[发明专利]热轧无缝钢管连轧机球墨铸铁轧辊及其制备方法

权利要求书

1.一种热轧无缝钢管连轧机球墨铸铁轧辊，其特征在于，采用合金减量化设计轧辊，轧辊以重量百分比计为：C：3.2-4.0％、Si：2.3-2.9％、Mn：≤0.30％、Cu：0.2-0.6％、Mo：0.2-0.4％、Ti：0.05-0.1％、Al：0.02-0.05％、Bi：0.002-0.005％、Mg：0.04-0.06％、P≤0.06、S≤0.02，余量为铁。

2.根据权利要求1所述热轧无缝钢管连轧机球墨铸铁轧辊，其特征在于，轧辊以重量百分比计为：C：3.6-3.8％、Si：2.5-2.8％、Mn：≤0.30％、Cu：0.4-0.6％、Mo：0.2-0.4％、Ti：0.05-0.08％、Al：0.02-0.05％、Bi：0.002-0.005％、Mg：0.04-0.06％、P≤0.06、S≤0.02。

3.一种热轧无缝钢管连轧机球墨铸铁轧辊制备方法，其特征在于采用以下步骤：

铸型设计：根据轧辊的结构形状，选用圆截面变径式或圆截面近等厚式纯砂或复合砂型，铸型浇道为独立设置；

冶炼：选用合金减量化设计轧辊材料进行冶炼，获得所需要的浇铸液；

浇铸：轧辊材料中的铋为在铸型内孕育；在临近浇铸时选用含锶、钡孕育剂以及球化剂进行临近浇铸孕育和球化，浇铸时加入2％-5％的悬浮剂，使其均匀分布于浇铸液中，凝固时间控制在2小时之内；

加工、热处理及检验：对轧辊铸坯进行粗加工、等温淬火、精加工以及检验；其中，等温淬火是将粗加工后的轧辊放入淬火介质为50％NaNO₃+50％KaNO₃、温度为260℃-290℃的混合熔盐中进行等温淬火，等温时间为30-60min，然后取出轧辊进行空冷，其后对轧辊进行精加工和检验。

4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述圆截面变径式或圆截面近等厚式纯砂或复合砂型是指将砂型根据连轧辊的形状分为上部短轴、中间辊环和下部长轴3部分，每部分圆砂箱直径根据连轧辊该部分直径确定，整体砂型呈阶梯状，同时使砂型的厚度从下到上逐步增加。

5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述上部短轴部分砂型厚度为150-250mm纯砂型；中间辊环上、下及外圆部分砂型厚度为130-200mm复合砂型，靠型腔内部厚度约为15-25mm纯砂型；下部长轴部分砂型厚度为100-160mm复合砂型，靠型腔内部厚度约为15-25mm纯砂型；砂型上刷涂有掺入0.05％-0.1％碲粉的涂料。

6.根据权利要求3或5所述制备方法，其特征在于，所述复合砂型是在型砂中混有Φ30-40mm钢球。

7.根据权利要求3或4或5所述制备方法，其特征在于，所述中间辊环部分砂箱的外部设有至少3条连接支撑与底箱连接，以维持整个砂型的稳定以及保证铸型的密封。

8.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述球化剂为重稀土球化剂；悬浮剂为白口化铁丸，粒度为5-7mm。

9.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述等温淬火的等温温差为设定温度±10℃，熔盐重量与每次处理工件重量比≥6∶1。

10.根据权利要求1或2所述制备方法，其特征在于，轧辊的硬度为270-450HB，抗拉强度≥700MPa。