[发明专利]一种离心铸造耐磨高速钢复合轧辊及其制备方法

摘要

一种离心铸造耐磨高速钢复合轧辊及其制备方法，属于轧辊制造技术领域。本发明轧辊由外层、中间层和辊芯三部分复合成一体。外层高速钢钢水的化学成分及其质量分数控制在1.60～2.40％C,0.3～1.0％Mn,0.3～1.2％Si,4.0～6.5％Cr,4.0～6.5％Mo,3.0～6.5％V,3.0～5.0％W,1.0～4.0％Nb,0.3～1.5％Ni,S<0.03％,P<0.03％,0.06～0.12％Ti,余量Fe。轧辊经离心铸造复合成形，淬火和回火后，具有硬度高和耐磨性好等特点，推广应用具有良好的经济和社会效益。

主权项

一种离心铸造耐磨高速钢复合轧辊的方法，其特征在于，复合轧辊由外层、中间层和辊芯三部分复合成一体，其具体制备工艺步骤包括如下：①首先在三台感应电炉内分别冶炼高速钢复合轧辊外层、中间层和辊芯材料，其中中间层材料的化学组成质量分数％为：1.4～1.6C,2.0～2.4Si,0.15～0.25Ni,0.03～0.06RE,0.03～0.06Ti,0.03～0.06Ca,0.03～0.06Nb,0.03～0.06Ba,0.008～0.015N,1.2～1.6Mn,S<0.03,P<0.04,余量Fe；辊芯材料的化学组成质量分数％为：3.10～3.40C,1.80～2.20Si,0.15～0.29Mn,0.16～0.28Cu,0.025～0.045Ca,S<0.03,P<0.08,0.035～0.065Mg,0.008～0.018Bi,余量Fe；外层高速钢钢水的化学成分及其质量分数控制在1.60～2.40％C,0.3～1.0％Mn,0.3～1.2％Si,4.0～6.5％Cr,4.0～6.5％Mo,3.0～6.5％V,3.0～5.0％W,1.0～4.0％Nb,0.3～1.5％Ni,S<0.03％,P<0.03％,0.06～0.12％Ti,余量Fe；当外层高速钢钢水温度达到1580～1600℃时，加入占炉内钢水质量分数0.10～0.20％的金属铝，保温4～6分钟后出炉到钢包，钢包内预先加入颗粒尺寸8～15mm，并经200～260℃烘干60～120分钟的稀土硅铁合金和硼铁，稀土硅铁合金和硼铁加入量分别占进入钢包内钢水质量分数的0.25～0.45％和0.05～0.12％，当钢水温度降至1430～1500℃时，将钢水浇入离心机上的铸型内，离心铸造时重力系数控制在75～120；②当外层钢水全部凝固后，继续在离心机上浇注中间层材料，中间层材料的浇注温度为1450～1510℃，其厚度为15～30mm；③当中间层材料浇注完毕12～18分钟后，用非接触式测温仪测量轧辊中间层内表面温度，当温度为1200～1260℃时，在静态下顶铸辊芯材料铁水，辊芯铁水浇注温度为1320～1350℃；辊芯铁水浇注完毕24～48小时后，取出高速钢复合轧辊进入缓冷坑，然后进行粗加工；④粗加工后的高速钢复合轧辊随炉加热至1020～1100℃，保温4～10小时，随后出炉风冷至温度150～300℃，重新将轧辊加热至500～550℃，保温10～20小时后，炉冷至温度低于200℃，重新将轧辊加热至500～550℃，保温10～20小时后，炉冷至温度低于200℃后出炉空冷至室温，最后精加工至规定尺寸和精度，即可获得离心铸造耐磨高速钢复合轧辊。