[发明专利]一种炉底辊用钢

说明书

技术领域

本发明涉及耐热钢，具体属于加热炉炉底辊用的耐热钢种。

背景技术

众所周知，加热炉炉底辊是加热炉中传输钢带的重要设备之一。其在加热炉内依靠自身旋转与带钢表面之间产生的摩擦力来运输钢带，工艺要求带钢在加热炉内移动均匀及受热均匀，在1300℃条件下工作的设备，对其材质的要求则必须耐高温及耐磨擦。然而，加热炉炉底辊目前用的为Cr25Ni20耐热不锈钢，其存在的不足：所制作的加热炉炉底辊在使用一个月左右时，则辊身产生氧化、结瘤及辊身变形等现象而报废，影响正常生产。故，为保证钢带的产品质量，避免结瘤对钢带的划伤及报废，则必须及时更换其炉底辊，从而导致生产成本增加，工作效率降低。

发明内容

本发明的目的在于解决目前所使用Cr25Ni20耐热不锈钢存在的辊身易产生氧化、结瘤及辊身变形，使用周期短，不能适应1300℃工作环境的问题，提供一种耐1300℃及以上高温，辊身不易氧化、变形，并不结瘤，使用周期长的加热炉炉底辊用钢种。

实现上述目的的技术措施：

一种炉底辊用钢，其组分及重量百分比为：C：≤0.08％，Si：≤1.0％，Mn：≤1.0％，P：≤0.03％，S：≤0.03％，Cr：27.0～31.0％，Ni：33.0～38.0％，Mo：1.5～3.0％，W：4.0～6.0％，RE0.004～0.008％，其余为Fe及不可避免的杂质。

各元素的机理及作用

C：本发明采用低碳，即将C控制在≤0.08％，在此范围内能有效防止钢的晶间腐蚀及敏感性。

Si：本发明中将Si作为控制元素，要求其含量越低越好。

Mn：Mn在本发明中主要是起脱氧、稳定奥氏体及抑制硫的危害作用。但当其含量控制高于1.0％时，其会与硫形成MnS，MnS的产生会降低耐氯化物介质点蚀及缝隙腐蚀能力。

P：P在本发明中进行控制，主要是因为其会降低钢中的固溶状态和敏化状态下的耐腐蚀作用。

S：由于其能与铁及镍形成低熔点共晶相，富集在晶界上易产生热裂纹，影响钢的性能。

Cr：本发明采用高Cr，即将Cr控制在27.0～31.0％，其目的是增加材质的不锈性、耐腐蚀性，提高钢的耐晶腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀的能力。由于本发明钢以Fe-Cr-Ni三元素为基础，常温下本发明钢的基体为γ固溶体，刚中存在少量的碳化物、α铁素体及金属间化合物，这些化合物会对钢带的耐蚀性和力学性能带来危害。

Ni：本发明采用高Ni，即将Ni含量控制在33.0～38.0％，其目的是稳定奥氏体，使本发明具有良好的强度、塑性和韧性。

Mo：Mo在本发明中主要是起细化晶粒、提高钢的高温强度、降低高温变形塑性；当其含量高于3.0％时，钢的高温变形已很困难，形成的金相化合物倾向增大。

W：W在本发明中能有效提高材质的红硬性。

RE：RE在本发明中作为净化剂使用，其能净化钢的晶界，消除杂质元素，可改善钢的热加工性能，提高钢的高温强度及淬透性，还可改变氧化物、碳化物等杂质的形态，提高钢的耐蚀点性能，还能细化晶粒，抑制高温晶粒长大，从而缓解高温脆性的发生。

本发明与现有技术相比，耐高温性能及耐磨擦性能优良，即能耐1300℃及以上高温，辊身不易氧化、变形，并不结瘤，使用周期由原来的一个月左右提高到至少10个月，从而大大节约了生产成本，提高机组作业率，成分简单。

具体实施方式

下面做进一步描述：

实验条件：采用碱性中频感应炉冶炼，其出钢温度控制在1420～1440℃。也可以采用电炉中冶炼。

表1为各实施例及对比例的组分取值列表，对比例钢为Cr25Ni20耐热不锈钢。

表2为各实施例及对比例的试验性能检测结果统计表。

表1各实施例及对比例的组分取值列表

表2各实施例及对比例的性能检测结果统计表

从表2的检测结果可以看出，本发明与Cr25Ni20耐热不锈钢相比，其抗拉强度显著提高，延伸率是其对比例的一倍左右，HB值也明显高，其塑性变形能力小。