[发明专利]有轧辊外层材料的热轧用轧辊及其制造方法

说明书

本发明涉及兼备耐表面粗糙性和耐磨损性，并且在制造或轧制使用时无折损等事故的热轧用轧辊的外层材料及热轧用轧辊的制造方法。

热轧钢板是将由连续铸造或初轧制成的130-300mm厚的带条在加热炉中的加热，或按照热板的原样，用粗轧机和精轧机热轧成1.0-25mm厚的钢带，用卷绕机卷曲成卷带，冷却后在各种精加工线上进行各种精加工处理而制造。而制造。以往，精轧机上的工作轧辊的外层材料使用高Cr铸铁、阿达曼特铬钼耐磨铸铁和Ni颗粒铸铁等。再有，工作轧辊的内层材料使用韧性好的灰口铸铁或球墨铸铁。因此，使用了以这些外层材料和内层材料为主体并用离心铸造进行制造的复合轧辊。

然而，由于轧制条件的苛刻化以及轧制生产率提高等原因，要求提供具备更具耐磨损性的轧制用轧辊。

从这种状况出发，例如在日本特许公开公报、特开昭60-124407号、特开昭61-177355号中，提出了应用高V铸铁作为以往的离心铸造轧辊外层材料的方案。

然而，一般来说当用高V铸铁作为离心铸造轧辊的外层材料时，比重小的V碳化物被离心分离，存在着轧辊外层材料内的特性在壁厚方向不均匀的缺点。因此，在美国专利5316596号、日本专利特开平4-365836号、特开平5-1350号、特开平5-339673号中，都提出了通过复合添加Nb来防止偏析的方法。

即，已经发现Nb与V形成复合碳化物，与V单独的碳化物(比重为5.77)相比，比重变大，由于与母材熔融金属的比重(7.0)接近，初晶碳化物的偏析变小。因此，取Nb/V的比在2.0以上并为了防止共晶碳化物的偏析，就提出基本上不加W的方案。

然而，根据本发明者的见解，上述由高V或高V-Nb材料制成的轧辊外层材料在显著提高耐磨损性这点上是有利的，但在轧制中硬质的V碳化物及Nb碳化物(MC碳化物)呈凸状浮出在轧辊表面上，由于这种突尖作用，便被轧材料与轧辊表面的摩擦系数增大。其结果，在具有这种外层材料的轧辊中会发生下述这样的问题：

(a)轧制负荷变得太大，

(b)由于摩擦发热在被轧材料表面生成二次氧化皮，使被轧材料产生表面粗糙，

(c)在高压下轧制时摩擦发热变得过大，由此损伤轧辊表面，使被轧材料的表面产生粗糙。

另一方面，为了提高轧辊的耐磨损性，甚至重新改编轧辊，增大轧制量，由此在轧辊表面正下方产生疲劳，还会发生在轧制中剥离，以后称之为点蚀带(バソディソゲ，banding)这样的新问题。

还有，在热轧精加工前阶段的轧机等热负荷大的环境下使用上述轧辊时会显著地出现上述(a)-(c)中的问题。

再有，随着轧辊耐磨损性的提高，施加在轧辊上的负荷增大，因此以在轧辊制造中发生的微小缺陷为起点，也会有引起轧辊析损事故的情况。

因而，本发明的目的是使外层材料与已有技术一样，具有优良耐磨性的同时使摩擦系数降低，由此解决上述(a)-(c)的问题。

同样，本发明解决了连续长期使用轧辊时的点蚀问题。

本发明另一个目的是提供一种轧辊内部无缺陷，从而能防止轧辊使用中折损事故的热轧用轧辊的制造方法。

本发明的热轧用轧辊的外层材料，是含有基本重量比为：C:2.5～4.0％,Cr:6.0～20％,Mo:2.0～15％,V:3.0～10.0％,Nb:0.6～5.0％,Si:3.0％以下，Mn:3.0％以下，且满足下述(1)式

10.5(％)≤6.5·C(％)-1.3·V(％)-0.7·Nb(％)≤2.Cr(％)-2(％)

                                                      …(1)其余为Fe及不可避免的杂质构成。

再有，本发明的热轧用轧辊的制造方法，是离心铸造含有基本重比为C:2.5～4.0％,Cr:6.0～20％,Mo:2.0～15％,V:3.0～10.0％,Nb:0.6～5.0％,Si:3.0％以下，Mn:3.0％以下，且满足下述(1)式

10.5(％)≤6.5·C(％)-1.3·V(％)-0.7·Nb(％)≤2.Cr(％)-2(％)