[发明专利]一种耐磨轧辊

说明书

技术领域

本发明涉及轧辊技术领域，尤其涉及一种耐磨轧辊。

背景技术

轧辊是轧机上使受轧制的金属发生塑性变形的部件，轧辊的形状、尺寸和材质须与轧机和轧制产品相适应，轧辊主要包括辊身、辊颈和接头部分，辊身是轧辊的工作部分，辊颈是与轴承接触的部分，用接头与传动装置相联接。按辊身形状分为圆柱形和非圆柱形，前者主要用于板材、带材、型材和线材生产，后者主要用于管材生产，按使用机架分为初轧辊、粗轧辊、中间轧辊和精轧辊。在使用中，轧辊受到了各种周期应力的作用，包括有弯曲、扭转、剪力、接触应力和热应力等，这些应力沿辊身的分布是不均匀的、不断变化的。目前采用的轧辊耐磨性较差，使用寿命短，需要频繁更换，维护更换成本高，并且频繁的维护更换导致生产需要频繁停滞，严重影响了生产效率，降低了生产经济效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种耐磨轧辊，解决目前技术中传统的轧辊力学性能较低，耐磨性能差，需要频繁更换，维护更换成本高，影响生产效率的问题。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：

一种耐磨轧辊，其特征在于，包括辊轴、包覆在辊轴周向上的辊主体层和包覆在辊主体层周向表面的辊面层，所述的辊面层的化学组成按照重量百分比分别为：3～3.5％C、2～2.3％Si、0.4～0.6％Mn、0.4～0.5％Ni、0.3～0.4％Cr、0.7～0.9％W、0.5～2％V、1.5～2％Mo、1.0～1.2％Cu、0.5～0.6％Al、0.03～0.04％Bi、≤0.040％P、≤0.040％S，其余为Fe和杂质元素。

本发明所述的耐磨轧辊将辊面层和辊主体层通过离心铸造复合而成辊套，然后将辊套经机加工后与辊轴热装复合于一体，获得高强度耐磨复合的轧辊，具有优异的耐磨性和良好的抗热疲劳性能，可以重复使用，具有节能降耗优势，推广应用具有良好的经济和社会效益。

进一步的，所述的辊主体层的化学组成按照重量百分比分别为：2.5～2.9％C、1～1.3％Si、1.2～1.6％Mn、0.04～0.07％Ti、0.03～0.04％N、0.5～0.7％Cr、0.05～0.07％Y、0.02～0.03％Ta、0.01～0.02％Nb、0.1～0.2％W、≤0.060％P、≤0.040％S，其余为Fe和杂质元素。

进一步的，所述的辊面层的厚度大于等于45mm。

一种制备耐磨轧辊的方法，其特征在于，步骤包括：

A、分别熔炼辊面层和辊主体层的材料，辊面层的化学组成按照重量百分比分别为：3～3.5％C、2～2.3％Si、0.4～0.6％Mn、0.4～0.5％Ni、0.3～0.4％Cr、0.7～0.9％W、0.5～2％V、1.5～2％Mo、1.0～1.2％Cu、0.5～0.6％Al、0.03～0.04％Bi、≤0.040％P、≤0.040％S，其余为Fe和杂质元素；辊主体层的化学组成按照重量百分比分别为：2.5～2.9％C、1～1.3％Si、1.2～1.6％Mn、0.04～0.07％Ti、0.03～0.04％N、0.5～0.7％Cr、0.05～0.07％Y、0.02～0.03％Ta、0.01～0.02％Nb、0.1～0.2％W、≤0.060％P、≤0.040％S，其余为Fe和杂质元素，分别得到辊面层铁水和辊主体层铁水；

B、将所述辊面层铁水出炉到浇包，并将其浇入离心机上高速旋转的铸型中；

C、当辊面层铁水浇注6～10分钟后，向离心机上高速旋转的铸型中浇注辊主体层铁水，离心机继续旋转工作至温度降至固相线温度以下，停机取出由辊面层和辊主体层通过离心铸造复合而成的辊套；

D、将步骤C得到的辊套进行粗加工；

E、将辊套与辊轴连接，并精加工至规定尺寸和精度得到耐磨轧辊。

进一步的，所述的步骤A中辊面层的熔炼过程为：先将废钢、增碳剂、铬铁、镍板、铜板、钨铁和钼铁混合加热熔化，铁水温度达到1500～1520℃时，加入硅铁和锰铁，进行预脱氧和合金化，继续加热至1530～1550℃时，加入铝脱氧和合金化，继续加热至1560～1580℃时，加入钒铁合金，并在此温度下保温4～6分钟，铁水成分调整合格后出炉。