬度。本发明Cr元素的含量优选为4.65～5.55％。
V(矾)元素的作用，V元素是强碳化物形成元素，在凝固过程中形成先共晶和共晶MC。V含量增大，先共晶MC析出温度与共晶MC析出温度差值越大，先共晶MC颗粒越大。综合考虑到钢材的淬回火硬度以及MC颗粒度，本发明中V的含量优选为2.00-2.30％。
N(氮)元素的作用，N元素与钢中V元素的结合能力比C强，它部分置换MC中的C原子，形成M(CN)型碳氮化物，氮的融入使先共晶碳化物析出温度提高，△T值增大，从而使MC一次碳化物尺寸增大。本发明为减小MC碳化物颗粒尺寸，需要控制N含量≤0.005％。
Ti(钛)元素的作用，Ti元素与钢种C元素的结合能力比V强，在凝固过程中会使先共晶MC碳化物粗化，使MC颗粒长大。本发明为减小MC碳化物颗粒尺寸，需要控制Ti含量≤0.011％。
RE(稀土)元素，使得钢中夹杂物不同程度的发生变态，由不规则的串状分布变为球形的分散分布和细小分布，加入稀土元素可有效改善钢的各向异性和低温脆性。且随着RE/S的提高，横向冲击值和横纵向冲击值之比提高。同时，从冲击断口看出,加稀土的断口较无稀土的断口有明显的缩颈，断口中基本无分层裂纹出现。
当钢中加入稀土元素后，夹杂物偏聚改善，钢中的脆弱带消失，致使断口分层有明显改善，从而对钢材的横向韧性即各向异性有明显的改善。钢中添加稀土元素后，由于稀土在结晶前沿的富集作用，可降低钢液的液、固相线温度，并使钢液结晶时的过热度降低，从而使等轴晶率增大10％-15％,即增大了原始晶粒度。另一方面，由于稀土元素为表面活性物质，因此固溶稀土主要分布在晶界，从而降低界面张力和界面能，即把奥氏体晶粒长大移到更高的温度范围，使奥氏体晶粒长大受到抑制。本发明中RE元素的含量控制0.015-0.025％。
Si(硅)元素强化铁素体，增强钢热处理的二次硬化能力，降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性。本发明中Si元素的含量控制在0.28-0.45％。
Mn(锰)元素使得切削容易碎断，有利于提高加工表面的质量。S(硫)是金属夹杂物形成元素，为改善消除S与Fe等其它元素形成低熔点非金属夹杂的危害，控制适量Mn与S形成MnS，但MnS在压延方向延伸分布，使压延方向的韧性降低，因此S含量越低越好，本发明中S元素的含量控制在≤0.010％，Mn元素的含量控制在0.20-0.40％。
Co(钴)元素和铁形成连续固溶体，Co在使用过程中阻抑、延缓其他元素碳化物的析出和聚集，明显提升钢的热强性和高温硬度。本发明中Co元素的含量控制在2.00-3.00％。
为了达到更好的综合性能，本发明的超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢中的各化学组分应控制在要求范围之内。
本发明同时也提供了制备如上所述的超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢的制备方法，且所述制备方法包括如下步骤：
步骤a、将合金和废钢融化倒入钢包，经LF炉外精练，VD炉真空脱气浇注为电极棒，再经电渣重熔冶炼或连续冷却抽锭式电渣重熔冶炼为电渣锭；或者经ESH炉外精炼，喷射成形直接沉积为钢锭；
步骤b、将步骤a中制得的钢锭经退火后加热，加热温度在1170-1180℃进行均质化，快锻机两镦两拔后，以宽高比≤1.5互为90°放扁，加热后锻造为方坯；
步骤c、将步骤b中的方坯经760℃余热退火后经轧机轧制为圆钢，并高温球化退火，然后矫直，并进行车皮处理。
进一步的，所述高温球化退火工艺包括如下步骤：
步骤c1、将所述钢材放入加热炉中，以一定的速率升温至630℃，保温2h；
步骤c2、将所述钢材以一定的速率升温至780℃，保温2.5h；
步骤c3、将所述钢材以一定的速率升温至880℃，保温5h；
步骤c4、将以≥30℃/h的速率快速降温至810℃；
步骤c5、将所述钢材从810℃缓降到650℃，时间为16小时；
步骤c6、将所述钢材从650℃缓降到400℃，时间为4小时。
进一步的，所述步骤c1、所述步骤c2和所述步骤c3中的升温速率为90-100℃/h。
本发明的超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢的制备方法，制得的超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢可获得高硬度高韧性组织，并使得高速钢内部的组织MC及M6C颗粒细小，且经热处理后硬度高，从而能够提高轧制超薄不锈钢钢板的寿命。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例1所制备的超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢的微结构图；
图2为现有技术中W6Mo5Cr4V2的微结构图；
