耐冲击型两辊粗轧辊及其制造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010290729.9

申请日:

2010.09.26

公开号:

CN101974723A

公开日:

2011.02.16

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):C22C 38/46申请公布日:20110216|||实质审查的生效IPC(主分类):C22C 38/46申请日:20100926|||公开

IPC分类号:

C22C38/46; C21D9/38; B21B27/00

主分类号:

C22C38/46

申请人:

中钢集团邢台机械轧辊有限公司

发明人:

袁乃博; 孙格平; 马大江

地址:

054025 河北省邢台市新兴西大街1号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明公开了一种耐冲击型两辊粗轧辊,其化学组分及重量百分比为:C0.30-0.65%;Si 0.35-1.20%;Mn 0.30-1.00%;Cr 3.00-5.50%;Ni 0.30-1.20%;Mo 0.50-1.50%;V 0.20-2.00%;S≤0.02;P≤0.02;其余为Fe和不可避免的杂质。由本发明生产制得的两辊粗轧辊其表面硬度为65-75HSD,具有优良的高温耐冲击性能、耐热疲劳性和耐磨性。

权利要求书

1: 一种耐冲击型两辊粗轧辊, 其特征在于其材质中的化学组分及重量百分含量为 : C 0.30-0.65 ; Si 0.35-1.20 ; Mn 0.30-1.00 ; Cr 3.00-5.50 ; Ni 0.30-1.20 ; Mo 0.50-1.50 ; V 0.20-
2: 00 ; S ≤ 0.02 ; P ≤ 0.02 ; 其余为 Fe 和不可避免杂质。 2. 根据权利要求 1 所述的耐冲击型两辊粗轧辊的制造方法, 其特征在于 : 其制造方法 主要包括 ①按照各化学组分及含量通过电弧炉和精炼炉冶炼, 并铸造成型 ; ② 铸 造 开 箱 后, 直 接 进 行 预 备 热 处 理, 预 备 热 处 理 包 括 正 火 和 回 火, 正火温度为 900-960℃, 正火后再进行 520-650℃回火处理 ; ③最终热处理, 最终热处理采用淬火 + 高温多次回火, 淬火温度 960-1020℃, 保温加热 时间 3-10 小时 ; 回火温度 520-560℃, 回火时间共计 30-50 小时。
3: 00-5.50 ; Ni 0.30-1.20 ; Mo 0.50-1.50 ; V 0.20-2.00 ; S ≤ 0.02 ; P ≤ 0.02 ; 其余为 Fe 和不可避免杂质。 2. 根据权利要求 1 所述的耐冲击型两辊粗轧辊的制造方法, 其特征在于 : 其制造方法 主要包括 ①按照各化学组分及含量通过电弧炉和精炼炉冶炼, 并铸造成型 ; ② 铸 造 开 箱 后, 直 接 进 行 预 备 热 处 理, 预 备 热 处 理 包 括 正 火 和 回 火, 正火温度为 900-960℃, 正火后再进行 520-650℃回火处理 ; ③最终热处理, 最终热处理采用淬火 + 高温多次回火, 淬火温度 960-1020℃, 保温加热 时间 3-10 小时 ; 回火温度 520-560℃, 回火时间共计 30-50 小时。

