專利名稱：鋁鑄軋機(jī)用輥套鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有套筒的軋輥，或金屬連續(xù)澆鑄連續(xù)軋制技術(shù)特別是鑄軋鋁材的軋輥輥套材料。
80年代初，國(guó)外普遍使用將鋁連續(xù)進(jìn)行澆鑄和熱軋兩工序合為一體的鋁連續(xù)鑄造軋制法生產(chǎn)鋁板卷，這種方法不但能提高生產(chǎn)率、節(jié)能，還能提高鋁材的品質(zhì)。我國(guó)很多鋁加工廠引進(jìn)了這種連續(xù)鑄軋機(jī)，這種鑄軋機(jī)中的軋輥是核心和關(guān)鍵易耗件，普遍采用中部為輥芯，外層為輥套，中間通冷卻液的復(fù)合式結(jié)構(gòu)，輥套在周期性的溫度急驟變化的工況下工作，因此除一般軋輥的機(jī)械性能和耐磨性能外，還需有好的抗熱疲勞，防止產(chǎn)生裂紋的性能。國(guó)內(nèi)目前使用的輥套為PCrNi3MoV炮鋼制造，使用壽使約為軋制鋁板卷1500～2500噸，進(jìn)口的日本輥套使用壽命為2000～3000噸，法國(guó)Crousor公司介紹的Mo22鋼制輥套壽命可達(dá)4000噸，國(guó)產(chǎn)材料除了使用壽命不長(zhǎng)外，由于導(dǎo)熱性能不佳，鑄軋輥的轉(zhuǎn)速提不高，導(dǎo)致鋁材晶粒較為粗大，鋁板卷質(zhì)量難以提高，同時(shí)由于輥套工作時(shí)溫度偏高，導(dǎo)致輥套與輥芯間的緊箍力不足，使用過(guò)程中兩者之間的滑動(dòng)嚴(yán)重。進(jìn)口輥套則價(jià)格昂貴，如日本的A級(jí)和B級(jí)鋼制輥套，使用壽命雖略比國(guó)產(chǎn)的長(zhǎng)，但價(jià)格卻成倍的提高，法國(guó)的Mo22鋼，介紹壽命可達(dá)4000噸，但價(jià)格昂貴，致使軋制成本大大提高，鋁加工廠一般都難以承受，因此迫切需要試制一種國(guó)產(chǎn)新鋼種，來(lái)滿足日益增長(zhǎng)的鋁鑄軋機(jī)配套使用的需要。據(jù)國(guó)外近期文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，為了提高輥套的抗熱開裂性能如日本特許出愿公開平4-124255公開的，采用在輥套外形成一層高鎳鉻合金的溶射層，以及包覆一層11～17Cr-Ni系鋼的復(fù)合層來(lái)加強(qiáng)軋輥輥套的方法，但這些材料和方法都不適宜用來(lái)制造鋁鑄軋機(jī)的輥套，文獻(xiàn)上介紹的常規(guī)使用的高鉻鑄鐵、高合金鑄鐵、鎳鉻耐磨鑄鐵和高速鋼系材料都不能得到滿意的使用效果。
本發(fā)明的目的是提供一種輥套鋼的材料和輥套的冶煉、鍛壓、熱處理工藝方法，提高鋁鑄軋輥套的使用壽命。在合理使用條件下，每對(duì)輥套生產(chǎn)的鑄軋鋁板卷不少于3000～4000噸，且材料的導(dǎo)熱性能較好，可提高鑄軋鋁板卷的生產(chǎn)率和內(nèi)在質(zhì)量，同時(shí)可大大降低加工成本。
本發(fā)明的目的是通過(guò)冶煉一種化學(xué)成份(重量百分比)為C 0.10～0.40%，Si 0.10～0.50%，Mn 0.20～0.70%，Cr 1.00～4.00%，Mo 0.20～2.00%，V 0.05～0.50%，其余為鐵和其它不純物的GT1200號(hào)鋼，并經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的400～600℃回火工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)的。GT1200號(hào)鋼為Cr-Mo-V系鋼，其元素配合旨在提高抗回火穩(wěn)定性和高溫強(qiáng)度，有利于改善抗熱疲勞性能，在鐵和其它不純物中還含有Al≤0.01，Cu≤0.25和Ni≤0.30?；鼗饡r(shí)間為5～30小時(shí)。
附

圖1為鍛后放大1000倍的金相組織，附圖2為調(diào)質(zhì)處理后放大1000倍的金相組織。
本發(fā)明實(shí)施例1。
鋼的熔煉在40噸電弧爐中煉鋼，精料50%，SiCa脫氧，而后在60噸鋼包精煉爐中進(jìn)行真空吹氬精煉，水口直徑φ60mm，鋼水41噸，真空度133Pa，氬氣流量100升/分，有效脫氧時(shí)間12分鐘，使鋼中有害氣體夾雜和非金屬夾雜物進(jìn)一步減少，并微調(diào)鋼的成份，使得到滿意的終點(diǎn)成份，鋼水在大氣中鑄成鋼錠，成品的化學(xué)成分重量百分比為C0.25，Si0.26，Mn0.40，P0.017，S0.006，Cr1.50，Mo0.80，V0.10，[H]1.9ppm。
鋼的鍛壓及熱處理，鋼錠加熱溫度為1250℃，開成圓坯，鐓粗、穿孔、拔長(zhǎng)和擴(kuò)孔，共4火完成。鍛后一次870℃高溫加熱。二次過(guò)冷，650℃球化回火。熱處理后進(jìn)行超聲波探傷。
最終熱處理為調(diào)質(zhì)處理，即860℃淬火和兩次回火。
實(shí)施例2。
鋼的熔煉在40噸電弧爐中冶煉，采用SiCa脫氧，60噸鋼包精煉爐中精煉，水口直徑φ60mm，鋼水36噸，真空度130～180Pa，有效脫氧時(shí)間15分鐘，氬氣流量38～57升/分，鋼錠模11.4噸×3支，成品化學(xué)成分C0.27，Si0.31，Mn0.46，P0.020，S0.010，Cr2.00，Mo0.60，V0.14，[H]2.5ppm。
其余與實(shí)施例1相同。
經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，對(duì)實(shí)施例1取縱向試樣進(jìn)行拉伸和沖擊試驗(yàn)，其結(jié)果如下
<p>鍛后光學(xué)金相組織為細(xì)小均勻的顆粒狀珠光體，圖1為放大1000倍的照片，調(diào)質(zhì)處理后的金相組織為回火索氏體，圖2為放大1000倍的照片。
本發(fā)明輥套鋼經(jīng)上海鋁加工廠實(shí)際試用后，與日本KANTOARMCOT244輥套相比，后者使用2～3天就出現(xiàn)周向裂紋，而本發(fā)明輥套則使用6天后才出現(xiàn)周向裂紋，其使用壽命可達(dá)4000噸，且使用中與輥芯之間的滑動(dòng)極少，而日本進(jìn)口的有一定滑動(dòng)量，國(guó)產(chǎn)炮鋼滑動(dòng)量要達(dá)90度以上。
權(quán)利要求
1.一種鋁鑄軋機(jī)用輥套鋼，其化學(xué)成分重量百分比為C0.10～0.40%、Si0.10～0.50%、Mn0.20～0.70%、Cr1.00～4.00%、Mo0.20～2.00%、V0.05～0.50%，其余為鐵和其它不純物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的鋁鑄軋機(jī)用輥套鋼，其特征是在熔煉過(guò)程中采用SiCa脫氧;鋼水進(jìn)行真空精煉，并微調(diào)化學(xué)成份的方法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的鋁鑄軋機(jī)用輥套鋼，其特征是其余成份中還含有少量的鋁、銅和鎳，其重量百分比分別為≤0.01、≤0.25、和≤0.30。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的鋁鑄軋機(jī)用輥套鋼，其特征是最后熱處理為調(diào)質(zhì)處理，即850°～950°淬火和400°～600°高溫回火，保溫5～30小時(shí)后爐冷。
全文摘要
本發(fā)明涉及鑄軋鋁板卷的軋輥輥套。提供一種輥套鋼的材料及其冶煉、鍛壓、熱處理的工藝方法，使輥套在合理使用條件下的壽命不少于軋制鋁板卷3000～4000噸，且材料的導(dǎo)熱性能好，可提高連鑄軋機(jī)的生產(chǎn)率和鋁板卷的內(nèi)在質(zhì)量，降低加工成本。本發(fā)明輥套鋼為Cr-Mo-V系鋼，其元素配合旨在提高抗回火穩(wěn)定性和高溫強(qiáng)度，有利于抗熱疲勞性能，并經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的400～600℃回火工藝來(lái)達(dá)到上述目的的。
文檔編號(hào)B21B27/03GK1094756SQ9311242
公開日1994年11月9日 申請(qǐng)日期1993年5月6日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月6日
發(fā)明者李春治 申請(qǐng)人:上海重型機(jī)器廠