一种轧辊用高强塑积铸钢.pdf

摘要
申请专利号：	CN201410492988.8	申请日：	2014.09.24
公开号：	CN104328337A	公开日：	2015.02.04
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 38/12申请公布日:20150204\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):C22C 38/12申请日:20140924\|\|\|公开
IPC分类号：	C22C38/12	主分类号：	C22C38/12
申请人：	江苏共昌轧辊股份有限公司
发明人：	张文君; 邵黎军; 毛阿良; 周军
地址：	214253江苏省无锡市宜兴市新建镇共昌大道1号
优先权：
专利代理机构：	南京天华专利代理有限责任公司32218	代理人：	李德溅; 徐冬涛
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内容摘要

本发明公开了一种轧辊用高强塑积铸钢，其特征在于：该铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是：C为0.60～0.80；Si为2.30～3.0；Mn为0.80～1.20；S≤0.03；P≤0.03；Mo为0.40～0.80；Ni为0.60～1.0；V为0.40～0.80；Re为0.01～0.03；其余为Fe和不可避免杂质。本发明的轧辊用高强塑积铸钢材料成分简单、容易制备，上述材料制备出来的轧辊用铸钢具有较高抗拉强度、较高延伸率和抗热疲劳性能高的特性，且强塑积≥45Gpa%。

权利要求书

权利要求书
1.  一种轧辊用高强塑积铸钢，其特征在于：该铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是：C为0.60～0.80；Si为2.30～3.0；Mn为0.80～1.20；S≤0.03；P≤0.03；Mo为0.40～0.80；Ni为0.60～1.0；V为0.40～0.80；Re为0.01～0.03；其余为Fe和不可避免杂质。

2.  根据权利要求1所述的轧辊用高强塑积铸钢，其特征在于：铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是：C为0.65～0.76；Si为2.35～2.46。

3.  根据权利要求1所述的轧辊用高强塑积铸钢，其特征在于：铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是：Mn为0.85～1.04；Mo为0.47～0.79。

4.  根据权利要求1所述的轧辊用高强塑积铸钢，其特征在于：铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是：Ni为0.71～0.93；V为0.46～0.66。