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明涉及一组超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢，按质量百分比计，其包括有如下化学成分：C：1.00％-1.15％；Si：0.20％-0.50％；Mn：0.20％-0.40％；P：0％-0.025％；S：0％-0.020％；Cr：4.50％-5.00％；Mo：6.00％-6.50％；W：7.00％-7.50％；V：2.00％-2.30％；Co：2.00％-3.00％；N：≤0.005％；Ti：≤0.011％；RE：0.015-0.025％；余量为铁和杂质。
作为优选的设计方案，本发明的超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢，按质量百分比计包括如下的化学成分：C：1.08％-1.13％；Si：0.28％-0.45％；Mn：0.20％-0.40％；P：0％-0.025％；S：0％-0.010％；Cr：4.65％-5.00％；Mo：5.95％-6.35％；W：7.00％-7.30％；V：2.00％-2.30％；Co：2.00％-3.00％；N：≤0.005％；Ti：≤0.011％；Re：0.015-0.025％；余量为铁和杂质。
另外，本发明的超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢中MC碳化物的体积分数为5％-6.5％，MC的颗粒尺寸为10-15μm。
本发明采用如上组分构成的高速钢，使得钢中的MC碳化物及M6C碳化物颗粒细小，并具有较优的碳化物组织以及优异的红硬性和高强性高韧性。
本发明还涉及制备上述超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢的方法，该制备方法在整体设计上主要包括有如下步骤：
步骤a、将合金和废钢融化倒入钢包，经LF炉外精练，VD炉真空脱气浇注为电极棒，再经电渣重熔冶炼或连续冷却抽锭式电渣重熔冶炼为电渣锭；或者经ESH炉外精炼，喷射成形直接沉积为钢锭；
步骤b、将步骤a中制得的钢锭经退火后加热，加热温度在1170-1180℃进行均质化，快锻机两镦两拔后，以宽高比≤1.5互为90°放扁，加热后锻造为方坯；
步骤c、将步骤b中的方坯经760℃余热退火后经轧机轧制为圆钢，并高温球化退火，然后矫直，并进行车皮处理。
其中，上述高温球化退火工艺包括如下步骤：
步骤c1、将所述钢材放入加热炉中，以一定的速率升温至630℃，保温2h；
步骤c2、将所述钢材以一定的速率升温至780℃，保温2.5h；
步骤c3、将所述钢材以一定的速率升温至880℃，保温5h；
步骤c4、将以≥30℃/h的速率快速降温至810℃；
步骤c5、将所述钢材从810℃缓降到650℃，时间为16小时；
步骤c6、将所述钢材从650℃缓降到400℃，时间为4小时。
并且，作为优选实施方式，上述步骤c1、步骤c2和步骤c3中的升温速率为90-100℃/h。
下面将具体以具体制备实施例以及对应的性能检测来进一步说明本发明的超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢及其制备。
实施例一
本实施例涉及一种超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢，包括以下质量百分比的组分：C1.10％，0.30％Si，0.30％Mn，0.020％P，0.010％S，4.80％Cr，6.30％Mo，7.10％W，2.20％V，2.50％Co，0.0050％N，0.010％Ti，0.015％RE余量为铁和不可避免的杂质。其制备方法包括以下步骤：
采用中性坩埚将合金和返回料废钢熔化倒入钢包，经LF炉外精炼，VD炉真空脱气浇注为电极棒，再经电渣重熔冶炼冶炼为φ450电渣锭。钢锭经退火后经环形炉加热，加热温度在1170-1180℃进行均质化，加热后锻造为170方。方坯经760℃余热退火后经轧机轧制为φ75-90圆钢，高温球化退火矫直车皮，经过真空炉去应力退火。
产品经1190℃盐浴淬火，550℃回火，回火后硬度达到66HRC，晶粒度达到11级，冲击韧性为38J。
实施例二
本实施例涉及一超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢，包括以下质量百分比的组分：C1.09％，0.30％Si，0.30％Mn，0.020％P，0.010％S，4.80％Cr，6.40％Mo，7.20％W，2.30％V，2.50％Co，0.0045％N，0.010％Ti，0.015％RE余量为铁和不可避免的杂质。其制备方法包括以下步骤：
采用中性坩埚将合金和废料熔化倒入钢包，经ESH炉外精炼，喷射成形直接沉积为钢锭。
钢锭经退火后经环形炉加热，加热温度在1170-1180℃进行均质化，加热后锻造为170方。方坯经760℃余热退火后经轧机轧制为φ75-90圆钢，高温球化退火矫直车皮，经过真空炉去应力退火。
产品经1190℃盐浴淬火，550℃回火，回火后硬度达到67HRC，晶粒度达到11级，冲击韧性为37J。
实施例三
