一种含Nb的高铬铁轧辊专利检索-轧辊机架轧机轧制，挤压和拉伸专利检索查询-专利查询网

一种含Nb的高铬 铁 轧辊

阅读：778发布：2020-05-12

专利汇可以提供一种含Nb的高铬铁轧辊专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种含Nb的高铬铁轧辊，用于热带轧机精轧前段工作辊，包括辊芯和辊身工作层，辊身工作层的化学组分及其质量百分含量为C2.20~3.00%，Si0.30~1.00%，Mn0.60~1.50%，Cr10.00~19.00%，Ni0.80~2.00%，Mo0.60~2.00%，Nb0.50~2.00%，S≤0.10%，P≤0.05%，其余为Fe和不可避免杂质。本发明通过调整合金成分和铸造工艺，能够改善轧辊的组织结构，提高轧辊的耐磨性和抗热裂性，延长轧辊的使用寿命。，下面是一种含Nb的高铬铁轧辊专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种含Nb的高铬铁轧辊，包括辊芯和辊身工作层，其特征在于：辊身工作层的化学组分及其质量百分含量为C2.20 3.00%，Si0.30 1.00%，Mn0.60 1.50%，Cr10.00 19.00%，~ ~ ~ ~
Ni0.80 2.00%，Mo0.60 2.00%，Nb0.50 2.00%，S≤0.10%，P≤0.05%，其余为Fe和不可避免杂~ ~ ~
质。
2.根据权利要求1所述的一种含Nb的高铬铁轧辊，其特征在于制造方法包括以下步骤：
A、冶炼：按辊身工作层的化学组分进行配料，然后在感应炉中进行冶炼，冶炼温度为
1450 1500℃；辊芯部以生铁为原料，在高炉中冶炼，冶炼温度为1500 1550℃；
~ ~
B、离心铸造：离心浇注辊身工作层，铁水的浇注温度为1400 1450℃；
~
C、合箱浇注芯部及辊颈：将浇注好辊身工作层的砂箱与用于浇注辊颈的砂箱进行合并；将处理好的铁水浇注到合并后的砂箱内，得到铸件；
D、开箱清砂：铸件在合并后的砂箱中缓冷后取出，并清理表面附着的型砂；
E、热处理：对铸件进行差温淬火、回火处理。
3.根据权利要求2所述的一种含Nb的高铬铁轧辊，其特征在于：离心时转速为700~
750r/min。
4.根据权利要求2所述的一种含Nb的高铬铁轧辊，其特征在于：淬火温度为1100 1200~
℃，回火温度为500 550℃。
~
5.根据权利要求2所述的一种含Nb的高铬铁轧辊，其特征在于：淬火处理前进行预热，预热温度为800 850℃。
~
6.根据权利要求2所述的一种含Nb的高铬铁轧辊，其特征在于：淬火冷却采用风冷和空冷结合的方式。
7.根据权利要求1所述的一种含Nb的高铬铁轧辊，其特征在于：轧辊表面硬度为HSD76~
80。

说明书全文

一种含Nb的高铬铁 轧辊

技术领域

[0001] 本发明涉及轧辊，尤其是一种高铬铁轧辊，用于热带轧机精轧前段工作辊。

背景技术

[0002] 高铬铁轧辊是以碳含量为2.3～3.3％，铬含量12～22％的高铬白口耐磨铸铁为轧辊辊身外层材质，以球墨铸铁为轧辊芯部和辊颈材质，采用离心复合浇注工艺而生产的高合金复合铸铁轧辊。通常在各类合金铸铁轧辊中，随着铁水的凝固在辊身外层组织中析出的碳化物为Fe3C型，硬度为840～1100HV，而高铬铸铁，由于铁水中含有大量的铬及镍、钼等，在铁水凝固时辊身外层组织中析出的碳化物为M7C3型共晶碳化物，硬度可达1500～2000HV。

[0003] 由于目前使用的热带连轧机精轧前段工作辊，轧制速度高，工作时轧辊表面瞬时温度可升至600℃以上，需要喷水冷却。随着喷水激冷，热带连轧机精轧前段工作辊的辊面容易产生缺陷，因此要求轧辊具有更高的耐磨性、抗热裂等良好的轧制性能，同时热带连轧机精轧前段工作辊要求的压下量越来越大，因此轧辊还要求具备足够的强度、韧性。现有的高铬铁轧辊已经无法满足热带轧机精轧前段工作辊的要求。

发明内容

[0004] 本发明需要解决的技术问题是提供一种含Nb的高铬铁轧辊，能够改善轧辊的组织结构，提高轧辊的耐磨性和抗热裂性，延长轧辊的使用寿命，适用于热带轧机精轧前段工作辊。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