说明书


耐冲击型两辊粗轧辊及其制造方法

    【技术领域】
     本发明涉及一种冶金轧辊, 尤其是指生产热轧板带时使用在轧机入口上的两辊粗轧辊。 背景技术 两辊粗轧工作辊的服役条件较为恶劣, 一般为可逆轧制, 轧制速度慢, 轧制温度 高, 入口坯料较厚, 咬入时存在较大冲击, 因此要求两辊粗轧辊具有较高的热疲劳性和抗冲 击性能。两辊粗轧辊一直以来使用合金铸钢和合金锻钢轧辊, 其合金含量低 ( 总合金含量 < 3% ), 硬度偏低 (38-45HSD), 基体固溶合金元素较少, 基体显微硬度较低。综合因素造 成耐磨性差, 热裂纹扩展严重, 耐冲击性、 抗疲劳性和耐磨性较差, 毫米轧制量较低, 轧材表 面质量较差。为解决这一问题, 适应现代轧机对轧辊的严格要求, 需要进行轧辊新材质设 计及相应热处理方法的研究。中国专利 200510059342.1 公开了一种辊身粹硬层硬度较高 的冷轧工作辊合金, 该合金的主要化学成分是 : C 为 0.9 ~ 1.2%, Si 为 0.85 ~ 1.25%, Mn 为 0.40 ~ 0.60%, Cr 为 2.50 ~ 5.50%, Ni 为 0.25 ~ 0.45%, Mo 为 0.25 ~ 0.45%, V为 0.05 ~ 0.15%, 其余为 Fe。本材料的硬度虽然有所提高, 但是其抗热烈性和耐冲击能仍然 较低。
     发明内容
     本发明需要解决的技术问题是提供一种具有更高的抗热裂性、 耐磨性和耐冲击性 能的两辊粗轧辊。
     为解决上述技术问题, 本发明所采取的技术方案是 :
     一 种 耐 冲 击 型 两 辊 粗 轧 辊, 其化学组分及重量百分比为 : C 0.30-0.65 % ; Si 0.35-1.20 % ; Mn 0.30-1.00 % ; Cr 3.00-5.50 % ; Ni 0.30-1.20 % ; Mo 0.50-1.50 % ; V 0.20-2.00% ; S ≤ 0.02 ; P ≤ 0.02 ; 其余为 Fe 和不可避免的杂质。
     耐冲击型两辊粗轧辊的制造方法, 主要包括
     ①按照各化学组分及含量通过电弧炉和精炼炉冶炼, 并铸造成型 ;
     ②铸造开箱后, 直接进行预备热处理, 预备热处理包括正火和回火, 正火温度为 900-960℃, 正火后再进行 520-650℃回火处理 ;
     ③最终热处理, 最终热处理采用淬火 + 高温多次回火, 淬火温度 960-1020℃, 保温 加热时间 3-10 小时 ; 回火温度 520-560℃, 回火时间共计 30-50 小时。
     由于采用了上述技术方案, 本发明所取得的技术进步在于 :
     由本发明生产制得的两辊粗轧辊通过科学的设计成分配比和适当的热处理工艺, 使轧辊表面硬度为 65-75HSD, 具有优良的高温耐冲击性能、 耐热疲劳性和耐磨性。 本发明的 毫米轧制量比合金铸钢和锻钢粗轧辊提高 100%以上, 并且在轧制特殊品种钢如硅钢时, 其 辊身表面质量远远优于合金铸钢和锻钢粗轧辊, 较好的保证了板材的表面质量 ; 耐磨性优 异, 正常轧制时, 每次车削量比合金铸钢和锻钢轧辊降低 50%。 下机后的辊面质量冷热疲劳裂纹几乎很少, 而合金铸钢和锻钢冷热疲劳裂纹严重, 合金铸钢和锻钢每次车削量为抗疲 劳耐冲击型轧辊的 2 倍 ; 实轧效果好, 即具有优异的抗冷热疲劳和耐冲击性能, 又具有较高 的耐磨性和辊颈强度, 减少在机磨损、 降低裂纹产生扩展能力和保证轧辊的安全性。 大大提 高了轧材的质量、 轧辊的轧制寿命和轧辊的性价比, 节能降耗, 带来了较好的经济效益和社 会效益。
     加入的特殊碳化物形成元素, 易于生成 M7C3、 M2C、 MC 型合金碳化物, 显微硬度高达 1700-1800HV, 弥散分布于基体中, 同时基体固溶大量合金元素, 显著提高轧辊的耐磨性。 基 体固溶 Cr 元素可显著增加奥氏体稳定性, 降低临界转变速度, 从而增加材料的淬透性和淬 硬性, 提高了轧辊的抗疲劳性能。V 与 C 有极强的亲合力, 易形成稳定的 VC, 存在于晶粒边 界, 抑制晶粒长大, 细化晶粒, 增加晶粒间接触面积, 有效的增加了轧辊屈服强度和抗拉强 度, 增强抗热裂性, 减缓裂纹的扩展, 提高轧辊抗冲击性能。 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 :
     实施例 1 一种耐冲击型两辊粗轧辊进行原料配比时, 选用优质废钢和合金元素, 按以下组 分和重量百分比配料 :
     C 0.56
     Si 0.82Mn 0.55Cr 4.29Mo 0.6V 0.29Ni 0.83P 0.015S 0.013其余为 Fe 和不可避免杂质。
     本实施例通过电弧炉和精炼炉冶炼, 降低或消除有害元素, 提高钢液的纯净度, 为 轧辊的高性能要求提供基础。 轧辊开箱后, 直接进行预备热处理, 为成品热处理进行组织准 备。预备热处理包括正火和回火两道工序, 正火温度采用 920℃, 回火温度为 630℃。最终 热处理采用淬火 + 高温三次回火, 淬火温度为 960℃, 保温加热时间 3-10 小时, 回火温度为 520℃, 每次回火时间为分别为 10-15 小时。 回火次数还可以是两次, 每次回火时间为 15-25 小时。淬火和回火的时间可以根据产品大小适当调整。这样可以得到晶粒细小的带位相 的回火索氏体 + 高硬度弥散分布的碳化物, 保证了轧辊在轧制过程中的具有较高的耐热疲 耐冲击和耐磨性。 劳、
     通过上述处理后, 用专用的轧辊肖氏硬度计测定, 测得本实施例的工作辊的表面 硬度为 72HSD。
     实施例 2 ~实施例 6
     各实施例的制造方法与实施例 1 相同, 工艺条件、 轧辊材质中的化学组分及百分 含量以及成品的表面硬度如下表所示 :
     5