本实施例涉及一超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢，包括以下质量百分比的组分：C1.15％，0.30％Si，0.30％Mn，0.020％P，0.015％S，5.00％Cr，6.50％Mo，7.35％W，2.30％V，2.80％Co，0.0050％N，0.010％Ti，0.020％RE余量为铁和不可避免的杂质。其制备方法包括以下步骤：
采用中性坩埚将合金和废料熔化倒入钢包，经ESH炉外精炼，喷射成形直接沉积为钢锭。
钢锭经退火后经环形炉加热，加热温度在1170-1180℃进行均质化，加热后锻造为170方。方坯经760℃余热退火后经轧机轧制为φ75-90圆钢，高温球化退火矫直车皮，经过真空炉去应力退火。
产品经1190℃盐浴淬火，550℃回火，回火后硬度达到68HRC，晶粒度达到11级，冲击韧性为36J。
实施例四
本实施例涉及一种超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢，包括以下质量百分比的组分：C1.10％，0.30％Si，0.30％Mn，0.020％P，0.010％S，5.00％Cr，6.50％Mo，7.50％W，2.30％V，3.00％Co，0.0050％N，0.010％Ti，0.025％RE余量为铁和不可避免的杂质。其制备方法包括以下步骤：
采用中性坩埚将合金和返回料熔化倒入钢包，经LF炉外精炼，VD炉真空脱气浇注为电极棒，再经电渣重熔冶炼冶炼为φ450电渣锭。钢锭经退火后经环形炉加热，加热温度在1170-1180℃进行均质化，加热后锻造为170方。方坯经760℃余热退火后经轧机轧制为φ75-90圆钢，高温球化退火矫直车皮，经过真空炉去应力退火。
产品经1190℃盐浴淬火，550℃回火，回火后硬度达到69HRC，晶粒度达到11级，冲击韧性为35J。
本发明的超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢，在650℃保温4h，进行红硬性检测，测定硬度为51.5HRC，比现有W6Mo5Cr4V2在650℃保温4h检测的硬度49.5HRC高了2HRC，显而易见，本发明的超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢，其红硬性优于W6Mo5Cr4V2
另外，本发明的超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢，经1190℃盐浴淬火，并经550℃回火后，热处理性能对比结果如下：
钢种 淬火晶粒度/级 回火度/级 硬度HRC 冲击功J 抗弯强度
本发明钢种 11 1 67 35-38 4700-4800
W<sub>6</sub>Mo<sub>5</sub>Cr<sub>4</sub>V<sub>2</sub> 10 1 65.5 30-32 4400-4500
此外，结合图1和图2所示，本发明的超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢，其内部组织中，碳化物不均度级颗粒度均优于常规生产的W6Mo5Cr4V2。
钢种 规格 碳化物不均度 颗粒大小um
本发明钢种 φ90 5 18
W<sub>6</sub>Mo<sub>5</sub>Cr<sub>4</sub>V<sub>2</sub> φ90 6 22
除此之外，本发明的超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢经热处理后，碳化物MC富V碳化物体积分数为5.1％，碳化物M23C6体积分数为8.8％，碳化物M6C体积分数为7.4％。而现有技术的W6Mo5Cr4V2富V碳化物体积分数为4.2％，碳化物M23C6体积分数为7.1％，碳化物M6C体积分数为5.4％。由此可知，本发明的钢种中各类型碳化物体积含量均比W6Mo5Cr4V2高，也即本发明的超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢的耐磨性明显优于W6Mo5Cr4V2。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢，其特征在于，其化学组分按质量百分比计包括：
C：1.00％-1.15％；
Si：0.20％-0.50％；
Mn：0.20％-0.40％；
P：0％-0.025％；
S：0％-0.020％；
Cr：4.50％-5.00％；
Mo：6.00％-6.50％；
W：7.00％-7.50％；
V：2.00％-2.30％；
Co：2.00％-3.00％；
N：≤0.005％；
Ti：≤0.011％；
Re：0.015-0.025％；
余量为铁和杂质。
2.根据权利要求1所述的超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢，其特征在于，其化学组分按质量百分比计包括：
C：1.08％-1.13％；
Si：0.28％-0.45％；
Mn：0.20％-0.40％；
P：0％-0.025％；
