[发明专利]一种专用于轧制轴承钢球的合金半钢轧辊及其生产工艺

说明书

本发明涉及一种轧辊及其生产工艺，尤其涉及一种专用于轧制轴承钢球的合金半钢轧辊及其生产工艺。该轧辊化学成分如下：C：1.55～1.75％、Si：0.45～0.55％、Mn：1.45～1.65％、Cr：1.45～1.65％、Ni：1.45～1.65％、V：0.2～0.4％、Nb：0.2～0.4％、P≤0.03％、Re：0.05～0.15；S≤0.025％；余量为Fe及少量残余元素。本发明通过优化的成分配置，在轧辊材质冶炼时加入铌、钒合金，可使碳化物形态以细粒状均匀地存在于基体中，从而保证半钢轧辊的强韧性、耐磨性和较强的滚压韧性；同时通过在冶炼钢水时加入重稀土变质净化钢水，提高纯净度，改善轧辊的综合力学性能，提高轧制产品产量和质量，延长轧辊使用寿命，达到企业降本增效的目的。

技术领域

本发明涉及一种轧辊及其生产工艺，尤其涉及一种专用于轧制轴承钢球的合金半钢轧辊及其生产工艺。

背景技术

随着机械零件轧制技术的不断发展和创新，零件轧制如轴承钢球、齿轮、链轮、牙形螺纹、阶梯轴类、火车轴、容器封头、汽车直拉杆等已形成一定规模和产能。用轧制工艺方法，轧制不同形状的机械零件、与锻造(模锻)相比，具有系列优点：(1)载荷大幅度下降；(2)生产效率显著提高；(3)生产环境显著改善；(4)节约材料显著。由于以上诸多的优点，给机械零件用轧制工艺方法生产加大了发展的前景，也给为用于轧制此类零件的轧辊提供了更加广阔的市场。现有的轧辊由于材质内部组织和形状结构设计的问题大多具有耐磨性差，韧性不足，轧制过程中红硬性差等综合性能不足的缺陷，造成轧辊使用寿命低，轧制成品表面质量差，增加企业的生产成本。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种具有良好耐磨性、较强滚压韧性及较好的抗热烈性和抗拉强度等良好综合性能的专用于轧制轴承钢球的合金半钢轧辊及其生产工艺。

实现本发明目的的技术方案是：首先提供一种专用于轧制轴承钢球的合金半钢轧辊生产工艺，包括如下步骤：

(1)化学成分配置；C：1.55～1.75％、Si：0.45～0.55％、Mn：1.45:～1.65％、Cr：1.45～1.65％、Ni：1.45～1.65％、V：0.2～0.4％、Nb：0.2～0.4％、P≤0.03％、S≤0.025％；余量为Fe及少量残余元素；

(2)双炉熔炼钢水：中频电炉熔炼初级铁水，随后进行精炼，并加入重稀土变质剂，利用活性元素强化钢水，去除有害杂质元素；钢水成分达标后镇静，随后降温浇注；

(3)辊坯热处理：辊坯温度下降后进行开箱热处理，随后进行加热保温和喷淬处理，喷淬处理后进行回火，回火后出炉金加工。

上述技术方案，步骤(2)中中频电炉熔炼后，钢水至1550～1580℃出钢倒入LF钢包式精炼炉精炼；吨钢加入2～3千克钇基重稀土变质剂；钢水成分达标后出钢镇静8～10分钟，同时吹氩气振荡，钢温至高于液相温度30℃浇注；浇注后开启磁振动器轻度振动。

上述技术方案，所述步骤(3)中轧辊坯在550～650℃热开箱进行热处理，升温至Acm+35℃，保温8小时，再进行水雾喷淬处理，辊坯温度至350～450℃回炉保温，至常温后出炉加工。

其次提供一种专用于轧制轴承钢球的合金半钢轧辊，所述轧辊化学成分如下：C：1.55～1.75％、Si：0.45～0.55％、Mn：1.45:～1.65％、Cr：1.45～1.65％、Ni：1.45～1.65％、V：0.2～0.4％、Nb：0.2～0.4％、P≤0.03％、Re：0.05～0.15；S≤0.025％；余量为Fe及少量残余元素；

上述技术方案，所述轧辊辊面硬度为65～75HSD，辊颈抗拉强度≥650Mpa。

上述技术方案，所述轧辊基体组织为粒状碳化物+回火索氏体+马氏体。