高性能冷轧中间辊及其制备方法技术领域
本发明涉及材料及热处理技术领域，具体地说是一种具备良好的抗接触疲劳性能的高性能冷轧中间辊及其制备方法。
背景技术
当前，大部分冷轧机组为六辊轧机，即一对工作辊、一对中间辊、一对支承辊，中间辊位于工作辊与支承辊的中间位置，它与工作辊、支承辊之间都存在很高的接触应力，一般中间辊在线时间比较长，所以辊身比较容易产生严重的疲劳磨损。
随着轧制技术的不断进步以及社会的发展、人们生活水平的不断提高，冷轧板材也不断的向高强度、薄规格方向发展，这在一定程度上也增加了轧制过程中发生断带、粘钢的风险，一旦发生轧制事故，势必对轧辊造成严重的机械冲击和热冲击。随着现代化的大型冷轧机组的发展，冷轧辊工作辊材质已由Cr3、Cr5发展到Cr6、Cr8，甚至高速钢，目的是提高轧辊的耐磨性，减少工作辊的换辊频次，如果中间辊仍使用Cr3、Cr5材料，那么中间辊的换辊频率就会制约轧机效率的大幅提升。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种具备良好的抗接触疲劳性能的高性能冷轧中间辊及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案解决的：
一种高性能冷轧中间辊，其特征在于：该冷轧中间辊的成分及其重量百分含量为：C为0.60-0.75%；Si为0.80-1.0%；Mn为0.20-0.40%；Cr为5.80-6.50%；Ni为0.2-0.5%；Mo为0.60-0.80%；V为0.80-1.0%；S、P均≤0.015，其余为Fe和不可避免杂质。
该高性能冷轧中间辊的制备方法按下述步骤进行：制取钢坯→制取冷轧辊坯→粗加工→调质热处理→半精加工→对辊身进行980～1030℃的高温感应淬火→对轧辊进行430-530℃回火热处理→精加工→成品辊。
所述调质热处理过程中的调质保温温度为950-970℃、调质热处理后的轧辊硬度为40-50HSD。
所述制取钢坯的过程包括：电炉冶炼→炉外精炼→真空除气→浇铸电极→电渣重熔。
所述制取冷轧辊坯的过程包括：将钢坯依次经过高温扩散退火、锻造、球化退火、超声波探伤才能得到合格的冷轧辊坯。
所述的半精加工过程中对辊身进行精磨和超声波探伤检查。
本发明相比现有技术有如下优点：
本发明的制得的冷轧中间辊表面硬度为75-85HSD，由于其含有的合金总量很高，以及经过化学成分相匹配的最佳热处理工艺，使得轧辊具备优良的抗接触疲劳性能以及出现轧制事故时的抗机械冲击、抗热冲击性能，整体性能要远高于常规的Cr3、Cr5材料轧辊。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
一种高性能冷轧中间辊，该冷轧中间辊的成分及其重量百分含量为：C为0.60-0.75%；Si为0.80-1.0%；Mn为0.20-0.40%；Cr为5.80-6.50%；Ni为0.2-0.5%；Mo为0.60-0.80%；V为0.80-1.0%；S、P均≤0.015，其余为Fe和不可避免杂质。该高性能冷轧中间辊的制备方法按下述步骤进行：将原材料经电炉冶炼、炉外精炼、真空除气、浇铸电极、电渣重熔后获得钢坯→将钢坯依次经过高温扩散退火、锻造、球化退火、超声波探伤得到合格的冷轧辊坯→粗加工→调质热处理：调质保温温度为950-970℃、调质热处理后的轧辊硬度为40-50HSD→半精加工并对辊身进行精磨和超声波探伤检查→对辊身进行980～1030℃的高温感应淬火→对轧辊进行430-530℃回火热处理→精加工→成品辊。上述一系列热处理的过程中所采用的保温时间与现有技术相同，制得的高性能冷轧中间辊表面硬度为75-85HSD，具备优良的抗接触疲劳性能以及出现轧制事故时的抗机械冲击、抗热冲击性能，整体性能要远高于常规的Cr3、Cr5材料轧辊。
下面通过具体实施例对本发明的轧制不锈钢板用的冷轧辊作进一步的描述。
实施例一
该冷轧中间辊的成分及其重量百分含量为：C为0.67%；Si为0.92%；Mn为0.35%；Cr为6.21%；Ni为0.38%；Mo为0.60%；V为0.93%；S、P均≤0.015；其余为Fe以及不可避免的杂质元素。该高性能冷轧中间辊的制备方法按下述步骤进行：将原材料经电炉冶炼、炉外精炼、真空除气、浇铸电极、电渣重熔后获得钢坯→将钢坯依次经过高温扩散退火、锻造、球化退火、超声波探伤得到合格的冷轧辊坯→粗加工→调质热处理：调质保温温度为960℃、调质热处理后的轧辊硬度为46-47HSD→半精加工并对辊身进行精磨和超声波探伤检查→对辊身进行高温感应淬火，淬火温度为980～990℃→将轧辊放入电阻炉进行回火处理，回火保温温度为530℃→精加工→成品辊，测得该成品辊的轧辊表面硬度为75-77HSD。上述一系列热处理的过程中所采用的保温时间与现有技术相同。
实施例二
