连轧辊及其制备方法

摘要

本发明涉及一种连轧辊，其包括辊体和传动侧的轴颈、轴头，所述辊体和轴颈、轴头均采用热作模具钢铸造成一体结构，所述热作模具钢包含以下合金元素：C：0.6～1.2％，Si：0.2～0.6％，Mn：0.3～0.5％，Cr：4.0～6.5％，Ni：1.4～2％，Mo：0.3～0.5％，P≤0.03％，S≤0.03％，Fe余量，所述连轧辊的制备方法包括以下步骤：步骤一，配料冶炼；步骤二，造型；步骤三，第一次热处理；步骤四，粗加工；步骤五，第二次热处理；步骤六，精加工。本发明充分利用热作模具钢良好的淬透性，以增加工作层厚度，降低硬度落差，提高产品的使用寿命。

权利要求

1.一种连轧辊，包括辊体和传动侧的轴颈、轴头，其特征在于：所述辊体和轴颈、轴头采用热作模具钢铸造成一体结构，所述热作模具钢包含以下合金元素：C：0.6～1.2％，Si：0.2～0.6％，Mn：0.3～0.5％，Cr：4.0～6.5％，Ni：1.4～2％，Mo：0.3～0.5％，P≤0.03％，S≤0.03％，Fe余量；

所述连轧辊的制备方法包括以下步骤：

步骤一，配料冶炼：将所述热作模具钢的成分按如下重量百分比进行配比：C：0.6～

1.2％，Si：0.2～0.6％，Mn：0.3～0.5％，Cr：4.0～6.5％，Ni：1.4～2％，Mo：0.3～0.5％，P≤

0.03％，S≤0.03％，Fe余量，配料后在电炉中进行熔炼，精炼获得成分合格的纯净钢水；

步骤二，造型：待钢水冶炼达到要求后，出炉进行净化、脱氧处理，浇注入浇铸模的型腔，待型内冷却到100℃开模；

步骤三，第一次热处理：退火处理，去除应力降低硬度，退火温度860℃；

步骤四，粗加工：车削加工，并预留第二次热处理的余量；

步骤五，第二次热处理：装炉加热进行二次淬火热处理，淬火温度960～1000℃，淬火后回火，回火温度480～520℃，使淬火硬度达到480～520HB；

步骤六，精加工：精车加工尺寸到设计要求后进行包装入库。

2.根据权利要求1所述的连轧辊，其特征在于：所述热作模具钢包含以下合金元素：C：0.70％，Si：0.35％，Mn：0.5％，Cr：5.30％，Ni：1.7％，Mo：0.30％，P≤0.03％，S≤

0.03％，Fe余量。

3.根据权利要求1所述的连轧辊，其特征在于：所述浇铸模采用砂型浇铸模，所述浇铸模在连轧辊的辊体的型腔内采用金属型腔。

4.根据权利要求3所述的连轧辊，其特征在于：所述步骤二中，浇铸前，所述浇铸模的金属型腔预热处理，并将金属型腔的内表面打磨干净后进行刷涂料。

5.根据权利要求4所述的连轧辊，其特征在于：所述涂料采用锆英粉涂料。

说明书

连轧辊及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及无缝钢管轧机的连轧辊及定径辊环技术领域，尤其涉及一种连轧辊及其制备方法。

背景技术

[0002] 随着我国轧钢机械设备的飞速发展，轧机的结构和轧材品种发生很大变化。现在国内最先新的三辊轧机的连轧工段也无一例外的采用德国西马克提供的类似珠光体和针状体无限冷硬材质，尽管硬度降落较低，但在生产过程中质量的稳定性不易掌控，在使用中容易发生断辊和孔底硬度问题。尤其是随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，无论是轧机品种和材质提出更高要求，因此如何提高连轧辊的性能是一个很严峻的问题。

发明内容

[0003] 针对现有技术的不足，本发明提供一种连轧辊及其制备方法。

[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述连轧辊包括辊体和传动侧的轴颈、轴头，所述辊体和轴颈、轴头采用热作模具钢铸造成一体结构，所述热作模具钢包含以下合金元素：

