[发明专利]钢材的热轧方法及热轧钢材用轧辊

说明书

本发明涉及钢材的热轧方法及热轧钢材用轧辊，具体地说，是涉及在热轧棒钢、型钢、钢板、带钢、钢管、条钢、线材等钢材尤其是不锈钢的钢材时，能有效地防止轧辊与被轧制钢材之间的烧结、轧辊的磨耗、轧辊及被轧制钢材表面粗糙等钢材热轧方法及热轧钢材用轧辊。

近年来，由于多种多种样的钢铁制品被需求，所以，钢材的热轧多在严酷的条件下进行。在这种严酷条件下进行轧制时，在热轧用轧辊(用铁质材料做成的热轧用轧辊，以下简称为轧辊)与被轧制钢材之间发生烧结。并且，随着轧辊的磨耗，轧辊表面变得粗糙并复制到被轧钢材的表面。例如，用万能轧机热轧H型钢时，尤其在与被轧制钢材的滑动速度增大的部位或者面压局部增高的部位，在轧辊与被轧制钢材之间易发生烧结。因此，不得不频繁地实施轧辊及轧制品的保养、修理，该保养维护化的时间和费用不计其数。

尤其是在轧制不锈钢的H型钢时，极易发生烧结，因此曾考虑过各种防止措施。例如，从轧辊材质方面考虑。开发出用高铬铸铁和高速钢等。但是，用这些材料作为轧辊材质也不一定能完全防止烧结，因此，在现有技术中，为了防止烧结，必须使用石墨等润滑剂。

为了防止烧结，也试用过对轧辊表面实施表面处理的办法。例如，用镀铬法或CVD法(化学蒸镀法)和PVD法(物理蒸镀法)分别将Cr、TiN、TiC被覆在轧辊的表面。

但是，进行这些处理需要的时间和费用是很大的，另外，即使采用经过上述表面被覆处理的轧辊，在热轧这种严酷的条件下，轧辊的被膜也容易剥落，不能稳定发挥其耐烧结性能及耐磨耗性能。

对热轧用轧辊的润滑剂也作了各种研究。这些润滑剂中，有机类润滑剂容易产生油膜脱落或燃烧，没有充分的润滑效果。因此，在日本专利公报特开平5-212419号中揭示了一种采用以碳化氢为燃料的燃烧喷枪把石墨附着到轧辊表面作为润滑剂的技术。该公报揭示的方法对于防止烧结虽然有效，但是，由于使用了石墨，热轧(高温)时在被轧制钢材上产生“渗碳”，另外，在轧辊啮入被轧制钢材时容易打滑。再者，石墨粒子飞散，使作业环境恶化。

在日本专利公报特公平3-25241号中，揭示了把金属氧化物粉末构成的烧结防止剂与粘接剂的混合液状涂料一边连续地供给、涂敷到盘辊型导块的周面一边穿孔轧制的技术。该公报提出的方法虽然也能防止烧结，但是，为了使烧结防止剂牢固地附着在轧辊表面，必须使用水玻璃作为粘接剂。因此，当上述混合液状涂料在轧辊表面的涂敷状态不均匀时，在被轧制钢材表面产生压入疵点，使表面性状恶化。另外，作为烧结防止剂的金属氧化物粉粒不溶于作为粘接剂的水玻璃中，所以，与水玻璃混合后放置着时会产生沉淀，从而引起涂敷用喷咀的堵塞。

关于润滑剂方面，对二硫化钼或玻璃等无机类固体润滑剂作了研究。这些润滑剂虽然在高温中能发挥润滑性能，但与石墨同样地，因其涂敷条件及残存润滑剂的去除较难，对产品性能、作业环境有不好的影响，而且由于上述润滑剂的摩擦系数小，所以，在热轧时也存在着打滑的问题。

另外，虽然碳酸钙作为固体润滑剂也是有效的，但是，该碳酸钙涂敷困难，如果直接涂敷固体粉末，则产生粉尘使作业环境恶化。另外，碳酸钙与上述二硫化钼或玻璃等无机类固体润滑剂同样地，不容易溶解于水、有机溶液或油中，所以，与水、有机溶液或油等混合后放置着时，会产生沉淀。为此，为了在涂敷时保持良好的状态，必须经常地反复搅拌混合液。

用各种方法对钢材进行冷加工处理时，为了提高润滑剂的密接性和保持性，防止与工具的接触，采用磷酸盐或草酸盐等的化学被膜。尤其是在油润滑不能适应的严酷条件下，采用作为底子处理的化学被膜和作为润滑剂的碱润滑被膜，可降低工具与被加工材之间的摩擦力，防止磨耗及烧结。