说明书

说明书一种轧辊用高强塑积铸钢
技术领域
本发明涉及一种黑色金属材料，尤其是指一种具有较高抗拉强度、较高延伸率和抗热疲劳性能高且强塑积≥45Gpa%的轧辊用高强塑积铸钢。
背景技术
轧辊作为一种压延工具，在轧钢过程中承受着交变的热应力和轧制应力的作用，其材料的抗拉强度值和塑性指标的高低，决定了轧辊在使用过程中抗断裂和抗热疲劳的能力。目前大量使用的轧辊材料都存在强塑积低的问题，在使用过程中容易发生断辊和容易生成表面热疲劳裂纹的问题，如中国专利201010290729.9公开了一种耐冲击型两辊粗轧辊及其制造方法，其材质中的化学组分及重量百分含量为：C0.30-0.65；Si0.35-1.20；Mn0.30-1.00；Cr3.00-5.50；Ni0.30-1.20；Mo0.50-1.50；V0.20-2.00；S≤0.02；P≤0.02；其余为Fe和不可避免杂质，其材料的强度和硬度虽然很高，但其强塑积和抗热疲劳性能仍然很低；如中国专利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为：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%，V0.05-0.15%，其余为Fe，其材料虽有较高的强度，但其延伸率、强塑积和抗热疲劳性能也仍然很低。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种较高抗拉强度、较高延伸率和抗热疲劳性能高且强塑积≥45Gpa%的轧辊用高强塑积铸钢。
本发明的目的是通过以下技术方案解决的：
一种轧辊用高强塑积铸钢，其特征在于：该铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是：C为0.60～0.80；Si为2.30～3.0；Mn为0.80～1.20；S≤0.03；P≤0.03；Mo为0.40～0.80；Ni为0.60～1.0；V为0.40～0.80；Re为0.01～0.03；其余为Fe和不可避免杂质。
铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是：C为0.65～0.76；Si为2.35～2.46。
铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是：Mn为0.85～1.04；Mo为0.47～0.79。
铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是：Ni为0.71～0.93；V为0.46～0.66。
其中：
C的作用：一定的C含量有利于铸钢材料强度的提高、提高材料的淬透性、同时又是碳化物形成元素；
Si的作用：Si能无限固溶于钢内，对铸钢材料起到固溶强化作用，并具有细化晶粒提高强度的作用；高含量的Si能抑制碳化物的析出，改善铸钢材料的塑性指标和提高材料抗热疲劳性能等的作用；
Ni的作用：在铸钢材料中Ni能提高材料的强韧性和淬透性，使材料获得较高的强度、韧性和抗热疲劳性能等的作用；
Mo和V的作用：Mo和V都是强碳化物形成元素，在铸钢材料中形成高度弥散的M2C和MC型碳化物，细化了组织，并提高了材料的强度，同时Mo又能提高铸钢材料的淬透性使材料获得更高的强度等作用；
稀土元素（Re）的作用：在铸钢材料中加入一定含量的Re能细化晶粒、控制碳化物的形态、抑制N、H等气体元素的析出、降低回火脆性和提高材料的韧塑性及抗热疲劳性能等的作用。
本发明相比现有技术有如下优点：
本发明的轧辊用高强塑积铸钢材料成分简单、容易制备，上述材料制备出来的轧辊用铸钢具有较高抗拉强度、较高延伸率和抗热疲劳性能高的特性，且强塑积≥45Gpa%。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
一种轧辊用高强塑积铸钢，其特征在于：该铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是：C为0.60～0.80；Si为2.30～3.0；Mn为0.80～1.20；S≤0.03；P≤0.03；Mo为0.40～0.80；Ni为0.60～1.0；V为0.40～0.80；Re为0.01～0.03；其余为Fe和不可避免杂质。铸钢材质中的化学组分及重量百分含量进一步限定为：C为0.65～0.76；Si为2.35～2.46；铸钢材质中的化学组分及重量百分含量进一步限定为：Mn为0.85～1.04；Mo为0.47～0.79；铸钢材质中的化学组分及重量百分含量进一步限定为：Ni为0.71～0.93；V为0.46～0.66。采用上述材料制备出来的轧辊用铸钢的强塑积≥45Gpa%。
下面通过具体实施例对本发明的轧辊用高强塑积铸钢作进一步的描述。
实施例一：
一种轧辊用高强塑积铸钢，该铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是：C为0.65；Si为2.38；Mn为0.85；S≤0.027；P≤0.023；Mo为0.47；Ni为0.71；V为0.46；Re为0.019；其余为Fe和不可避免杂质，对制得的铸钢进行强塑积检测，可得强塑积=48Gpa%。
实施例二：
一种轧辊用高强塑积铸钢，该铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是：C为0.71；Si为2.35；Mn为0.96；S≤0.025；P≤0.028；Mo为0.67；Ni为0.76；V为0.66；Re为0.022；其余为Fe和不可避免杂质，对制得的铸钢进行强塑积检测，可得强塑积=52Gpa%。
实施例三：
一种轧辊用高强塑积铸钢，该铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是：C为0.76；Si为2.46；Mn为1.02；S≤0.015；P≤0.024；Mo为0.79；Ni为0.93；V为0.64；Re为0.026；其余为Fe和不可避免杂质，对制得的铸钢进行强塑积检测，可得强塑积=57Gpa%。
本发明的轧辊用高强塑积铸钢材料成分简单、容易制备，上述材料制备出来的轧辊用铸钢具有较高抗拉强度、较高延伸率和抗热疲劳性能高的特性，且强塑积≥45Gpa%。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 104328337 A (43)申请公布日 2015.02.04 CN 104328337 A (21)申请号 201410492988.8 (22)申请日 2014.09.24 C22C 38/12(2006.01) (71)申请人江苏共昌轧辊股份有限公司地址 214253 江苏省无锡市宜兴市新建镇共昌大道 1 号 (72)发明人张文君邵黎军毛阿良周军 (74)专利代理机构南京天华专利代理有限责任公司 32218 代理人李德溅徐冬涛 (54) 发明名称一种轧辊用高强塑积铸钢 (57) 摘要本发明公开了一种轧辊用高强塑积铸钢，其特征在于。