[0005] C：0.6～1.2％，Si：0.2～0.6％，Mn：0.3～0.5％，Cr：4.0～6.5％，Ni：1.4～2％，Mo：0.3～0.5％，P≤0.03％，S≤0.03％，Fe余量。

[0006] 在本发明提供的连轧辊的一种较佳实施例中，所述热作模具钢包含以下合金元素：

[0007] C：0.70％，Si：0.35％，Mn：0.5％，Cr：5.30％，Ni：1.7％，Mo：0.30％，P≤0.03％，S≤0.03％，Fe余量。

[0008] 所述连轧辊的制备方法包括以下步骤：

[0009] 步骤一，配料冶炼：将所述热作模具钢的成分按如下重量百分比进行配比：C：0.6～1.2％，Si：0.2～0.6％，Mn：0.3～0.5％，Cr：4.0～6.5％，Ni：1.4～2％，Mo：0.3～0.5％，P≤0.03％，S≤0.03％，Fe余量，配料后在电炉中进行熔炼，精炼获得成分合格的纯净钢水；

[0010] 步骤二，造型：待钢水冶炼达到要求后，出炉进行净化、脱氧处理，浇注入浇铸模的型腔，待型内冷却到100℃开模；

[0011] 步骤三，第一次热处理：退火处理，去除应力降低硬度，退火温度860℃；

[0012] 步骤四，粗加工：车削加工，并预留第二次热处理的余量；

[0013] 步骤五，第二次热处理：装炉加热进行二次淬火热处理，淬火温度960～1000℃，淬火后回火，回火温度480～520℃，使淬火硬度达到480～520HB；

[0014] 步骤六，精加工：精车加工尺寸到设计要求后进行包装入库。

[0015] 在本发明提供的连轧辊的制备方法的一种较佳实施例中，所述浇铸模采用砂型浇铸模，所述浇铸模在连轧辊的辊体的型腔内采用金属型腔。

[0016] 在本发明提供的连轧辊的制备方法的一种较佳实施例中，所述步骤二中，浇铸前，所述浇铸模的金属型腔预热处理，并将金属型腔的内表面打磨干净后进行刷涂料。

[0017] 在本发明提供的连轧辊的制备方法的一种较佳实施例中，所述涂料采用锆英粉涂料。

[0018] 与现有技术相比，本发明提供的连轧辊的制备方法的有益效果是：本发明充分利用所述热作模具钢良好的淬透性，以增加工作层厚度，降低硬度落差，提高产品的使用寿命。一般情况下，随着产品成分中碳和铬含量的增加，塑性会降低，通过多次成分匹配和适当的热处理工艺参数，在满足辊面耐磨性的同时确保轴颈的抗裂事故能力，得到最佳参数组合。

附图说明

[0019] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，

[0020] 其中：

[0021] 图1是本发明提供的连轧辊在浇铸模中的状态图。

具体实施方式

[0022] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

[0023] 实施例一

[0024] 本实施例的所述连轧辊包括辊体和传动侧的轴颈、轴头，所述辊体和轴颈、轴头采用热作模具钢铸造成一体结构，所述热作模具钢包含以下合金元素：C：0.65％，Si：0.30％，Mn：0.5％，Cr：5.3％，Ni：1.5％，Mo：0.30％，P≤0.03％，S≤0.03％，Fe余量。

[0025] 本实施例的所述连轧辊的制备方法包括以下步骤：

[0026] 步骤一，配料冶炼：将所述热作模具钢的成分按如下重量百分比进行配比：C：0.65％，Si：0.30％，Mn：0.5％，Cr：5.3％，Ni：1.5％，Mo：0.30％，P≤0.03％，S≤0.03％，Fe余量，配料后在电炉中进行熔炼，精炼获得成分合格的纯净钢水；