[0006] 一种含Nb的高铬铁轧辊，包括辊芯和辊身工作层，辊身工作层的化学组分及其质量百分含量为C2.20～3.0％，Si0.30～1.00％，Mn0.60～1.50％，Cr10.00～19.00％，Ni0.80～2.00％，Mo0.60～2.00％，Nb0.50～2.00％，S≤0.10％，P≤0.05％，其余为Fe和不可避免杂质。

[0007] 本发明技术方案的进一步改进在于包括以下步骤：

[0008] A、冶炼：按辊身工作层的化学组分进行配料，然后在感应炉中进行冶炼，冶炼温度为1450～1500℃；辊芯部以生铁为原料，在高炉中冶炼，冶炼温度为1500～1550℃；

[0009] B、离心铸造：离心浇注辊身工作层，铁水的浇注温度为1400～1450℃；

[0010] C、合箱浇注芯部及辊颈：将浇注好辊身工作层的砂箱与用于浇注辊颈的砂箱进行合并；将处理好的铁水浇注到合并后的砂箱内，得到铸件；

[0011] D、开箱清砂：铸件在合并后的砂箱中缓冷后取出，并清理表面附着的型砂；

[0012] E、热处理：对铸件进行差温淬火、回火处理。

[0013] 本发明技术方案的进一步改进在于：离心时转速为700～750r/min。

[0014] 本发明技术方案的进一步改进在于：淬火温度为1100～1200℃，回火温度为500～550℃。

[0015] 本发明技术方案的进一步改进在于：淬火处理前进行预热，预热温度为800～850℃。

[0016] 本发明技术方案的进一步改进在于：淬火冷却采用风冷和空冷结合的方式。

[0017] 本发明技术方案的进一步改进在于：轧辊表面硬度为HSD76～80。

[0018] 由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

[0019] 本发明的一种含Nb的高铬铁轧辊，能够改善轧辊的组织结构，提高轧辊的耐磨性和抗热裂性，延长轧辊的使用寿命，适用于热带轧机精轧前段工作辊。

[0020] 本发明在合金成分中加入Nb，Nb作为一种合金元素，属于强碳化物形成元素，它与碳的亲和力高于碳和铬。在合金成分中，Nb不与Fe、Cr等形成复合碳化物，而是形成Nb的独立碳化物。Nb在轧辊中以两种形式存在，一种以固溶体形式存在，另一种形成Nb的碳化物。当Nb质量百分含量为0.50～2.00％时，Nb的碳化物形态呈非常细小的线粒状，硬度极高，能够改变轧辊的显微结构。此外，Nb还可微溶于奥氏体基体中，Nb在奥氏体晶粒偏聚，阻碍基体晶粒长大，能够细化晶粒，因此高铬铸铁轧辊中加入Nb元素后，会对原有的碳化物数量，铬碳比的大小产生影响，进而对碳化物的分布形态产生一定的影响，从而提高了高铬铸铁轧辊的强度、抗热裂性及耐磨性。

[0021] 本发明采用离心铸造的方式生产，轧辊的工作层和芯部采用不同的材质和不同的冶炼工艺，外层为含Nb高铬铸铁材质，芯部为球磨铸铁材质，然后通过离心铸造的方法将工作层和芯部复合到一起，在保证表层高硬度高耐磨性的同时，保证了轧辊芯部的韧性，不易形成缩孔、缩松等缺陷，组织比一般铸件致密，提高了轧辊的表面质量和使用寿命。

[0022] 本发明中辊身工作层浇注时，离心机的转速控制在700～750r/min，可以使辊身工作层在浇注过程中具有较高的致密度，增加了轧辊的耐磨性。

[0023] 本发明采用淬火、回火的方式进行热处理，并且在淬火前对轧辊进行预热处理，可以保证轧辊组织变化均匀，具有更高的耐磨性和抗热裂性。

具体实施方式

[0024] 下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：

[0025] 一种含Nb的高铬铁轧辊，其具体实施步骤如下：

[0026] A、冶炼：按辊身工作层的化学组分进行配料，辊身工作层的化学组分及其质量百分含量为C2.20～3.0％，Si0.30～1.00％，Mn0.60～1.50％，Cr10.00～19.00％，Ni0.80～2.00％，Mo0.60～2.00％，Nb0.50～2.00％，S≤0.10％，P≤0.05％，其余为Fe和不可避免杂质，然后在感应炉中进行冶炼，冶炼温度为1450～1500℃；辊芯部以生铁为原料，在高炉中冶炼，冶炼温度为1500～1550℃；