2、：该铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是： C为0.600.80 ； Si为2.303.0 ； Mn为 0.80 1.20 ； S 0.03 ； P 0.03 ； Mo 为 0.40 0.80 ； Ni 为 0.60 1.0 ； V 为 0.40 0.80 ； Re 为 0.010.03 ；其余为Fe和不可避免杂质。本发明的轧辊用高强塑积铸钢材料成分简单、容易制备，上述材料制备出来的轧辊用铸钢具有较高抗拉强度、较高延伸率和抗热疲劳性能高的特性，且强塑积 45Gpa%。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页说明书 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (1。

3、2)发明专利申请权利要求书1页说明书2页 (10)申请公布号 CN 104328337 A CN 104328337 A 1/1 页 2 1. 一种轧辊用高强塑积铸钢，其特征在于：该铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是： C 为 0.60 0.80 ； Si 为 2.30 3.0 ； Mn 为 0.80 1.20 ； S 0.03 ； P 0.03 ； Mo 为 0.40 0.80 ； Ni 为 0.60 1.0 ； V 为 0.40 0.80 ； Re 为 0.01 0.03 ；其余为 Fe 和不可避免杂质。 2. 根据权利要求 1 所述的轧辊用高强塑积铸钢，其特征在于。

4、：铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是： C 为 0.65 0.76 ； Si 为 2.35 2.46。 3. 根据权利要求 1 所述的轧辊用高强塑积铸钢，其特征在于：铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是： Mn 为 0.85 1.04 ； Mo 为 0.47 0.79。 4. 根据权利要求 1 所述的轧辊用高强塑积铸钢，其特征在于：铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是： Ni 为 0.71 0.93 ； V 为 0.46 0.66。权利要求书 CN 104328337 A 2 1/2 页 3 一种轧辊用高强塑积铸钢技术领域 0001 本发明涉及一种黑色金。

5、属材料，尤其是指一种具有较高抗拉强度、较高延伸率和抗热疲劳性能高且强塑积 45Gpa% 的轧辊用高强塑积铸钢。背景技术 0002 轧辊作为一种压延工具，在轧钢过程中承受着交变的热应力和轧制应力的作用，其材料的抗拉强度值和塑性指标的高低，决定了轧辊在使用过程中抗断裂和抗热疲劳的能力。目前大量使用的轧辊材料都存在强塑积低的问题，在使用过程中容易发生断辊和容易生成表面热疲劳裂纹的问题，如中国专利 201010290729.9 公开了一种耐冲击型两辊粗轧辊及其制造方法，其材质中的化学组分及重量百分含量为： C0.30-0.65 ； Si0.35-1.20 ； Mn0.30-。

6、1.00 ； Cr3.00-5.50 ； Ni0.30-1.20 ； Mo0.50-1.50 ； V0.20-2.00 ； S 0.02 ； P0.02 ；其余为Fe和不可避免杂质，其材料的强度和硬度虽然很高，但其强塑积和抗热疲劳性能仍然很低；如中国专利 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为： 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%， V0.05-0.15%，。

7、其余为 Fe，其材料虽有较高的强度，但其延伸率、强塑积和抗热疲劳性能也仍然很低。发明内容 0003 本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种较高抗拉强度、较高延伸率和抗热疲劳性能高且强塑积 45Gpa% 的轧辊用高强塑积铸钢。 0004 本发明的目的是通过以下技术方案解决的：一种轧辊用高强塑积铸钢，其特征在于：该铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是： C为0.600.80 ； Si为2.303.0 ； Mn为0.801.20 ； S0.03 ； P0.03 ； Mo为0.40 0.80 ； Ni为0.601.0 ； V为0.400.80 ； Re为0.010。

8、.03 ；其余为Fe和不可避免杂质。 0005 铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是： C为0.650.76 ； Si为2.352.46。 0006 铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是： Mn 为 0.85 1.04 ； Mo 为 0.47 0.79。 0007 铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是： Ni为0.710.93 ； V为0.460.66。 0008 其中： C 的作用：一定的 C 含量有利于铸钢材料强度的提高、提高材料的淬透性、同时又是碳化物形成元素； Si 的作用： Si 能无限固溶于钢内，对铸钢材料起到固溶强化作用，并具有细化晶粒提高强度的作用。

