[发明专利]一种用于带钢冷轧的耐磨轧辊及其制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种耐磨轧辊及其制备方法，特别涉及一种用于带钢冷轧的耐磨轧辊及其制备方法，属于冷轧带钢技术领域。

背景技术

轧钢生产过程中，特别是冷轧带钢生产过程中，在轧制压力作用下，轧辊承受强烈的摩擦和磨损，消耗巨大，造成了资源的巨大浪费和轧机作业率的下降。为了提高轧辊性能，满足轧钢工业的需求，目前已开发了多种冷轧辊材料。中国发明专利CN104032117公开了一种超高硬度有色金属冷轧辊的热处理方法，该热处理方法步骤如下：a、首先将轧辊放入预热炉中在220～250℃的温度下预热；b、接着轧辊安装于淬火机床对辊身进行转动喷水淬火，淬火机床的工作参数为：淬火温度900～950℃、淬火水温度15～25℃、淬火水压0.15～0.30MPa；c、淬火后进行‐120～‐180℃的超低温深冷处理；d、深冷处理后将轧辊吊入加热炉进行100～120℃回火，回火时间不低于72h；e、对回火后的轧辊进行辊身表面硬度检测合格后，即制的所需的超高硬度有色金属冷轧辊。该发明制得的轧辊表面硬度达到102‐105HSD、硬度均匀性≤1HSD且淬硬层深度达到20mm以上。中国发明专利CN 104001723还公开了一种含钛铸型尼龙冷轧辊及其制备方法，其辊体内具有密封空腔，其制备方法包括以下步骤：(1)加热己内酰胺加入固体NaOH，在真空条件下加热至138～140℃，反应15～20min，制得活性料；(2)将活性料加热至138～142℃，加入助化剂反应3～5min，制得聚合体待加工料；(3)将待加工料离心成型，制得辊套；(4)辊套温度在130～150℃的时候，将辊体塞入辊套中，待辊套温度降低至80～100℃时，辊套抱紧辊体成为一个整体，得到尼龙冷轧辊。该发明与冷轧板摩擦噪音小，表面软不易伤冷轧板，抗蠕变性能强、耐磨，使用寿命长。中国发明专利CN 103741042还公开了一种高耐磨冷轧辊用合金材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.8‐0.9、钨2.1‐2.3、钼1.2‐1.5、钒2.2‐2.4、铬2.1‐2.5、铌0.05‐0.10、镧0.15‐0.20、钕0.05‐0.10、Mn0.4‐0.6、Co0.03‐0.05、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁。该发明的合金不仅具有高的硬度和耐磨性，还具有好的韧性，能够抵抗因弯曲应力、扭转应力、剪切应力引起的开裂和剥落，同时具有高的接触疲劳强度、高的断裂韧性和热冲击强度，适用于制作冷轧辊。该发明精炼剂用于铸造生产，铸件中的气孔度降低1‐2度，氧化夹杂物在2级左右。中国发明专利CN103831379还公开了一种冷轧辊辊坯的锻造方法，具有如下步骤：a)制备和铸造具有如下重量百分比合金成分的钢锭：0.32％≤C≤0.42％，0.26％≤Si≤0.32％，0.24％≤Mn≤0.45％，0.08％≤P≤0.18％，痕量≤S≤0.025％，0.35％≤Cr≤0.48％，0.33％≤Mo≤0.44％，0.65≤Ti≤1.30％，0.08％≤Sn≤0.20％，余量为Fe；制坯方便，效率高，锻造成型容易，锻造出的冷轧辊强度好，使用寿命长，安全可靠，适用于各种型号的冷轧辊的大批量生产。中国发明专利CN103602799还公开了一种冷轧辊无软带制备方法。其特征在于所述的轧辊各组分按重量百分比计为：C:0.85％‐1.10％；Si:0.6％‐1.0％；Mn:0.20％‐0.8％；Cr:5.5％‐7.5％；Mo:0.30％‐0.8％；V:0.1％‐0.3％；Ni≤0.4％；P≤0.020％；S≤0.015％；其余为Fe和不可避免的杂质；在感应加热时，将辊体两端边部加热温度提髙到与辊体中部区域的加热温度相一致；在感应加热完成后进行淬火时，对作用于辊体两端边部区域和辊体其它区域的冷却介质量实行梯度控制。