[发明专利]一种含铝高硼高速钢轧辊材料及其制造方法

说明书

一种含铝高硼高速钢轧辊材料及其制造方法，属于轧辊材料技术领域。其化学成分的质量百分比为：1.3‑1.8％B，0.4‑0.7％C，3.0‑6.0％Cr，1.3‑1.8％Mo，0.8‑1.3％Al，0.8‑1.3％Si，1.4‑1.9％V，0.9‑1.4％Mn，0.006‑0.010％RE，0.030‑0.070％Mg，S0.04％，P0.04％，Fe余量。利用电炉熔炼，采用砂型铸造成型，经变质处理、淬火和回火热处理后，其硬度达到61.7‑63.1HRC，耐磨性好，冲击韧性提高120％以上。钢中不含昂贵的钨、钴元素，钒、钼元素的含量也较少，生产成本低廉。

技术领域

本发明公开了一种高速钢轧辊材料及其制造方法，特别涉及一种含铝高硼高速钢轧辊材料及其制造方法，属于轧辊材料技术领域。

背景技术

磨损失效是轧辊的一种主要失效形式，每年都会造成巨大的经济损失。由于高速钢具有高的硬度、优良的耐磨性和热稳定性，因而广泛的应用于轧钢生产中。

中国发明专利CN100999804公开了一种新型高碳高钨高速钢轧辊材料，其化学成分和含量为：C：2.0％-3.0％，W：6.0％-18.0％，V：2.0％-4.0％，Mo：1.0％-3.0％，Cr：3.0％-9.0％，Si、Mn1.2％，其余为Fe。该发明中高碳高钨高速钢轧辊采用电磁离心铸造法。高碳高钨高速钢在一定强度的离心力和电磁力综合作用下，使大量的钨取代钒形成MC型复合碳化物，提高了MC型碳化物的密度和硬度，使MC型碳化物的偏析得到控制，其性能远高于普通高速钢轧辊。此外，减少了钒元素的添加量，也无需添加大量的钼来改善一次碳化物的分布。但是，高碳高钨高速钢轧辊中存在较多价格昂贵的钨元素，生产成本较高。中国发明专利CN101037760还公开了一种高碳高钒高速钢复合轧辊材料及其热处理方法，该高碳高钒高速钢轧辊外层的化学成分为：C：1.8％-3.0％，V：3.0％-6.0％，Cr：4.0％-6.0％，Mo：3.0％-6.0％，W：1.0％-3.0％，Nb：1.0％-5.0％，Co：1.0％-5.0％，Si1.0％，Mn1.5％，P、S0.04％，Y：0.05％-0.20％，Ti：0.08％-0.25％，Mg：0.03％-0.12％，Zr：0.04％-0.18％，Te：0.02％-0.12％，余量为Fe。该发明采用离心铸造方法，再经淬火和回火热处理后，得到的高碳高钒高速钢轧辊的硬度到达63-67HRC，耐磨性好，抗拉强度达到950MPa-1100MPa，冲击韧性达到15J/cm²-18J/cm²。应用该发明制备的轧辊，可降低轧辊消耗，提高轧钢机作业率，延长换辊周期，改善轧材表面质量。但是，高碳高钒高速钢轧辊中仍存在较多的钒、钼、钨等昂贵合金元素，导致成本较高。中国发明专利CN10575029还公开了一种高钨高耐磨高速钢复合轧辊及其制备方法，该轧辊由辊芯(球铁)、复合轧辊外层(高钨高速钢)和复合轧辊过渡层(球铁)3部分组成。其外层成分为：C：2.2％-2.5％，W：6.5％-6.8％，Cr：8.6％-9.0％，V：4.2％-4.5％，Mo：2.5％-2.8％，Mn0.45％，Si0.76％，P、S0.04％，余量为Fe。该发明采用离心铸造，在离心机上浇注轧辊外层，然后浇入过渡层，最后填芯，得到复合轧辊，再经过淬火和回火热处理后，轧辊外层硬度大于84HSD，耐磨性好，辊芯强度大于650MPa，且外层高钨高速钢与过渡层以及过渡层与辊芯球铁是良好的冶金结合。高钨高耐磨高速钢复合轧辊使用安全、可靠，使用中无断辊、剥落和开裂形象，用于棒材轧机和板带轧机上，使用寿命比高镍铬无限冷硬铸铁轧辊提高6倍以上。但是，高钨高耐磨高速钢复合轧辊中也存在许多昂贵的钒、钨等合金元素，生成成本仍较高。