9、；高含量的 Si 能抑制碳化物的析出，改善铸钢材料的塑性指标和提高材料抗热疲劳性能等的作用； Ni 的作用：在铸钢材料中 Ni 能提高材料的强韧性和淬透性，使材料获得较高的强度、韧性和抗热疲劳性能等的作用；说明书 CN 104328337 A 3 2/2 页 4 Mo 和 V 的作用： Mo 和 V 都是强碳化物形成元素，在铸钢材料中形成高度弥散的 M2C 和 MC 型碳化物，细化了组织，并提高了材料的强度，同时 Mo 又能提高铸钢材料的淬透性使材料获得更高的强度等作用；稀土元素（Re）的作用：在铸钢材料中加入一定含量的 Re 能细化晶粒、控。

10、制碳化物的形态、抑制 N、 H 等气体元素的析出、降低回火脆性和提高材料的韧塑性及抗热疲劳性能等的作用。 0009 本发明相比现有技术有如下优点：本发明的轧辊用高强塑积铸钢材料成分简单、容易制备，上述材料制备出来的轧辊用铸钢具有较高抗拉强度、较高延伸率和抗热疲劳性能高的特性，且强塑积 45Gpa%。具体实施方式 0010 下面结合实施例对本发明作进一步的说明。 0011 一种轧辊用高强塑积铸钢，其特征在于：该铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是： C 为 0.60 0.80 ； Si 为 2.30 3.0 ； Mn 为 0.80 1.20 ； S 0.03 ；。

11、 P 0.03 ； Mo 为 0.40 0.80 ； Ni 为 0.60 1.0 ； V 为 0.40 0.80 ； Re 为 0.01 0.03 ；其余为 Fe 和不可避免杂质。铸钢材质中的化学组分及重量百分含量进一步限定为： C 为 0.65 0.76 ； Si 为 2.352.46 ；铸钢材质中的化学组分及重量百分含量进一步限定为： Mn为0.851.04 ； Mo 为0.470.79 ；铸钢材质中的化学组分及重量百分含量进一步限定为： Ni为0.710.93 ； V 为 0.46 0.66。采用上述材料制备出来的轧辊用铸钢的强塑积 45Gpa%。 0012 下面通过具体实。

12、施例对本发明的轧辊用高强塑积铸钢作进一步的描述。 0013 实施例一：一种轧辊用高强塑积铸钢，该铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是： C 为 0.65 ； Si 为2.38 ； Mn为0.85 ； S0.027 ； P0.023 ； Mo为0.47 ； Ni为0.71 ； V为0.46 ； Re为0.019 ；其余为 Fe 和不可避免杂质，对制得的铸钢进行强塑积检测，可得强塑积 =48Gpa%。 0014 实施例二：一种轧辊用高强塑积铸钢，该铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是： C 为 0.71 ； Si 为2.35 ； Mn为0.96 ； S0.025 ； P0.0。

13、28 ； Mo为0.67 ； Ni为0.76 ； V为0.66 ； Re为0.022 ；其余为 Fe 和不可避免杂质，对制得的铸钢进行强塑积检测，可得强塑积 =52Gpa%。 0015 实施例三：一种轧辊用高强塑积铸钢，该铸钢材质中的化学组分及重量百分含量是： C 为 0.76 ； Si 为2.46 ； Mn为1.02 ； S0.015 ； P0.024 ； Mo为0.79 ； Ni为0.93 ； V为0.64 ； Re为0.026 ；其余为 Fe 和不可避免杂质，对制得的铸钢进行强塑积检测，可得强塑积 =57Gpa%。 0016 本发明的轧辊用高强塑积铸钢材料成分简单、容易制备，上述材料制备出来的轧辊用铸钢具有较高抗拉强度、较高延伸率和抗热疲劳性能高的特性，且强塑积 45Gpa%。 0017 以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。说明书 CN 104328337 A 4 。

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