《用于热连轧精轧后段的高速钢工作辊的制造方法》需要解决的技术问题是提供一种用于热连轧精轧后段工作辊的高碳高速钢轧辊,使轧辊的耐磨性能和抗热裂性能提高。
《用于热连轧精轧后段的高速钢工作辊的制造方法》包括采用离心铸造方法制造而成的由辊身工作层和轧辊芯部构成的辊身及辊颈,所述辊身工作层的化学成分及各成分的重量百分含量为:C2.00~3.50%,Si0.40~2.00%,Mn0.50~1.20%,Cr1.50~4.50%,Ni2.00~5.00%,Mo V W Nb2.00~10.00%,S≤0.05%,P≤0.10%,其余为Fe和不可避免杂质;辊身工作层的金相组织为贝氏体基体上分布着团状石墨或者团虫状石墨、贝氏体、马氏体、残余奥氏体、碳化物;其中团状石墨或者团虫状石墨的含量占0.5-2.0%,碳化物的含量分别为18-35%。
该发明进一步改进在于包括以下工艺过程:
a)冶炼:按照辊身工作层的化学成分及各成分的重量百分含量,将生铁、废钢、合金放入感应炉中进行冶炼,冶炼温度为1450℃~1550℃,出炉前加入硅铁孕育剂,添加量为0.6~1.0%;轧辊芯部及辊颈的材料为球墨铸铁,冶炼时在电炉中以生铁为原料冶炼,冶炼温度为1450℃~1530℃,出炉前在铁水中加入孕育剂和球化剂,孕育剂为硅铁,添加量为0.2%~1.0%,球化剂为稀土镁合金,添加量为0.5%~1.5%;
b)离心铸造:首先浇注辊身工作层,钢水的浇注温度为1300℃~1400℃,浇注时离心机转速为600~700转/分钟,当辊身工作层钢水浇注完成后,将离心机转速调整为450~550转/分钟,直到浇注的外层温度冷却到900℃~1100℃;
c)合箱浇注芯部及辊颈:将浇注好辊身工作层的砂箱与用于浇注辊颈的砂箱进行合并,将处理好的铁水浇注到合并后的砂箱内,浇注温度为1300℃~1380℃;
d)打箱清砂:待铸件在砂箱中缓冷120小时~170小时后,打开砂箱取出铸件,清理铸件表面附着的型砂;
e)热处理:热处理采用采用两段或三段式回火工艺,回火温度450℃~550℃,回火时间共计150小时~260小时。
《用于热连轧精轧后段的高速钢工作辊的制造方法》通过设计合理的合金成分和生产工艺,使轧辊中的C、Si、Mn、Cr、Ni、Mo、V等合金元素能够发挥更好的协同作用,有效改善了工作辊的机械性能,并且具有良好的抗事故性和耐磨性,能够大幅提升轧机的工作效率。
该发明采用复合离心铸造的方式生产,在保证工作层高硬度高耐磨性的同时,保证了轧辊芯部的韧性,提高了轧辊的表面质量和使用寿命。
该发明中轧辊的工作层和芯部采用不同的材质和不同的冶炼工艺,然后通过离心铸造的方法将工作层和芯部复合到一起,既满足了轧辊工作层高硬度、高耐磨性的需求,又保证了芯部和辊颈处具有较好的韧性。
该发明中轧辊工作层浇注时,离心机的转速控制在600~700转/分钟,可以使轧辊工作层在浇注过程中具有较高的致密度,当辊身工作层的钢水浇注完成后,将离心机的转速调整到450~550转/分钟,降低了离心机转速,可以使钢水冷的收缩过程顺利进行,有效减少比重偏析。
该发明中铸件在砂箱中的缓冷时间为120小时~170小时,保证了铸件的均匀冷却,避免了开裂。
该发明中轧辊的特殊热处理工艺进一步改善了轧辊石墨、组织及碳化物形态,工作层内石墨、碳化物分布更加均匀一致,保证了轧辊在使用后期仍有稳定的轧制表现。
该发明中的轧辊可直接替代传统ICDP轧辊上机使用,且不需要对轧机进行任何调整,实际轧制效果表明,高碳高速钢轧辊毫米轧制量可达到传统ICDP的2倍以上,轧辊下机后表面质量好,彻底解决了ICDP轧辊常见的下机后表面粗化、色差、波纹等现象。
该发明中的轧辊在延长换辊周期、减少在机磨损、降低磨削量、提高板材等级等方面有突出贡献。