[发明专利]锂离子电池极片轧机的ZW931轧辊及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池极片轧机的ZW931轧辊的制备方法，其特征在于，所述锂离子电池极片轧机的ZW931轧辊化学成分按质量百分比含量计为：C：0.85~0.95wt%，Si：0.25~0.45wt%，Mn：0.20~0.40wt%，Cr：2.80~3.20wt%，Mo：0.20~0.40wt%，V：0.05~0.15wt%，P≤0.010wt%，S≤0.010wt%，Ni≤0.25wt%，Cu≤0.10wt%，余量为Fe和不可避免的杂质；

所述制备方法包括如下步骤：

（1）电炉冶炼，按照ZW931轧辊坯料的组分含量进行生铁和合金料的配料，其中生铁含量为10~20wt%，配料之后电炉送电升温，对炉料进行熔炼，熔炼氧化温度为1550~1690℃，熔炼时间为35~55min，熔炼结束后出钢，出钢温度为1630~1650℃，出钢过程中加铝硅铁脱氧剂进行脱氧，并进行完全的挡渣操作；

（2）LF炉精炼，将步骤（1）得到的钢液入LF炉，接通氩气后送电升温，采用脱氧剂进行扩散脱氧，精炼温度为1560~1650℃， LF炉的加热保温时间为10~20min，渣白后取样分析，白渣的保持时间为30~50min，温度为1610~1620℃进行取样分析，取样分析完毕后进行成分微调，使得成分含量满足ZW931轧辊的成分含量，成分微调后即可出钢，LF炉的出钢温度为1630~1650℃；

（3）VD精炼，将步骤（2）精炼之后的钢液在VD炉内进行真空精炼，设置VD炉的极限真空度67Pa，保持该极限真空度20~35min，破真空后取样分析，成分合格后软吹入氩气，软吹氩气的时间为20~40min，VD精炼温度为1510~1530℃；

（4）浇铸电极坯，先预热电极坯的锭模，预热温度为90~120℃，然后向锭模内充入氩气，每个锭模充氩气的时间为5~8min，然后撤出氩气管，用盖子将锭模盖好后将步骤（3）得到的钢液向锭模内进行浇铸，浇铸全过程采用氩气保护浇铸，保护浇铸的氩气流量为16~26m³/h，浇铸时间为13~17min，电极坯锭重为10~20t，3~5h后脱模；

（5）退火，将步骤（4）浇铸之后的电极坯置入到退火炉内进行退火，退火温度为800~860℃，保温时间为1.5~2.0min/mm，然后炉冷至300~350℃后出炉；

（6）电渣重熔，将步骤（5）得到的退火后的电极坯表面清理磨光，采用氟化钙、氧化铝、氧化钙和氧化镁四元渣系进行电渣重熔冶炼，电渣重熔冶炼的起点熔速值为13~14kg/min，终点熔速值为1.0~3.0kg/min，重熔得到电渣锭，然后炉冷150~200min，然后在48~125h内送锻造工序；所述氟化钙、氧化铝、氧化钙和氧化镁四元渣系中各组分的重量份比例为：CaF₂：Al₂O₃：CaO：MgO为（37~40）：（27~30）：（27~30）：（2~5）；

（7）锻造，将步骤（6）电渣重熔后的电渣锭分段式加热至1210~1230℃，然后保温14~20h进行扩散均质化，保温结束后降温至1200~1220℃并保温1.5~2h，然后出炉进行墩粗，墩粗比为1.5~2.5，随后进行拔长滚圆，在拔长滚圆过程中预留30~50mm辊身直径的余量，然后进行50~100mm深度的刻印，将两端小台进行锻打并修整辊身及辊颈的偏心，随后将辊身锻打至直径为500~1100mm的尺寸；

（8）锻后快冷，将步骤（7）得到的轧辊工件吊运至风冷场地进行强制风冷，冷却速度为100~150℃/h，强制风冷至辊身温度为500~600℃后结束；

（9）正火处理，将步骤（8）得到的轧辊工件置入到加热炉中并在350~370℃的温度下待料，然后分分段加热至910~950℃，保温10~22h后出炉，出炉后整炉吊下台车进行强制风冷，辊与辊的间距为0.2~0.4m，强制风冷至辊身温度为330~370℃后结束，得到正火处理后的轧辊工件；

（10）球化退火，将步骤（9）得到的轧辊工件置入到退火炉中，然后分段加热至820~840℃，在该温度下保温10~22h后，降温至720~740℃，保温20~45h，然后再降温至670~690℃，保温20~45h，然后炉冷到200~260℃后出炉；

（11）粗车，将步骤（10）球化退火后得到的轧辊工件进行粗车，得到粗车轧辊；

（12）整体调质，将步骤（11）得到的粗车轧辊置入到淬火炉中，分段加热至890~920℃，保温10~22h后，出炉进行水淬，水淬时间为0.15~0.25min/mm，出水后将粗车轧辊置入到回火炉内加热至580~620℃，回火保温15~25h，然后炉冷至200~350℃后出炉；

（13）二次加工，将步骤（12）得到的粗车轧辊进行二次粗加工，且对辊身进行粗磨，得到粗磨轧辊；

（14）双频感应加热表面淬火，将步骤（13）得到的粗磨轧辊在加热炉内进行300~350℃的预热，然后保温1.2~1.8min/mm的时间，使用双频感应淬火机床进行表面淬火，续冷时间为0.15~0.3min/mm；所述使用双频感应淬火机床进行表面淬火，具体为使用50HZ250HZ的双频感应淬火机床进行表面淬火，其中50HZ感应加热温度为890~900℃，功率为500KW~970KW，250HZ感应加热温度为900~910℃，功率为300KW~550KW，粗磨轧辊的工件下降速为度0.5~0.7mm/s，旋转速度为15~30r/min，淬火介质为水，淬火水压为0.2~0.6MPa，粗磨轧辊与感应器之间的单边间隙为10~30mm；

（15）深冷处理，将步骤（14）得到的粗磨轧辊在零下70至零下80℃的温度条件下保温4~6h后，放置空气中化霜并回温至室温；

（16）低温回火，将步骤（15）得到的粗磨轧辊置入到加热炉内并在110~150℃的温度条件进行保温，回火保温时间为100~150h，然后炉冷至10~50℃后出炉；

（17）硬度检测，将步骤（16）得到的粗磨轧辊进行硬度检测；

（18）精加工，将步骤（17）得到的粗磨轧辊进行精车精磨加工得到精加工轧辊；

（19）探伤并检验包装入库，将步骤（18）得到的精加工轧辊进行探伤，然后进行直线度、同心度、透光度的检测，最后包装得到锂离子电池极片轧机的ZW931轧辊。