S：0％-0.010％；
Cr：4.65％-5.00％；
Mo：5.95％-6.35％；
W：7.00％-7.30％；
V：2.00％-2.30％；
Co：2.00％-3.00％；
N：≤0.005％；
Ti：≤0.011％；
Re：0.015-0.025％；
余量为铁和杂质。
3.根据权利要求1所述的超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢，其特征在于，
所述超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢中MC碳化物的体积分数为5％-6.5％，MC的颗粒尺寸为10-15μm。
4.一种超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：
步骤a、将合金和废钢融化倒入钢包，经LF炉外精练，VD炉真空脱气浇注为电极棒，再经电渣重熔冶炼或连续冷却抽锭式电渣重熔冶炼为电渣锭；或者经ESH炉外精炼，喷射成形直接沉积为钢锭；
步骤b、将步骤a中制得的钢锭经退火后加热，加热温度在1170-1180℃进行均质化，快锻机两镦两拔后，以宽高比≤1.5互为90°放扁，加热后锻造为方坯；
步骤c、将步骤b中的方坯经760℃余热退火后经轧机轧制为圆钢，并高温球化退火，然后矫直，并进行车皮处理。
5.根据权利要求4所述的超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢的制备方法，其特征在于：
所述高温球化退火工艺包括如下步骤：
步骤c1、将所述钢材放入加热炉中，以一定的速率升温至630℃，保温2h；
步骤c2、将所述钢材以一定的速率升温至780℃，保温2.5h；
步骤c3、将所述钢材以一定的速率升温至880℃，保温5h；
步骤c4、将以≥30℃/h的速率快速降温至810℃；
步骤c5、将所述钢材从810℃缓降到650℃，时间为16小时；
步骤c6、将所述钢材从650℃缓降到400℃，时间为4小时。
6.根据权利要求5所述的超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢的制备方法，其特征在于：
所述步骤c1、所述步骤c2和所述步骤c3中的升温速率为90-100℃/h。
CN202210828225.0A 2022-07-13 2022-07-13 超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢及其制备方法 Active CN114959506B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210828225.0A CN114959506B (zh) 2022-07-13 2022-07-13 超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210828225.0A CN114959506B (zh) 2022-07-13 2022-07-13 超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114959506A true CN114959506A (zh) 2022-08-30
CN114959506B CN114959506B (zh) 2023-04-25

Family

ID=82969256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210828225.0A Active CN114959506B (zh) 2022-07-13 2022-07-13 超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114959506B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116516259A (zh) * 2023-06-02 2023-08-01 丹阳市曙光新材料科技有限公司 一种含钴低合金高速钢麻花钻及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01201444A (ja) * 1988-02-08 1989-08-14 Hitachi Metals Ltd 鋳塊の塑性加工による高硬度高靭性高速度鋼
JP2001294975A (ja) * 2000-04-12 2001-10-26 Nippon Steel Corp 圧延用複合ロール
JP2008264828A (ja) * 2007-04-19 2008-11-06 Fujikoo:Kk 熱間圧延用複合ロール、熱間圧延用複合ロールの製造方法及び熱間圧延方法
CN104131226A (zh) * 2014-07-09 2014-11-05 河冶科技股份有限公司 丝锥专用3v高速钢及其制备工艺
