[发明专利]一种免镀铬冷轧辊及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金轧辊制造领域，尤其是一种免镀铬冷轧辊及其制造方法。

背景技术

随着汽车板、高端家电板等高品质冷轧板材需求量增加，市场对冷轧带钢表面质量的要求也日益提高，汽车厂要求冷轧板喷漆后要有很高的反光能力已成为一个主要技术条件，经深入研究表面微观组织对反光能力的影响，要求表面组织粗糙度低，相应的冷轧板喷漆后才具有很高的反光能力，由此，轧辊开发目标是提高耐磨性使轧辊表面粗糙度在较低范围保持长久；为延长轧辊寿命提高轧板表面光洁度，采用镀铬轧辊已有35～50年的历史，镀铬主要是提高轧板表面质量和组织均匀性；电镀镀铬层的硬度比锻钢辊面高几倍，可延长轧辊寿命，轧辊表层镀铬处理技术，逐步在国内冷轧带钢行业推广应用。

但是镀铬轧辊存在镀层易脱落、环境污染、镀铬成本高等问题，随着国家和行业对环保要求的日益严格，实施轧辊镀铬工艺时带来的环境污染和成本压力，成为钢铁企业希望迫切解决的技术难题，专利号为CN201310290009.6的中国专利文献公开了大型锻造高速钢冷轧辊及其制造方法，此轧辊具有高耐磨性、高粗糙度保持能力和高组织稳定性，在实际应用中抗热冲击性能明显优于常规冷轧辊，其硬度标准达到了免去镀铬的工艺步骤；但是，此专利制得的冷轧辊磨削性能较差，在精加工磨削步骤需消耗大量人力物力才能达到镀铬冷轧辊表面粗糙度的程度，才能使轧制的轧板表面质量符合要求。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种免镀铬冷轧辊及其制造方法，在保证冷轧辊具有较高耐磨性和粗糙度保持能力的基础上，使冷轧辊磨削性能得到改善，缩减精加工磨削步骤所需耗能，使冷轧辊更经济的达到镀铬冷轧辊表面粗糙度的要求。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种免镀铬冷轧辊，其特征在于：所述冷轧辊的化学组分及其质量百分含量为：C0.85～0.95%，Mn0.50～0.80%，Cr8.00～9.00%，Mo2.00～3.50%，V1.00～2.20%，W1.10～1.80%，Si≤0.35%，Ni≤0.20%，P≤0.015%，S≤0.010%其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述冷轧辊的化学组分及其质量百分含量为：C0.91～0.95%，Mn0.65～0.75%，Cr8.30～8.50%，Mo2.30～2.70%，V1.50～1.90%，W1.25～1.45%，Si≤0.25%，Ni≤0.15%，P≤0.01%，S≤0.005%，其余为Fe和不可避免的杂质

一种免镀铬冷轧辊的制造方法，其特征在于：所述方法包括以下工艺步骤：

A、炼制钢锭：将原料在电弧炉中进行初步熔炼，熔炼完成后将钢水置于钢包精炼炉中对钢水精炼并进行真空除气，钢水精炼完成后，模铸成电极锭，之后利用电渣重熔方法制成电渣钢锭；

B、锻造钢坯：将步骤A制得的电渣钢锭经过加热、保温、镦粗和拔长制成钢坯；

C、预备热处理：将步骤B制得的钢坯先加热至980℃保温后吹风冷却，再加热至820℃保温后空冷，最后进行回火处理，回火温度为650℃；

D、机加工和最终热处理：将经过步骤C预备热处理后的钢坯进行粗加工；经超声波探伤检验合格之后，对钢坯的表层进行连续感应淬火，淬火温度为1050～1150℃，之后将钢坯进行回火处理，回火温度为450～550℃，保温后空冷至室温；回火完成后，按所需尺寸对钢坯进行精加工，制成冷轧辊。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

本发明在合金配比上进一步优化，在保证极高耐磨性和粗糙度保持能力的基础上，使轧辊磨削性能得到改善，通过调整磨削参数，能够达到冷轧机各种粗糙度要求，轧辊表面质量良好，从轧制周期、板面清洁度、轧制板材质量上达到镀铬轧辊同等水平，可完全替代镀铬轧辊在冷轧机上使用。

本发明的钢材成分中，碳化物形成元素合金总量达到15%左右，通过提高C、Mo、W、V元素百分比含量，形成细小弥散分布的高硬度碳化物Mo2C、VC、WC，赋予了冷轧辊基体在高温回火下得到高硬度并具有极高的组织稳定性，这些碳化物与普通轧辊的M3C型碳化物相比具有更高的显微硬度，保证了冷轧辊具有优异的耐磨性、高粗糙度保持能力，考虑到轧辊每次上机使用前需要磨削达到一定的粗糙度要求，严格控制Cr和Si等元素的质量百分比范围，在保证轧辊具有高耐磨性的同时提高轧辊的磨削性能，既保证轧辊表面质量又满足粗糙度要求，适用于各种轧制条件需求，缩减轧辊的精加工磨削步骤的消耗，降低轧辊生产成本。