[发明专利]一种外层为高速钢的复合轧辊

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种外层为高速钢的复合轧辊。

背景技术

轧辊是轧钢生产中消耗量较大的冶金备件，轧辊质量的高低直接决定轧材的表面质量、尺寸精度和轧机生产作业率，提高轧辊性能，延长轧辊使用寿命，降低轧辊生产成本，是国内外轧钢使用企业和轧辊制造企业不断关注的重要课题，其中高碳高钒高速钢轧辊因硬度高、耐磨性好而备受轧钢企业关注，并已得到广泛应用。

中国发明专利CN101220440公开了一种轧辊及其生产工艺，轧辊由W6Mo5Cr4V2高速钢制成，生产工艺如下：a.材料准备；b.加工毛坯两端面；c.加工两端中心孔；d.粗车加工；e.在成品长度外钻吊装孔；f.进行调质处理使辊身硬度达到40-50HSD；g.修正两端中心孔；h.半精车加工；i.对辊身进行粗磨；j.调质处理使辊身表面淬火硬度达到88-93HSD；k.加工两端长度至要求尺寸；l.进行精车加工；m.粗磨辊身和辊颈；n.进行除应力处理；o.修两端中心孔；p.精磨辊身和辊颈；q.超精磨辊身和辊颈至成品。中国发明专利CN1197415还公开了一种性能良好的高速钢热轧轧辊。该轧辊的特征在于，具有一外层，所述外层的成分重量百分比为：2.4-2.9％C，＜1.0％Si，＜1.0％Mn，12-18％Cr，3-9％Mo，3-8％V，0.5-4.0％Nb，且同时满足下述(1)、(2)两式：(1)0.27≤Mo(％)/Cr(％)≤0.7；(2)C(％)+0.2.Cr(％)≤6.2，其余为Fe和不可避免的杂质。

中国发明专利CN101225500还公开了一种轧辊用高钼高钒微偏析铸造高速钢。其具体化学成分如下(wt％)：C 1.2～2.8％，Si0.2～1.0％，Mn 0.2～1.0％，Ni 0.3～1.2％，Cr 3.0～6.0％，Mo 5.0～10.0％，V 5.0～12.0％，Al 0.1～0.7％，P≤0.025％，S≤0.025％，其余为铁。该发明特点是在高速钢中增加Mo、V含量来替代传统轧辊用高速钢中的W元素，以减少重元素W在离心铸造时造成的比重偏析，但钒及其形成的碳化物密度低，离心铸造过程中易富集于轧辊内表面，导致轧辊性能不均匀。中国发明专利CN100999804还公开了一种新型高碳高钨高速钢轧辊及其制备方法，该发明中高碳高钨高速钢轧辊含有：碳2.0％～3.0％，钨6.0％～18.0％，钒2.0％～4.0％，钼1.0％～3.0％，铬3.0％～9.0％，硅小于1.2％，锰小于1.2％；制成的该高碳高钨高速钢轧辊含有钒、钨系的MC型复合碳化物。该发明中高碳高钨高速钢轧辊的制备方法是，将高碳高钨高速钢加热到1580℃～1620℃后脱氧；在1400℃～1500℃浇铸，同时对离心铸型施加0.05T～0.25T的稳恒磁场，并以600-1800转/分钟转速旋转至成型。但是，电磁场的加入，轧辊外层组织不致密，降低轧辊耐磨性。日本专利JP2006/304932也公开了一种离心铸造复合轧辊，外层含有C：2.5～9％、Si：0.1～3.5％、Mn：0.1～3.5％、V：11～40％，余量为Fe及不可避免的杂质构成；中间层，由形成于上述外层内面的高速钢类合金构成；内层，由形成于上述中间层内面的铸铁或铸钢构成。但是上述高速钢轧辊都含有较多价格昂贵的钨、钼、钒、铌、钴等合金元素，导致轧辊生产成本高，推广使用的竞争力差，而且高速钢轧辊都要进行高温热处理，既浪费能源，污染环境，且高温加热和保温过程中，使辊芯组织粗化，辊芯性能下降，导致轧辊使用中易发生断辊事故，影响轧机的正常运行。

发明内容

本发明的目的在于提出一种外层为高速钢的复合轧辊，该复合轧辊外层是高速钢、辊芯是球铁，外层高速钢通过调整成分提高高速钢的硬度，改善其耐磨性，使其铸态具有高硬度，使辊芯保持高强度，确保轧辊的安全使用，并降低成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种外层为高速钢的复合轧辊，该复合轧辊包括外层和辊芯，所述外层的化学组成成分是：C 1.5-1.7％，Cr 9.4-9.8％，Mo 4.8-5.2％，W 2.5-3.5％，V 1.3-1.7％，Nb 0.6-1.0％，Ti 0.2-0.4％，Si 0.5-0.7％，Mn 0.1-0.3％，N 0.06-0.1％，S≤0.03％，P≤0.03％，其余为Fe及不可避免的杂质；所述辊芯是球墨铸铁。