[发明专利]一种等硬度Cr5支承辊的制造方法

说明书

本发明公开了一种等硬度Cr5支承辊的制造方法，包括如下步骤：1）按照Cr5支承辊材质中的化学组分及重量百分含量配制钢材原料，按照冶炼工序生产工艺制得钢锭；2）钢锭按照锻造工序生产工艺制得辊坯；3）对辊坯进行热处理；4）对辊坯进行加工和检测，得到等硬度锻钢支承辊，本发明解决常规锻钢支承辊使用中后期硬度、耐磨性、接触疲劳性下降快等问题，提高支承辊综合使用周期和服役寿命。

技术领域

本发明涉及机械制造领域，尤其是一种等硬度Cr5支承辊的制造方法。

背景技术

现代化轧机向高效率、高精度方向发展，以期轧制更高精度、更低成本的产品。支承辊起支撑作用，防止工作辊挠曲变形，有的支承辊还起到传递轧制力的作用。因此，要求支承辊具有高的强度和韧性、工作层具有高的耐磨性、接触疲劳强度等性能；并且轧制技术越先进，支承辊的性能要求越高。现代化轧机几乎全部采用锻钢制造的支承辊，材质逐步由Cr2、Cr3升级到Cr5，以提高强度、耐磨性等指标。但是，目前锻钢支承辊在使用中后期性能下降严重，主要表现为硬度下降较快，耐磨性、接触疲劳性不足。其根本原因在于材质淬透性不足，常规火焰差温及淬火工艺保障能力不足，支承辊工作层组织不均匀或使用中后期工作层出现硬度低的珠光体组织，造成耐磨性不足。

通过提高合金元素含量能够提高淬透性，提高工作层硬度保持能力。但是，由于现代轧机锻钢支承辊规格较大，材质越高、偏析越严重，均匀性及性能越难以控制，冶炼、锻造及热处理等工序难度增大。因此，目前支承辊主流材质仍为Cr5材质，在此背景下各制造厂正在通过各种工艺技术方法创新，提高产品均匀性及性能。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种等硬度Cr5支承辊的制造方法，解决常规锻钢支承辊使用中后期硬度、耐磨性、接触疲劳性下降快等问题，提高支承辊综合使用周期和服役寿命。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种等硬度Cr5支承辊的制造方法，包括如下步骤：

1)按照Cr5支承辊材质中的化学组分及重量百分含量配制钢材原料，按照冶炼工序生产工艺制得钢锭；

2)钢锭按照锻造工序生产工艺制得辊坯；

3)对辊坯进行热处理；

4)对辊坯进行加工和检测，得到等硬度锻钢支承辊。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述Cr5支承辊材质中的化学组分及重量百分含量为：

C：0.40％～0.70％，Si：0.20％～0.80％，Mn：0.20％～0.80％，Cr：4.00％～5.00％，Ni：0.20％～0.60％，Mo：0.10％～0.80％，V：0.10％～0.50％，P≤0.015％；S≤0.015％；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Cr5支承辊材质中的化学组分及重量百分含量为：：C：0.55％～0.60％，Si：0.40％～0.45％，Mn：0.35％～0.38％，Cr：4.50％～5.00％，Ni：0.20％～0.60％，Mo：0.60％～0.70％，V：0.20～0.30％，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：所述步骤1)中钢锭生产工艺的具体步骤如下：

A、将钢材原料用电弧炉和LF精炼炉进行冶炼，对精炼炉中的钢水化学组分及重量百分含量进行化验，化验合格后进行真空脱气；

B、在真空环境中将铁水注入钢锭模形成钢锭，钢锭模外型采用小高径比、大锥度锭型，断面采用多棱边设计且冒口采用高效发热剂。