CN106884118A (zh) * 2016-12-29 2017-06-23 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 锻造电渣复合高速钢轧辊及其制造方法
CN109371330A (zh) * 2018-12-25 2019-02-22 金湖蒂斯特五金制品有限公司 一种高韧性高速钢及其制备工艺
CN111850391A (zh) * 2020-06-18 2020-10-30 河冶科技股份有限公司 一种螺钉冲头用高速钢及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01201444A (ja) * 1988-02-08 1989-08-14 Hitachi Metals Ltd 鋳塊の塑性加工による高硬度高靭性高速度鋼
JP2001294975A (ja) * 2000-04-12 2001-10-26 Nippon Steel Corp 圧延用複合ロール
JP2008264828A (ja) * 2007-04-19 2008-11-06 Fujikoo:Kk 熱間圧延用複合ロール、熱間圧延用複合ロールの製造方法及び熱間圧延方法
CN104131226A (zh) * 2014-07-09 2014-11-05 河冶科技股份有限公司 丝锥专用3v高速钢及其制备工艺
CN106884118A (zh) * 2016-12-29 2017-06-23 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 锻造电渣复合高速钢轧辊及其制造方法
CN109371330A (zh) * 2018-12-25 2019-02-22 金湖蒂斯特五金制品有限公司 一种高韧性高速钢及其制备工艺
CN111850391A (zh) * 2020-06-18 2020-10-30 河冶科技股份有限公司 一种螺钉冲头用高速钢及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116516259A (zh) * 2023-06-02 2023-08-01 丹阳市曙光新材料科技有限公司 一种含钴低合金高速钢麻花钻及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114959506B (zh) 2023-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103276298B (zh) 高硬高韧冷热兼作模具钢及其生产方法
EP3940105A1 (en) Hot-work die steel and preparation method therefor
CN108220766B (zh) 一种Cr-V系热作模具钢及其制备方法
CN110172641B (zh) 一种细晶高强韧热作模具钢及其制备方法
CN110129678B (zh) 一种经济型细晶高强韧热作模具钢及其制备方法
CN110230009B (zh) 一种具有良好切削性能的热作模具钢及其制备方法
CN111850391B (zh) 一种螺钉冲头用高速钢及其制备方法
JP6366326B2 (ja) 高靱性熱間工具鋼およびその製造方法
CN105063492A (zh) 汽车摩擦片的热轧钢材及其制备方法
CN110205542A (zh) 一种冷轧辊用工具钢及其制备方法
CN114959506B (zh) 超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢及其制备方法
WO2016107517A1 (zh) 一种铁路辙叉用高耐磨合金钢及其制造方法
CN115491571B (zh) 热作模具钢的制备方法及热作模具钢
CN100554482C (zh) 适用于棒线材连轧机的新型硬质材料轧辊及其制造方法
US20240068078A1 (en) Die steel with a high thermal diffusion coefficient and its preparation methods
JP2710941B2 (ja) 転造ダイス用鋼
CN111270122B (zh) 铌微合金化冷轧辊的制造方法及铌微合金化冷轧辊
CN113957357A (zh) 一种热轧耐磨钢及其生产方法
CN114752864A (zh) 一种低密度超高强度高塑性钢及其制备方法和应用
CN111057964B (zh) 一种新能源汽车高强度转向节用钢材及其制备方法与应用
CN112391581A (zh) 一种热作盾构钢及其制备方法
CN104630628B (zh) 一种抗拉强度≥800MPa级焊接结构钢及生产方法
CN116334496B (zh) 一种具有细小共晶碳化物的模具钢及其制备方法
CN112410684A (zh) 一种模具钢及其制备方法
CN115354237B (zh) 抗拉强度1000MPa级热轧超高强钢板及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant