專利名稱：一種高速冷軋輥的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā) 明屬于軋鋼技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種高速冷軋輥的制造方法。
背景技術(shù)：
冷軋輥是冷軋機的主要消耗部件，由于冷軋輥屬于復(fù)雜構(gòu)件，其有非常堅硬的表層，并且在實際工作過程中，由于被擠壓材料的變形抗力比較大，因此冷軋輥承受著很大的應(yīng)力，冷軋輥在工作中受到強烈的摩擦和擠壓，其質(zhì)量的好壞對冷軋板材的質(zhì)量、成本、產(chǎn)量起著非常重要的作用，故冷軋輥應(yīng)具有高強度、硬度和耐磨性。隨著現(xiàn)代冷軋機向大型化和高速化方向發(fā)展，冷軋輥用鋼從傳統(tǒng)的鉻鋼系向高鉻鑄鐵和高速鋼轉(zhuǎn)變，冷軋輥的性能有了大幅度的提高。為了提高冷軋輥的耐磨性，延長其使用壽命，目前用于制造冷軋輥的高速鋼中都添加了碳成分。例如目前冷軋輥材料中碳的含量在I. 95% (重量百分比，為了敘述的方便，下文中提及的百分比含量都為重量百分比)，這種鋼經(jīng)澆鑄、精加工、滾壓、低溫回火油浸后制成的冷軋輥比傳統(tǒng)材質(zhì)制成的同類產(chǎn)品壽命提高3倍以上。但這種材料中含有較多價格昂貴的鎳，導(dǎo)致生產(chǎn)成本増加。同時，這種冷軋輥的耐磨性雖然已經(jīng)有了一定程度的提高，但是對于高速冷軋輥的使用環(huán)境來說，這種冷軋輥的耐磨性還有待提高。

發(fā)明內(nèi)容
為了獲得高耐磨性的冷軋輥，本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過多次的實驗，在現(xiàn)有制造冷軋輥方法的基礎(chǔ)上，提出了一種含碳量更高的冷軋輥制造方法，并且適度地降低鎳的含量，并且在制造過程中通過兩次回火進行處理，以此得到耐磨性更高的冷軋輥。由于高速冷軋輥的合金材料中一般都含有較高含量的釩，加入碳主要是為了使其與釩結(jié)合，從而生成高硬度的碳化物，并以此來提高冷軋輥的耐磨性。但是目前高速冷軋輥的碳含量一般都在2%以下，這是為了保證冷軋輥的沖擊韌度。本發(fā)明通過提高碳的含量，并結(jié)合適量的釩，從而既能提高冷軋輥的耐磨性，也能保證其韌度。本發(fā)明提出的高速冷軋輥的制造方法包括以下步驟步驟I :在電爐內(nèi)加入鋼材，并將電爐升溫至大約1600至1650攝氏度左右，使得鋼材熔化成鋼水，所述鋼水的化學(xué)成分(重量％ )大致為2. 25-2. 55%的碳、3. 8-4. 2%的鉻、O. 08-0. I % 的硅、O. 2-0. 4 % 的錳、2. 88-3. 22 % 的鑰、O. 06-0. 08 % 的鎳、O. 1-0. 15 % 的銅、8. 5-9%的釩、不大于O. 06%的硫、余量為鐵；步驟2 :采用灰鑄鐵或球墨鑄鐵作為芯部，在立式或臥式離心機中將步驟I中得到的鋼水澆注到芯部，從而形成以灰鑄鐵或球墨鑄鐵為芯部的軋輥外層；可選的是，在鋼水澆注和鋼水凝固的過程中還可以加入電磁場，電磁場的磁感應(yīng)強度大約為O. 1ST。在離心鑄造過程中加入電磁場,可以抑制鋼水中的元素的重力偏析,這可以保證軋輥在離心機鑄造中獲得更致密的結(jié)構(gòu)，從而可以提高耐磨性。步驟3 :將步驟2中澆注完成的軋輥冷卻凝固，待軋輥溫度小于100攝氏度時，對凝固的軋輥進行機械粗加工處理；
步驟4 :將步驟3中機械粗加工處理后的軋輥進行淬火熱處理，淬火熱處理采用電爐加熱，加熱至溫度1050至1100攝氏度，并保持該溫度2至3個小時，隨后對軋輥進行噴霧冷卻；步驟5 :對淬火完畢的軋輥進行三次回火處理，其中第一次回火處理是在電爐中對軋輥進行加熱，加熱至溫度560攝氏度后，保持該溫度3小時；第二次回火處理是在同樣的溫度下，保持該溫度2小時，第三次回火處理是將電爐中的溫度保持在500攝氏度，并保持該溫度3小吋。步驟6 :對三次回火處理完畢的軋輥進行機械精加工，從而得到高耐磨性的高速冷軋輥。