该发明能使所得到的冷轧辊的辊体两端边部的硬度满足与辊体其它区域相一致的硬度要求。中国发明专利CN103409688还公开了一种大型锻造高速钢冷轧辊及其制造方法，冷轧辊中的化学组分及其质量百分含量为：C0.90～1.20％，Si0.20～1.20％，Mn0.20～1.00％，Cr6.00～12.00％，Mo2.00～5.00％，V1.00～4.00％，W0.80～2.00％，Ni≤0.80％，P≤0.02％，S≤0.02％，其余为Fe和不可避免的杂质。冷轧辊的制作方法包括炼制钢锭、锻造钢坯、预备热处理、机加工和最终热处理等工艺步骤。该发明制得的冷轧辊，辊身表层硬度为88～98HSD，具有优异的耐磨性、高粗糙度保持能力和高组织稳定性。该发明的生产工艺减少了镀铬工艺步骤，降低了生产成本。中国发明专利CN103397267还公开了一种轧制锂电池保护板用冷轧辊及其制造方法，冷轧辊中的化学组分及其质量百分含量为：C0.7～1.0％，Si0.2～1.0％，Mn0.2～0.6％，P≤0.02％，S≤0.02％，Cr2.0～4.0％，Ni0.2～0.6％，Mo0.2～0.8％，V0.1～0.5％，其余为Fe和不可避免的杂质。制造冷轧辊包括熔铸电渣钢锭、锻造辊坯、调质处理、感应淬火处理、冷处理和最终热处理及机加工等工艺步骤。该发明的冷轧辊具有较高的硬度和耐磨性，在同样强度的使用条件下，该冷轧辊的使用寿命比原来普通铬钢冷轧辊的使用寿命提高了45～55％，冷轧辊辊身表层硬度可达97～105HSD。中国发明专利CN103436805还公开了一种合金钢轧辊的制备方法，包括冶炼工艺、锻造工艺和热处理工艺，上述工艺的工艺步骤为：1)、冶炼工艺，所述冶炼工艺采用中频炉进行电渣重熔工艺冶炼，将废钢、生铁、铬铁、海绵铁，以及上述原料总质量1‐1.5％熔炼添加剂加入到中频炉中混合加热熔化，所述熔炼添加剂是由氧化钠10‐15份、氧化铝3.5‐4.5份、氧化钾3‐5份、碳酸钠6‐8份、二氧化硅4‐6份、氧化铁11‐15份、二氧化钛0.5‐2份、无水硼砂5‐10份配制而成，克服现有技术中的缺陷，设计一种用于提高冷轧辊材质性能的合金钢材料，同时在使用上述合金钢材料的基础上，还提供了用于提高冷轧辊表面硬度和整体硬度。中国发明专利CN102699313还公开了一种高速冷轧辊的制造方法，通过提高含碳量并且适度地降低镍的含量，在制造过程中通过三次回火进行处理，以此得到耐磨性更高的冷轧辊，其中冷轧辊的化学成分为：2.25‐2.55％的碳、3.8‐4.2％的铬、0.08‐0.1％的硅、0.2‐0.4％的锰、2.88‐3.22％的钼、0.06‐0.08％的镍、0.1‐0.15％的铜、8.5‐9％的钒、不大于0.06％的硫、余量为铁。中国发明专利CN102886476还公开了一种冷轧辊辊坯的锻造方法，具有如下步骤：制备和铸造具有如下重量百分比的钢锭：0.37％≤C≤0.44％，痕量≤Si≤0.35％，0.70％≤Mn≤0.90％，痕量≤P≤0.25％，痕量≤S≤0.0.25％，0.70％≤Cr≤0.95％，0.30％≤Mo≤0.40％，1.60≤Ni≤2.00％，痕量≤Cu≤0.20％，余量为Fe和不可避免的杂质，铸造成型的钢锭温度降至300℃，再加热至670‐760℃，保温3‐5小时，炉冷至300℃，保温4小时，再加热至650‐760℃，保温17小时，以50℃/小时冷却至400℃，再以20℃/小时，冷却至140℃。制坯方便，效率高，锻造成型容易，锻造出的冷轧辊强度好，使用寿命长，安全可靠，适用于各种型号的冷轧辊。