该冷轧中间辊的成分及其重量百分含量为：C为0.60%；Si为0.85%；Mn为0.37%；Cr为6.32%；Ni为0.43%；Mo为0.71%；V为0.93%；S为0.009%；P为0.013%；其余为Fe以及不可避免的杂质元素。该高性能冷轧中间辊的制备方法按下述步骤进行：将原材料经电炉冶炼、炉外精炼、真空除气、浇铸电极、电渣重熔后获得钢坯→将钢坯依次经过高温扩散退火、锻造、球化退火、超声波探伤得到合格的冷轧辊坯→粗加工→调质热处理：调质保温温度为965℃、调质热处理后的轧辊硬度为40-42HSD→半精加工并对辊身进行精磨和超声波探伤检查→对辊身进行高温感应淬火，淬火温度为1030℃→将轧辊放入电阻炉进行回火处理，回火保温温度为470℃→精加工→成品辊，测得该成品辊的轧辊表面硬度为79-81HSD。上述一系列热处理的过程中所采用的保温时间与现有技术相同。
实施例三
该冷轧中间辊的成分及其重量百分含量为：C为0.72%；Si为0.96%；Mn为0.20%；Cr为5.95%；Ni为0.28%；Mo为0.80%；V为0.86；S为0.006%；P为0.015%；其余为Fe以及不可避免的杂质元素。该高性能冷轧中间辊的制备方法按下述步骤进行：将原材料经电炉冶炼、炉外精炼、真空除气、浇铸电极、电渣重熔后获得钢坯→将钢坯依次经过高温扩散退火、锻造、球化退火、超声波探伤得到合格的冷轧辊坯→粗加工→调质热处理：调质保温温度为955℃、调质热处理后的轧辊硬度为42-43HSD→半精加工并对辊身进行精磨和超声波探伤检查→对辊身进行高温感应淬火，淬火温度为990℃→将轧辊放入电阻炉进行回火处理，回火保温温度为430℃→精加工→成品辊，测得该成品辊的轧辊表面硬度为83-85HSD。上述一系列热处理的过程中所采用的保温时间与现有技术相同。
实施例四
该冷轧中间辊的成分及其重量百分含量为：C为0.68%；Si为0.88%；Mn为0.26%；Cr为5.80%；Ni为0.20%；Mo为0.68%；V为0.80%；S为0.008%；P为0.012%；其余为Fe以及不可避免的杂质元素。该高性能冷轧中间辊的制备方法按下述步骤进行：将原材料经电炉冶炼、炉外精炼、真空除气、浇铸电极、电渣重熔后获得钢坯→将钢坯依次经过高温扩散退火、锻造、球化退火、超声波探伤得到合格的冷轧辊坯→粗加工→调质热处理：调质保温温度为950℃、调质热处理后的轧辊硬度为47-49HSD→半精加工并对辊身进行精磨和超声波探伤检查→对辊身进行高温感应淬火，淬火温度为980℃→将轧辊放入电阻炉进行回火处理，回火保温温度为450℃→精加工→成品辊，测得该成品辊的轧辊表面硬度为81-83HSD。上述一系列热处理的过程中所采用的保温时间与现有技术相同。
实施例五
该冷轧中间辊的成分及其重量百分含量为：C为0.75%；Si为0.80%；Mn为0.40%；Cr为6.17%；Ni为0.50%；Mo为0.75%；V为0.96%；S为0.007%；P为0.013%；其余为Fe以及不可避免的杂质元素。该高性能冷轧中间辊的制备方法按下述步骤进行：将原材料经电炉冶炼、炉外精炼、真空除气、浇铸电极、电渣重熔后获得钢坯→将钢坯依次经过高温扩散退火、锻造、球化退火、超声波探伤得到合格的冷轧辊坯→粗加工→调质热处理：调质保温温度为970℃、调质热处理后的轧辊硬度为43-45HSD→半精加工并对辊身进行精磨和超声波探伤检查→对辊身进行高温感应淬火，淬火温度为1010℃→将轧辊放入电阻炉进行回火处理，回火保温温度为490℃→精加工→成品辊，测得该成品辊的轧辊表面硬度为77-80HSD。上述一系列热处理的过程中所采用的保温时间与现有技术相同。
实施例六
该冷轧中间辊的成分及其重量百分含量为：C为0.65%；Si为1.0%；Mn为0.33%；Cr为6.50%；Ni为0.47%；Mo为0.63%；V为1.0%；S为0.005%；P为0.014%；其余为Fe以及不可避免的杂质元素。该高性能冷轧中间辊的制备方法按下述步骤进行：将原材料经电炉冶炼、炉外精炼、真空除气、浇铸电极、电渣重熔后获得钢坯→将钢坯依次经过高温扩散退火、锻造、球化退火、超声波探伤得到合格的冷轧辊坯→粗加工→调质热处理：调质保温温度为960℃、调质热处理后的轧辊硬度为48-50HSD→半精加工并对辊身进行精磨和超声波探伤检查→对辊身进行高温感应淬火，淬火温度为990℃→将轧辊放入电阻炉进行回火处理，回火保温温度为510℃→精加工→成品辊，测得该成品辊的轧辊表面硬度为76-78HSD。上述一系列热处理的过程中所采用的保温时间与现有技术相同。
本发明中的冷轧中间辊的化学组分重量百分含量之和为100%。
本发明的制得的冷轧中间辊表面硬度为75-85HSD，由于其含有的合金总量很高，以及经过化学成分相匹配的最佳热处理工艺，使得轧辊具备优良的抗接触疲劳性能以及出现轧制事故时的抗机械冲击、抗热冲击性能，整体性能要远高于常规的Cr3、Cr5材料轧辊。
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。