[发明专利]高速钢组合辊及其制造方法

说明书

本发明公开了一种高速钢组合辊及其制造方法，该高速钢组合辊是高速钢辊体以及安装在高速钢辊体两端的辊套组成；辊套上设有中心孔和圆环槽，圆环槽内激光熔覆有耐磨层；制造方法包括制造高速钢辊体、制造辊套以及安装；制造辊套包括制造辊套坯、加工中心孔、调质处理、加工圆环槽、整体预热以及激光熔覆耐磨层。本发明的高速钢组合辊的辊套采用42CrMo钢作为基体，并且在基体端面熔覆耐磨层，这样一方面能够保证650℃以上仍具有很高的硬度，大大降低了辊套端面热裂纹形成的敏感性，从而能够解决高速钢轧辊辊颈端面中心孔开裂的问题，另一方面大大提高了辊套端面的耐磨性，有效延缓了疲劳裂纹的产生，大大提高了辊套的使用寿命。

技术领域

本发明属于高速钢轧辊技术领域，具体涉及一种高速钢组合辊及其制造方法。

背景技术

随着汽车产业的发展，高强钢、超高强钢板材的需求越来越广泛。相对于普碳钢，高强钢中的合金元素种类多、含量高，轧制过程中断带等事故多，对轧辊的硬度、耐磨性以及抗事故性能提出了更高的要求，常规的MC3、MC5等材质轧辊无法适应高强钢、超高强钢的轧制工况。

高速钢轧辊由于含有大量的W、Cr、Mo、V等合金元素，淬透性好，采用500℃以上的高温回火，仍具有≥63HRC的基体硬度（也即整体硬度），兼顾了耐磨性和抗事故性的综合性能，满足了高强钢板材的轧制要求。

但是，由于高速钢轧辊合金含量高、基体硬度高，中心孔加工困难，预留中心孔加工余量少，导致高速钢轧辊使用过中经常出现中心孔脱碳开裂的质量问题。

为了解决高速钢轧辊中心孔部位脱碳层过厚、易产生微裂纹的问题，中国专利文献CN107790498A公开了一种冷轧高强汽车板专用高速钢组合辊，它是由不设中心孔的高速钢辊体以及过盈配合安装在高速钢辊体两端的低碳钢辊套组成；所述低碳钢辊套上设有中心孔。

该文献的不足在于：（1）辊套采用的是低碳钢，其耐磨性低于高速钢辊体，这样辊颈端面与止推轴承经过长时间磨损容易产生疲劳裂纹，导致辊套提前失效。（2）根据辊颈端面与止推轴承接触的位置关系，辊颈端面中心φ60mm区域理论上为非接触区域，但是，一旦出现意外（例如轧机倾斜），则会使得辊颈端面与止推轴承发生异常接触，从而导致辊颈端面中心φ60mm区域出现异常磨损，甚至还会出现由此引发的辊体开裂等事故。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种能够避免辊套提前失效的高速钢组合辊及其制造方法。

实现本发明目的的技术方案是：一种高速钢组合辊，它是由不设中心孔的高速钢辊体以及过盈配合安装在所述高速钢辊体两端的辊套组成；所述辊套上设有中心孔；所述辊套的端面上加工有圆环槽；所述圆环槽内激光熔覆有耐磨层。

所述高速钢辊体的化学成分及重量百分比如下：碳1.00～1.50%；硅0.80～1.20%；锰0.30～1.00%；铬7.50～10.00%；钼1.00～2.00%；钒1.50～3.00%；钨0.50～1.50%；铌0.20～1.00；磷≤0.020%；硫≤0.010%；其余为铁和不可避免的杂质。

所述高速钢辊体的整体硬度≥64HRC。

所述辊套的材质为42CrMo钢。

所述耐磨层的化学成分及重量百分比如下：碳2.00～2.60%；硅0.80～1.50%；锰0.60～1.60%；铬25.00～35.00%；钼1.00～2.00%；镍3.00～5.00%；钨10.00～15.00%；其余为钴和不可避免的杂质。

所述耐磨层的厚度为1.8～2.5mm，硬度为55～59HRC。

为了避免辊颈端面中心φ60mm区域的磨损剥落以及由此引发的辊体开裂等事故，所述辊套的端面中心加工有司必克，直径为φ70mm，深度（也即厚度）为1.8～2.5mm。

上述高速钢组合辊的制造方法，具有以下步骤：