[发明专利]离心铸造制热轧用复合辊

说明书

技术领域

本发明涉及具有耐磨耗性、抗咬合性(抗事故性)和抗表面粗糙性优异的外层和韧性优异的内层的复合构造的离心铸造制热轧用复合辊。

背景技术

经连续铸造等制造的厚度数百mm的加热板坯，由具有粗轧机和精轧机的热带钢轧机，轧制成数～数十mm的厚度的钢板。精轧机通常是将5～7架的四辊式轧机串列配置的。7架精轧机的情况下，从第一架至第三架称为前机架，从第四架至第七架称为后机架。

用于这样的热带钢轧机的工作辊，由与热薄板相接的外层，和在外层的内面熔敷一体化的内层构成。与热薄板接触的外层，由于一定期间的热轧而受到大的热量和机械性的轧制负荷，因此表面发生磨耗、表面粗糙、热裂纹等的损伤不可避免。从外层磨削除去这些损伤之后，工作辊再度供轧制使用。从辊外层磨削除去损伤部被称为“修磨”。工作辊从最初直径被修磨至轧制中可以使用的最小直径(最终直径)后，被废弃。从最初直径截止到最终直径称为“轧制有效直径”。轧制有效直径内的外层，为了防止热裂纹这样的大的损伤，而希望具有优异的耐磨耗性、抗事故性和抗表面粗糙性。

作为要求有优异的耐磨耗性，抗事故性和抗表面粗糙性的热带钢轧机的精轧后机架用的工作辊，提出有一种复合辊，一直以来其为了在抗事故性良好的高合金未淬火铸铁(高合金グレン鋳鉄)中使耐磨耗性提高，而以添加有Mo、V等的硬质碳化物形成元素的合金作为外层材。例如，日本特开2004-82209号提出有一种离心铸造制热轧用复合辊，其外壳层的化学成分以质量比计，由C：3.0～4.0％、Si：0.8～2.5％、Mn：0.2～1.2％、Ni：3.0～5.0％、Cr：0.5～2.5％、Mo：0.1～3.0％、V：1.0～5.0％、余量Fe和不可避免的杂质构成，轴芯部由含有C：2.5～4.0％的普通铸铁或球状石墨铸铁形成，外壳层的厚度(T)与轴芯部的半径(R)满足0.03≤T/R≤0.5的关系。该复合辊具有良好的抗咬合性和耐磨耗性。但是，热轧用复合辊的外层还要求更高的耐磨耗性。

也提出由具有有着高耐磨耗性的高速钢构成的外层的热轧用复合辊。例如，作为用于热轧最后前段的复合辊的外层材，日本特开平08-020837号，提出有一种摩擦系数小的高速钢系轧制用辊外层材，其以重量比计，含有C：1.50～3.50％、Si：1.50％以下、Mn：1.20％以下、Cr：5.50～12.00％、Mo：2.00～8.00％、V：3.00～10.00％、Nb：0.60～7.00％、B：高于0.01～0.200％以下、N：高于0.08～0.300％以下，且满足下式(1)和(2)，V+1.8Nb≤7.5C－6.0…(1)，及び0.20≤Nb/V≤0.80…(2)，余量由Fe和不可避免的杂质构成。通过B的添加，外层材的抗咬合性提高，但关于热轧用复合辊的外层所要求的耐磨耗性、抗事故性及抗表面粗糙性尚不充分。

日本特开2005-264322号公开有一种抗咬合性优异的热轧用复合辊，其是外层与内层熔敷一体化而成的热轧用复合辊，其中，所述外层具有如下组成：以质量比计，含有C：1.8～3.5％、Si：0.2～2％、Mn：0.2～2％、Cr：4～15％、Mo：2～10％、V：3～10％、P：0.1～0.6％和B：0.05～0.5％，此外还可以含有Nb：3％以下、W：5％以下、Ni：5％以下和Co：2％以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成。日本特开2005-264322号记述还可以含有0.03％以下的S。但是，该外层的耐磨耗性、抗事故性和抗表面粗糙性不充分。

日本特开平10-008212号公开有一种热轧用辊，至少辊的外壳层，由如下高碳高速钢构成，即以重量比计，含有C：1.5～3％、Cr：0.5～5％、Mo：0.5～8％、V：1～8％、W：高于1且为8％以下、Nb：0.1～5％和B：0.01～1％，组织中，粒径为15μm以下，长径/短径比为2以下的MC型碳化物有5～20面积％。其记述S被视为不可避免的杂质，如果在0.08％以下，也可以含有。但是，该外壳层不具备充分的耐磨耗性、抗事故性和抗表面粗糙性。

日本特开昭61-26758号公开有一种抗咬合性优异的复合辊外层，其化学组成以重量比计，含有C：1.0～2.0％、Si：0.2～2.0％、Mn：0.5～1.5％、Ni：3.0％以下、Cr：2～5％、Mo：3～10％、V：4.0％以下和S：0.1～0.6％，余量实质上由Fe构成。该复合辊外层完全不含B，因此仍不具备充分的耐磨耗性、抗事故性和抗表面粗糙性。

发明内容

因此本发明的目的在于，提供一种具有耐磨耗性、抗事故性和抗表面粗糙性优异的外层和强韧的内层的离心铸造制热轧用复合辊。