[发明专利]一种硼锑合金轧辊材料

说明书

技术领域

本发明涉及轧辊材料领域，更具体地说，涉及一种硼锑合金轧辊材料。

背景技术

轧辊是线材机的中心部件，对钆件进行钆制加工，使金属产生塑性变形的主要工具。轧辊工作载荷大，承受很大的钆制压力和扭转力矩，并有很强的冲击载荷和很大的惯性力；另外，轧辊的工作环境严酷，要承受很高的温度，又有冷却水，是在冷热交加下工作，磨损严重。钢轧辊具有较高的抗拉强度和韧性，广泛适用于轧制温度高、轧制载荷大的开坯机或初轧机，也可用做支撑辊。合金铸钢轧辊依据其化学成分和热处理工艺，可使辊身外层基体组织为珠光体及贝氏体。珠光体可以是片状或球状，或是索氏体类型，回火索氏体不仅具有高的强韧性，而且具有良好的抗热裂性，尤其是带位相的回火索氏体组织还兼有优良的耐磨性能，故用于初轧机时，轧制效果良好。

高碳高铬铸钢，普通钢和硬质合金等几种类型。高碳高铬铸钢由于有一定的耐磨性，而且价格便宜，因此得到广泛的应用，高碳高铬辊轮用钢常用的材料有13Cr13WMoV和18Cr20WMoV。由于这两种钢硬度和耐磨性主要依靠铬的碳化物Cr7C3和Cr23C6，热稳定性较差，一般在450℃以上开始聚集长大而逐渐软化。在550℃时，硬度要降至HRC50以下。而线材辊轮在运行下的温度可达到550℃左右，这就使辊轮使用寿命明显降低。普通钢的二次硬化温度在550℃左右，硬度维持在HRC62~64，可显著地提高辊轮的使用寿命；硬质合金也有很好的高温硬度和耐磨性。但由于普通钢和硬质合金的制造成本太高，在高线辊轮材料的使用上受到限制。因此研究性能优异，成本更加低廉的轧辊材料就显得尤为重要。

普通高碳高钒高速钢轧辊具有优异的耐磨性，但存在贵重合金元素加入量 多和生产成本高等不足，推广应用十分困难。硼是一种廉价的合金元素，加入高速钢轧辊，可以部分取代钒、铌、钨、钼等合金元素，降低高碳高钒高速钢轧辊材料的成本。

含硼高速钢轧辊存在高温硬度低和高温耐磨性差等不足。加入铝可提高高速钢的高温硬度和高温耐磨性。中国发明专利CN1218842公开了一种高碳高速钢，尤其是一种同时含有铝、稀土元素、钛、硼的超硬含铝高速钢。其化学成份为（重量％）：0.90-1.35％C，5.50-6.50％W，4.50-5.50％Mo，3.50-4.50％Cr， 1.65-2.20％V，0.80-2.00％Al，0.005-0.20％RE，0.05-0.30％Ti，0.001-0.05％B，余为铁及杂质。

中国发明专利CN101426944还公开了用于锯片的高速钢，存在的合金元素组成以质量百分数计由如下构成：0.5-1.5的碳；1.0-1.0的铬；3.0-10.0的 等效钨，该等效钨由2Mo+W关系式给出；0.5-2.0的铌，铌可以用钒以每1％钒 对应2％铌的比例进行部分或全部替代；0.3-2.0的钒，钒可以用铌以每1％钒对应2％铌的比例进行部分或全部替代；0.3-3.5的硅，硅可以用铝以1∶1的比例进行部分或全部替代；低于8的钴；其余基本为Fe和制备过程中不可避免杂质。但上述材料用做轧辊仍存在耐磨硬质相数量少，耐磨性差，铸造性能差和热疲劳性能差等不足，导致轧辊使用寿命缩短。

含锑使轧辊合金材料具有硬度较高、耐磨性好、耐高温的优点，中国发明专利申请号201310699999.9，申请日为2013年12月19日，公开日2014年4月23日，公开了一种含锑轧辊用合金钢材料及其制备方法，一种含锑轧辊用合金钢材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.8-0.9、钨2.0-2.3、钼0.4-0.7、钒1.5-2.5、铬3.8-4.2、铌0.05-0.10、镧0.05-0.10、钴1.1-1.4、Ni1.0-1.5、锑0.07-0.09、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁。本发明通过在高碳钢的基础上添加锑、铌、镧等多种合金元素，降低了钼、铬的含量，并经过二次精炼，合理控制铸后热处理温度，分批投放原料，使得合金钢具有高速钢的特性，耐高温，红硬高、刚度和韧性配合好，且具有表面耐磨性好，抗剥落性好、冷脆性低，成本低特点，制得的轧辊使用寿命长。但其使用了多种高成本材料，以及复杂工艺来进行制作，成本高。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的现有轧辊耐磨性差，铸造性能差和热疲劳性能差、寿命缩短、成本高的问题，本发明提供了一种硼锑合金轧辊材料。它具有轧辊耐磨性好，铸造性能好和热疲劳性能好、寿命长、成本低的优点。

2.技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种硼锑合金轧辊材料，所述的质量比例如下：