[0027] B、离心铸造：离心浇注辊身工作层，铁水的浇注温度为1400～1450℃，浇注时离心机转速为700～750r/min；

[0028] C、合箱浇注芯部及辊颈：将浇注好辊身工作层的砂箱与用于浇注辊颈的砂箱进行合并；将处理好的铁水浇注到合并后的砂箱内，得到铸件；

[0029] D、打箱清砂：铸件在砂箱中缓冷，打开砂箱取出铸件，清理铸件表面附着的型砂；

[0030] E、热处理：对铸件进行差温淬火、回火处理，淬火处理前进行预热，预热温度为800～850℃，淬火温度为1100～1200℃，淬火冷却采用风冷和空冷结合的方式，淬火结束后进行回火处理，回火温度为500～550℃。

[0031] 制备得到的轧辊表面硬度为HSD76～80。

[0032] 实施例1

[0033] 本实施例中轧辊规格为￠750/670×1830×4565，轧辊工作层厚度为40mm，硬度要求为HSD76～80，辊身工作层的成分设计目标为C2.40～2.50％，Si0.70～0.80％，Mn0.90～1.00％，Cr17.00～18.00％，Ni1.00～1.10％，Mo1.20～1.30％，Nb1.00～1.10％，S≤
0.10％，P≤0.05％，其余为Fe和不可避免杂质。制造方法如下：

[0034] A、冶炼：按辊身工作层的化学组分进行配料，然后在感应炉中进行冶炼，冶炼温度为1450℃；轧辊芯部以生铁为原料，在高炉中冶炼，冶炼温度为1500℃；

[0035] B、离心铸造：离心浇注辊身工作层，铁水的浇注温度为1400℃，浇注时离心机转速为700r/min；

[0036] C、合箱浇注芯部及辊颈：将浇注好辊身工作层的砂箱与用于浇注辊颈的砂箱进行合并；将处理好的铁水浇注到合并后的砂箱内，得到铸件；

[0037] D、打箱清砂：待铸件在砂箱中缓冷后，打开砂箱取出铸件，清理铸件表面附着的型砂；

[0038] E、对铸件进行差温淬火、回火处理，淬火处理前进行预热，预热温度为800℃，淬火温度为1100℃，淬火冷却采用风冷和空冷结合的方式，淬火结束后进行回火处理，回火温度为500℃。

[0039] 对步骤A中铁水的化学成分进行分析，得到所炼制的铁水的化学成分及质量百分含量为C2.46％，Si 0.79％，Mn 0.95％，Cr17.00％，Ni1.08％，Mo 1.27％，Nb1.02％，S 0.045％，P0.035％，其余为Fe和不可避免杂质。

[0040] 经检测，最终制得的轧辊表面硬度为HSD76～79。

[0041] 实施例2～4具有与上述实施例1相同的辊身工作层成分，所不同的是各成分的质量百分比，各成分设计目标如下面表1中所示，实施例2～4与上述实施例1所采用的制造方法步骤相同，所不同的工艺参数如下面表1中制造方法部分所示。

[0042] 表1

[0043]

[0044] 经检测，各实施例中所炼制的铁水的化学成分质量百分含量和最终制得的轧辊表面硬度如表2所示。

[0045] 表2

[0046] 例2 例3 例4
C(wt％) 2.34 2.75 2.95
Si(wt％) 0.66 0.88 0.95
Mn(wt％) 0.75 1.01 1.28
Cr(wt％) 12.40 16.50 18.65
Ni(wt％) 0.97 1.35 1.69
Mo(wt％) 0.89 1.48 1.85
Nb(wt％) 0.73 1.45 1.82
S(wt％) 0.036 0.054 0.023
P(wt％) 0.035 0.041 0.034
硬度(HSD) 76～79 78～79 77～80

[0047] 实施例5

[0048] 实施例5为对比实施例，在制造时不加入Nb，其余与实施例1相同。最终制得的轧辊相对耐磨性、冷热疲劳试验(600℃试验温度)和热冲击试验结果如表3所示。

[0049] 表3

[0050] 相对耐磨性裂纹敏感系数/裂纹扩展系数热冲击最大裂纹深度(μm)
例1 23.12 1.05/1.10 740
例2 22.78 1.04/1.23 760
例3 23.57 1.07/1.14 720
例5 10.16 2.84/2.91 1750

[0051] 从表3中可以看出，含Nb的轧辊与不含Nb的轧辊相比，耐磨性得到了极大的提高，抗热裂性和冲击韧性均得到明显提高。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种轧辊表面处理方法及其轧辊	2020-05-11	402
冷轧辊辊颈保护套	2020-05-12	632
一种轧辊及其制备方法	2020-05-12	219
一种用于轧辊包装钢架	2020-05-12	828
轧辊冷处理工艺	2020-05-11	236
轧制铝材用的热轧辊	2020-05-13	639
轧辊辊颈变形校正方法	2020-05-13	442
一种轧辊车床中心架	2020-05-13	871
轧辊喷淬设备	2020-05-11	477
新型轧辊耐热柔性吊具	2020-05-12	929

一种含Nb的高铬铁轧辊

一种含Nb的高铬铁轧辊

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：