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资源描述

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1、10申请公布号CN101974723A43申请公布日20110216CN101974723ACN101974723A21申请号201010290729922申请日20100926C22C38/46200601C21D9/38200601B21B27/0020060171申请人中钢集团邢台机械轧辊有限公司地址054025河北省邢台市新兴西大街1号72发明人袁乃博孙格平马大江54发明名称耐冲击型两辊粗轧辊及其制造方法57摘要本发明公开了一种耐冲击型两辊粗轧辊,其化学组分及重量百分比为C030065;SI035120;MN030100;CR300550;NI030120;MO050150;V0202。

2、00;S002;P002;其余为FE和不可避免的杂质。由本发明生产制得的两辊粗轧辊其表面硬度为6575HSD,具有优良的高温耐冲击性能、耐热疲劳性和耐磨性。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页CN101974728A1/1页21一种耐冲击型两辊粗轧辊,其特征在于其材质中的化学组分及重量百分含量为C030065;SI035120;MN030100;CR300550;NI030120;MO050150;V020200;S002;P002;其余为FE和不可避免杂质。2根据权利要求1所述的耐冲击型两辊粗轧辊的制造方法,其特征在于其制造方法主要包括按照各。

3、化学组分及含量通过电弧炉和精炼炉冶炼,并铸造成型;铸造开箱后,直接进行预备热处理,预备热处理包括正火和回火,正火温度为900960,正火后再进行520650回火处理;最终热处理,最终热处理采用淬火高温多次回火,淬火温度9601020,保温加热时间310小时;回火温度520560,回火时间共计3050小时。权利要求书CN101974723ACN101974728A1/3页3耐冲击型两辊粗轧辊及其制造方法技术领域0001本发明涉及一种冶金轧辊,尤其是指生产热轧板带时使用在轧机入口上的两辊粗轧辊。背景技术0002两辊粗轧工作辊的服役条件较为恶劣,一般为可逆轧制,轧制速度慢,轧制温度高,入口坯料较厚,。

4、咬入时存在较大冲击,因此要求两辊粗轧辊具有较高的热疲劳性和抗冲击性能。两辊粗轧辊一直以来使用合金铸钢和合金锻钢轧辊,其合金含量低总合金含量3,硬度偏低3845HSD,基体固溶合金元素较少,基体显微硬度较低。综合因素造成耐磨性差,热裂纹扩展严重,耐冲击性、抗疲劳性和耐磨性较差,毫米轧制量较低,轧材表面质量较差。为解决这一问题,适应现代轧机对轧辊的严格要求,需要进行轧辊新材质设计及相应热处理方法的研究。中国专利2005100593421公开了一种辊身粹硬层硬度较高的冷轧工作辊合金,该合金的主要化学成分是C为0912,SI为085125,MN为040060,CR为250550,NI为025045,M。

