[发明专利]Cr5合金铸钢轧辊及其生产方法

说明书

本发明公开了一种Cr5合金铸钢轧辊及其生产方法，轧辊的辊身外层材质为Cr5合金钢材质，其化学成分及重量百分比为：C0.3‑0.9％，Si0.3‑0.8％，Mn0.5‑0.8％，P≤0.04％，S≤0.02％，Cr4.5‑5.5％，Ni0.5‑1.0％，Mo0.3‑0.9％，V0.04‑0.2％；芯部材质为低合金钢，其化学成分及重量百分比为：C0.5‑2.0％，Si1.1‑1.8％，Mn0.4‑1.0％，P≤0.04％，S≤0.02％，Cr≤0.30％，Ni0‑0.5％，Mo0‑0.2％；该轧辊通过离心复合铸造方法获得。轧辊芯部选用低合金钢材质与其外层材质相匹配，可有效提高轧辊芯部机械性能，在不降低轧辊辊颈及芯部抗拉强度的前提下，显著提高轧辊辊颈及芯部塑性、韧性，提高轧辊的抗事故性能；采用激冷底箱可实现轧辊底颈及芯部钢水浇注后顺序凝固，减少了底颈及芯部疏松产生，避免发生断辊等恶性事故。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，尤其涉及一种Cr5合金铸钢轧辊及其生产方法。

背景技术

在冶金企业中，轧辊是轧钢机必需的备件，轧辊的制造质量直接影响轧机的生产效率和钢材的实物质量，通常小型Cr5合金铸钢轧辊一般为整体铸造或离心复合铸造(但其芯部材质一般为球墨铸铁)，应用于棒线材轧机粗轧机架工作辊或用作窄带钢轧机支承辊。这两种铸造生产工艺各有不同的缺陷：

整体铸造的轧辊在生产过程中由于芯部和外层同为高合金材质，生产成本相对较高，另外由于Cr5合金铸钢材质淬透性较好，在热处理过程中，整体铸造轧辊容易芯部淬透，热处理后芯部组织转变为回火马氏体，造成硬度偏高，使得芯部韧性、塑性差，脆性增加，在生产或使用过程中容易发生断辊等恶性事故。

而芯部为球墨铸铁材质，其抗拉强度相对偏低，韧性、塑性相对偏低，在用户轧制高品质钢种时也容易发生断辊等恶性事故，另外由于芯部球墨铸铁和外层合金铸钢材质相差较大，在离心复合生产过程中，也极易产生结合处缺陷，严重者甚至致废。

发明内容

本发明的目的是提供一种Cr5合金铸钢轧辊及其生产方法，旨在解决上述现有技术中轧辊在生产或使用过程中容易发生断辊恶性事故的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种Cr5合金铸钢轧辊，所述Cr5合金铸钢轧辊的辊身外层材质为Cr5合金钢材质，其化学成分及重量百分比为：

C：0.3-0.9％，Si：0.3-0.8％，Mn：0.5-0.8％，P：≤0.04％，S：≤0.02％，Cr：4.5-5.5％，Ni：0.5-1.0％，Mo：0.3-0.9％，V：0.04-0.2％，余量为Fe及不可避免的杂质元素；

所述Cr5合金铸钢轧辊的芯部材质为低合金钢，其化学成分及重量百分比为：

C：0.5-2.0％，Si：1.1-1.8％，Mn：0.4-1.0％，P：≤0.04％，S：≤0.02％，Cr：≤0.30％，Ni：0-0.5％，Mo：0-0.2％，余量为Fe及不可避免的杂质元素；

所述Cr5合金铸钢轧辊通过离心复合铸造方法获得。

优选的，所述Cr5合金铸钢轧辊的力学性能指标为：抗拉强度为600-1200MPa；延伸率为7-12％；冲击韧性为15-40J/cm²。

一种Cr5合金铸钢轧辊的生产方法，包括以下步骤：

步骤A：利用两台中频炉分别将配好的辊身外层和芯部炉料进行融化，得到辊身外层钢水和芯部钢水；

步骤B：选择Cr5合金铸钢轧辊冷型并加热后，在冷型内腔挂砂并保温；

步骤C：选择造型工装：所述造型工装包括激冷底箱和冒口箱，在冒口箱内壁预制冒颈砂型，在激冷底箱内壁预制底颈砂型，所述底颈砂型的厚度为3-5mm；