具有抗辊印性能的锻钢冷轧工作辊及其制造方法 |
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| 申请号 | CN202210717958.7 | 申请日 | 2022-06-23 | 公开(公告)号 | CN115058651B | 公开(公告)日 | 2024-02-27 |
| 申请人 | 宝钢轧辊科技有限责任公司; | 发明人 | 鞠贤琴; 李北玉; 陈伟; 张青; 崔海峰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种具有抗辊印性能的锻 钢 冷轧 工作辊 及其制造方法，包括按照化学成分及重量百分比 冶炼 和 锻造 辊坯、预备 热处理 以及最终热处理；化学成分及重量百分比如下： 碳 0.88～1.05%、 硅 0.50～0.90%、锰0.10～0.70%、磷≤0.020%、硫≤0.015%、铬2.60～3.20%、镍0.60～0.90%、钼0.10～0.60%、 钒 0.05～0.40%、其余为 铁 和不可避免的杂质；最终热处理包括910～950℃的表面淬火处理、‑180～‑160℃的 深冷处理 4～6h、以及80～150℃的低温回火处理60～150h。本发明一方面通过优化 合金 含量（主要在于增加常规Cr3材质的Ni含量），另一方面通过优化热处理工艺（主要在于选择深冷处理 温度 以及延长深冷处理时间），最终能够制得基体硬度在65HRC以上的Cr3材质的锻钢冷轧工作辊，从而能够满足抗辊印要求。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种具有抗辊印性能的锻钢冷轧工作辊的制造方法，包括按照化学成分及重量百分比冶炼和锻造辊坯、预备热处理以及最终热处理；其特征在于：所述化学成分及重量百分比如下：碳0.88～1.05%、硅0.50～0.90%、锰0.10～0.70%、磷≤0.020%、硫≤0.015%、铬2.60～ |
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| 说明书全文 | 具有抗辊印性能的锻钢冷轧工作辊及其制造方法技术领域[0001] 本发明属于锻钢冷轧工作辊技术领域，具体涉及一种具有抗辊印性能的锻钢冷轧工作辊及其制造方法。 背景技术[0002] 目前，解决板材出现辊印及划伤的方法主要在于控制相关因素。例如，控制辊系的压靠、控制各机架的张力偏差、在轧机中增加专用挡板以及清洁喷嘴等方式；另外，也有控制轧辊的磨削以及采用毛化等方式，以进一步降低辊印及划伤出现的概率。 [0003] 然而，考虑到每个钢厂的实际使用工况不同，上述方式很多都无法有效实施，而且有些方式在某一钢厂可能起到作用，但是在另一钢厂可能就不能起到作用。 [0004] 具有抗辊印性能的锻钢冷轧工作辊要求基体硬度在65HRC以上，现有的Cr3材质的锻钢冷轧工作辊基体硬度难以达到上述要求。因此，目前具有抗辊印性能的锻钢冷轧工作辊基本都是Cr5材质（文献1～文献2）或者Cr6材质（文献3～文献5）。 [0005] 因此，提高Cr3材质的锻钢冷轧工作辊的基体硬度，使其具有抗辊印性能是本领域需要解决的技术问题。 [0007] 文献2：中国专利文献CN104195450A，公开日2014年12月10日。 [0008] 文献3：中国专利文献CN101481776A，公开日2009年7月15日。 [0009] 文献4：中国专利文献CN103614635A，公开日2014年3月5日。 [0010] 文献5：中国专利文献CN106734805A，公开日2017年5月31日。 发明内容[0011] 本发明的目的在于解决上述问题，提供一种基体硬度在65HRC以上的Cr3材质的具有抗辊印性能的锻钢冷轧工作辊及其制造方法，以填补本领域的空白。 [0013] 所述化学成分及重量百分比如下：碳0.88～1.05%、硅0.50～0.90%、锰0.10～0.70%、磷≤0.020%、硫≤0.015%、铬2.60～3.20%、镍0.60～0.90%、钼0.10～0.60%、钒0.05～0.40%、其余为铁和不可避免的杂质。 [0014] 所述预备热处理包括880～920℃的调质淬火处理8～10h、以及600～650℃的高温回火处理10～30h。 [0015] 所述最终热处理包括910～950℃的表面淬火处理、‑180～‑160℃的深冷处理4～6h、以及80～150℃的低温回火处理60～150h。 [0016] 目前，在‑150℃以下的深冷处理常规时间为2～3h，申请人发现将该深冷处理时间延长1倍，也即4～6h能够有效提高基体硬度以及增加较高基体硬度的深度。 [0018] 本发明具有的积极效果：本发明一方面通过优化合金含量（主要在于增加常规Cr3材质的Ni含量），另一方面通过优化热处理工艺（主要在于选择深冷处理温度以及延长深冷处理时间），最终能够制得基体硬度在65HRC以上的Cr3材质的锻钢冷轧工作辊，从而能够满足抗辊印要求。 具体实施方式[0019] （实施例1） [0020] 本实施例的具有抗辊印性能的锻钢冷轧工作辊（规格为Φ435mm×1420mm×3400mm）的制造方法如下： [0021] ①按照下述化学成分及重量百分比采用常规方法冶炼和锻造辊坯：碳0.95%、硅0.70%、锰0.40%、磷≤0.020%、硫≤0.015%、铬2.90%、镍0.75%、钼0.35%、钒0.20%、其余为铁和不可避免的杂质。 [0022] ②预备热处理。 [0023] 包括900±5℃的调质淬火处理9h、以及620±5℃的高温回火处理20h。 [0024] ③最终热处理。 [0025] 包括930±5℃的表面淬火处理、‑170±5℃的深冷处理5h、以及120±5℃的低温回火处理96h。 [0026] 淬火前，通过热矫直，确保轧辊的变形在3mm内。 [0027] （实施例2～实施例3） [0028] 各实施例的具有抗辊印性能的锻钢冷轧工作辊的制造方法与实施例1相同，不同之处在于化学成分及重量百分比，具体见表1。 [0029] （实施例4～实施例5） [0030] 各实施例的具有抗辊印性能的锻钢冷轧工作辊的化学成分及重量百分比与实施例1相同，不同之处在于最终热处理工艺参数，具体见表1。 [0031] 表1 [0032] 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5碳 0.95% 0.90% 1.00% 0.95% 0.95% 硅 0.70% 0.55% 0.85% 0.70% 0.70% 锰 0.40% 0.20% 0.60% 0.40% 0.40% 磷 ≤0.020% ≤0.020% ≤0.020% ≤0.020% ≤0.020% 硫 ≤0.015% ≤0.015% ≤0.015% ≤0.015% ≤0.015% 铬 2.90% 2.70% 3.10% 2.90% 2.90% 镍 0.75% 0.65% 0.85% 0.75% 0.75% 钼 0.35% 0.15% 0.55% 0.35% 0.35% 钒 0.20% 0.10% 0.35% 0.20% 0.20% 表面淬火温度 930±5℃ 930±5℃ 930±5℃ 920±5℃ 940±5℃ 深冷处理温度 ‑170±5℃ ‑170±5℃ ‑170±5℃ ‑175±5℃ ‑165±5℃ 深冷处理时间 5h 5h 5h 4.5h 5.5h 基体硬度 65.6HRC 65.3HRC 65.7HRC 65.4HRC 65.5HRC 表面硬度 97～98HSD 96～97HSD 97～98HSD 96～97HSD 97～98HSD [0033] （对比例1～对比例2） [0034] 各对比例的锻钢冷轧工作辊的制造方法与实施例1相同，不同之处在于镍含量，具体见表2。 [0035] （对比例3～对比例4） [0036] 各对比例的锻钢冷轧工作辊的化学成分及重量百分比与实施例1相同，不同之处在于深冷处理工艺参数，具体见表2。 [0037] 表2 [0038] 实施例1 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4 镍 0.75% 0.20% 0.40% 0.75% 0.75% 深冷处理温度 ‑170±5℃ ‑170±5℃ ‑170±5℃ ‑170±5℃ ‑100±5℃ 深冷处理时间 5h 5h 5h 2.5h 5h 基体硬度 65.6HRC 62.8HRC 63.5HRC 64.3HRC 62.7HRC 表面硬度 97～98HSD 96～97HSD 96～97HSD 97～98HSD 95～96HSD |
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