圖I為本發(fā)明優(yōu)選實施例與對比例的耐磨性對比具體實施例方式首先，步驟I :在電爐內(nèi)加入鋼材，并將電爐升溫至大約1600至1650攝氏度左右，使得鋼材熔化成鋼水，所述鋼水的化學(xué)成分(重量％)大致為2. 25-2. 55%的碳、3. 8-4. 2 % 的鉻、O. 08-0. I % 的硅、O. 2-0. 4 % 的錳、2. 88-3. 22 % 的鑰、O. 06-0. 08 % 的鎳、O. 1-0. 15%的銅、8. 5-9%的釩、不大于O. 06%的硫、余量為鐵；然后，步驟2 :采用灰鑄鐵或球墨鑄鐵作為芯部，在立式或臥式離心機中將步驟I中得到的鋼水澆注到芯部，從而形成以灰鑄鐵或球墨鑄鐵為芯部的軋輥外層；此外，在鋼水澆注和鋼水凝固的過程中還可以加入磁感應(yīng)強度大約為O. 18T的電磁場。在離心鑄造過程中加入電磁場，可以抑制鋼水中的元素的重力偏析，這可以保證軋輥在離心機鑄造中獲得更致密的結(jié)構(gòu)，從而可以提高耐磨性。步驟3 :將步驟2中澆注完成的軋輥冷卻凝固，待軋輥溫度小于100攝氏度時，對凝固的軋輥進行機械粗加工處理；步驟4 :將步驟3中機械粗加工處理后的軋輥進行淬火熱處理，淬火熱處理采用電爐加熱，加熱至溫度1050至1100攝氏度，并保持該溫度2至3個小時，隨后對軋輥進行噴霧冷卻；步驟5 :對淬火完畢的軋輥進行三次回火處理，其中第一次回火處理是在電爐中對軋輥進行加熱，加熱至溫度560攝氏度后，保持該溫度3小時；第二次回火處理是在同樣的溫度下，保持該溫度2小時，第三次回火處理是將電爐中的溫度保持在500攝氏度，并保持該溫度3小吋。步驟6 :對三次回火處理完畢的軋輥進行機械精加工，從而得到高耐磨性的高速冷軋輥。下面，發(fā)明人給出本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例；步驟I :在電爐內(nèi)加入鋼材，并將電爐升溫至1630攝氏度左右，使得鋼材熔化成鋼水，所述鋼水的化學(xué)成分(重量％ )見下表I:表I
權(quán)利要求
1.ー種高速冷軋輥的制造方法，其特征在于包括以下步驟 步驟I :在電爐內(nèi)加入鋼材，并將電爐升溫至大約1600至1650攝氏度左右，使得鋼材熔化成鋼水，所述鋼水的化學(xué)成分(重量％ )大致為2. 25-2. 55%的碳、3. 8-4. 2%的鉻、O. 08-0. I % 的硅、O. 2-0. 4% 的錳、2. 88-3. 22% 的鑰、O. 06-0. 08% 的鎳、O. 1-0. 15% 的銅、8. 5-9%的釩、不大于O. 06%的硫、余量為鐵； 步驟2 :采用灰鑄鐵或球墨鑄鐵作為芯部，在立式或臥式離心機中將步驟I中得到的鋼水澆注到芯部，從而形成以灰鑄鐵或球墨鑄鐵為芯部的軋輥外層； 步驟3 :將步驟2中澆注完成的軋輥冷卻凝固，待軋輥溫度小于100攝氏度時，對凝固的軋輥進行機械粗加工處理； 步驟4 :將步驟3中機械粗加工處理后的軋輥進行淬火熱處理，淬火熱處理采用電爐加熱，加熱至溫度1050至1100攝氏度，并保持該溫度2至3個小吋，隨后對軋輥進行噴霧冷卻； 步驟5 :對淬火完畢的軋輥進行三次回火處理，其中第一次回火處理是在電爐中對軋輥進行加熱，加熱至溫度560攝氏度后，保持該溫度3小時；第二次回火處理是在同樣的溫度下，保持該溫度2小時，第三次回火處理是將電爐中的溫度保持在500攝氏度，并保持該溫度3小吋。
步驟6 ;對三次回火處理完畢的軋輥進行機械精加工，從而得到高耐磨性的高速冷軋輥。
2.如權(quán)利要求I所述的高速冷軋輥的制造方法，其特征在于在鋼水澆注和鋼水凝固的過程中加入電磁場，電磁場的磁感應(yīng)強度大約為O. 18T。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高速冷軋輥的制造方法，通過提高含碳量并且適度地降低鎳的含量，在制造過程中通過三次回火進行處理，以此得到耐磨性更高的冷軋輥，其中冷軋輥的化學(xué)成分為2.25-2.55％的碳、3.8-4.2％的鉻、0.08-0.1％的硅、0.2-0.4％的錳、2.88-3.22％的鉬、0.06-0.08％的鎳、0.1-0.15％的銅、8.5-9％的釩、不大于0.06％的硫、余量為鐵。
文檔編號C21D9/38GK102699313SQ201210213969
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者李明, 葛艷明, 袁志偉, 許英明 申請人:江蘇金源鍛造股份有限公司