5、O为025045,V为005015,其余为FE。本材料的硬度虽然有所提高,但是其抗热烈性和耐冲击能仍然较低。发明内容0003本发明需要解决的技术问题是提供一种具有更高的抗热裂性、耐磨性和耐冲击性能的两辊粗轧辊。0004为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是0005一种耐冲击型两辊粗轧辊,其化学组分及重量百分比为C030065;SI035120;MN030100;CR300550;NI030120;MO050150;V020200;S002;P002;其余为FE和不可避免的杂质。0006耐冲击型两辊粗轧辊的制造方法,主要包括0007按照各化学组分及含量通过电弧炉和精炼炉冶炼,并铸造成型;0。

6、008铸造开箱后,直接进行预备热处理,预备热处理包括正火和回火,正火温度为900960,正火后再进行520650回火处理;0009最终热处理,最终热处理采用淬火高温多次回火,淬火温度9601020,保温加热时间310小时;回火温度520560,回火时间共计3050小时。0010由于采用了上述技术方案,本发明所取得的技术进步在于0011由本发明生产制得的两辊粗轧辊通过科学的设计成分配比和适当的热处理工艺,使轧辊表面硬度为6575HSD,具有优良的高温耐冲击性能、耐热疲劳性和耐磨性。本发明的毫米轧制量比合金铸钢和锻钢粗轧辊提高100以上,并且在轧制特殊品种钢如硅钢时,其辊身表面质量远远优于合金铸钢。

7、和锻钢粗轧辊,较好的保证了板材的表面质量;耐磨性优异,正常轧制时,每次车削量比合金铸钢和锻钢轧辊降低50。下机后的辊面质量冷热疲劳说明书CN101974723ACN101974728A2/3页4裂纹几乎很少,而合金铸钢和锻钢冷热疲劳裂纹严重,合金铸钢和锻钢每次车削量为抗疲劳耐冲击型轧辊的2倍;实轧效果好,即具有优异的抗冷热疲劳和耐冲击性能,又具有较高的耐磨性和辊颈强度,减少在机磨损、降低裂纹产生扩展能力和保证轧辊的安全性。大大提高了轧材的质量、轧辊的轧制寿命和轧辊的性价比,节能降耗,带来了较好的经济效益和社会效益。0012加入的特殊碳化物形成元素,易于生成M7C3、M2C、MC型合金碳化物,显。

8、微硬度高达17001800HV,弥散分布于基体中,同时基体固溶大量合金元素,显著提高轧辊的耐磨性。基体固溶CR元素可显著增加奥氏体稳定性,降低临界转变速度,从而增加材料的淬透性和淬硬性,提高了轧辊的抗疲劳性能。V与C有极强的亲合力,易形成稳定的VC,存在于晶粒边界,抑制晶粒长大,细化晶粒,增加晶粒间接触面积,有效的增加了轧辊屈服强度和抗拉强度,增强抗热裂性,减缓裂纹的扩展,提高轧辊抗冲击性能。具体实施方式0013下面结合实施例对本发明做进一步详细说明0014实施例10015一种耐冲击型两辊粗轧辊进行原料配比时,选用优质废钢和合金元素,按以下组分和重量百分比配料0016CSIMNCRMOVNIP。

9、S05608205542906029083001500130017其余为FE和不可避免杂质。0018本实施例通过电弧炉和精炼炉冶炼,降低或消除有害元素,提高钢液的纯净度,为轧辊的高性能要求提供基础。轧辊开箱后,直接进行预备热处理,为成品热处理进行组织准备。预备热处理包括正火和回火两道工序,正火温度采用920,回火温度为630。最终热处理采用淬火高温三次回火,淬火温度为960,保温加热时间310小时,回火温度为520,每次回火时间为分别为1015小时。回火次数还可以是两次,每次回火时间为1525小时。淬火和回火的时间可以根据产品大小适当调整。这样可以得到晶粒细小的带位相的回火索氏体高硬度弥散分布的碳化物,保证了轧辊在轧制过程中的具有较高的耐热疲劳、耐冲击和耐磨性。0019通过上述处理后,用专用的轧辊肖氏硬度计测定,测得本实施例的工作辊的表面硬度为72HSD。0020实施例2实施例60021各实施例的制造方法与实施例1相同,工艺条件、轧辊材质中的化学组分及百分含量以及成品的表面硬度如下表所示0022说明书CN101974723ACN101974728A3/3页5说明书CN101974723A。

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