[0027] 步骤二，造型：待钢水冶炼达到要求后，出炉进行净化、脱氧处理，浇注入浇铸模的型腔，待型内冷却到100℃左右开模；

[0028] 步骤三，第一次热处理：退火处理，去除应力降低硬度，退火温度860℃；

[0029] 步骤四，粗加工：车削加工，并预留第二次热处理的余量；

[0030] 步骤五，第二次热处理：装炉加热进行二次淬火热处理，淬火温度980℃，淬火后回火，回火温度500℃，使淬火硬度达到490HB，经过测试，第二次热处理的连轧辊的抗拉强度σ为600Mpa左右；

[0031] 步骤六，精加工：精车加工尺寸到设计要求后进行包装入库。

[0032] 实施例二

[0033] 本实施例的所述连轧辊包括辊体和传动侧的轴颈、轴头，所述辊体和轴颈、轴头采用热作模具钢铸造成一体结构，所述热作模具钢包含以下合金元素：C：0.70％，Si：0.35％，Mn：0.5％，Cr：5.30％，Ni：1.7％，Mo：0.30％，P≤0.03％，S≤0.03％，Fe余量。

[0034] 本实施例的所述连轧辊的制备方法包括以下步骤：

[0035] 步骤一，配料冶炼：将所述热作模具钢的成分按如下重量百分比进行配比：C：0.70％，Si：0.35％，Mn：0.5％，Cr：5.30％，Ni：1.7％，Mo：0.30％，P≤0.03％，S≤0.03％，Fe余量，配料后在电炉中进行熔炼，精炼获得成分合格的纯净钢水；

[0036] 步骤二，造型：待钢水冶炼达到要求后，出炉进行净化、脱氧处理，浇注入浇铸模的型腔，待型内冷却到100℃左右开模；

[0037] 步骤三，第一次热处理：退火处理，去除应力降低硬度，退火温度860℃；

[0038] 步骤四，粗加工：车削加工，并预留第二次热处理的余量；

[0039] 步骤五，第二次热处理：装炉加热进行二次淬火热处理，淬火温度990℃，淬火后回火，回火温度520℃，使淬火硬度达到485HB，经过测试，第二次热处理的连轧辊的抗拉强度σ为550Mpa左右，与硬度485HB为最佳数据组合，适合轧机使用标准；

[0040] 步骤六，精加工：精车加工尺寸到设计要求后进行包装入库。

[0041] 实施例三

[0042] 本实施例的所述连轧辊包括辊体和传动侧的轴颈、轴头，所述辊体和轴颈、轴头采用热作模具钢铸造成一体结构，所述热作模具钢包含以下合金元素：C：0.70％，Si：0.35％，Mn：0.5％，Cr：4.90％，Ni：1.7％，Mo：0.30％，P≤0.03％，S≤0.03％，Fe余量。

[0043] 本实施例的所述连轧辊的制备方法包括以下步骤：

[0044] 步骤一，配料冶炼：将所述热作模具钢的成分按如下重量百分比进行配比：C：0.70％，Si：0.35％，Mn：0.5％，Cr：4.90％，Ni：1.7％，Mo：0.30％，P≤0.03％，S≤0.03％，Fe余量，配料后在电炉中进行熔炼，精炼获得成分合格的纯净钢水；

[0045] 步骤二，造型：待钢水冶炼达到要求后，出炉进行净化、脱氧处理，浇注入浇铸模的型腔，待型内冷却到100℃左右开模；

[0046] 步骤三，第一次热处理：退火处理，去除应力降低硬度，退火温度860℃；

[0047] 步骤四，粗加工：车削加工，并预留第二次热处理的余量；

[0048] 步骤五，第二次热处理：装炉加热进行二次淬火热处理，淬火温度970℃，淬火后回火，回火温度520℃，使淬火硬度达到480HB，经过测试，第二次热处理的连轧辊的抗拉强度σ为500Mpa左右；

[0049] 步骤六，精加工：精车加工尺寸到设计要求后进行包装入库。

[0050] 上述实施例中，如图1所示，所述浇铸模采用砂型浇铸模，所述浇铸模在连轧辊的辊体的型腔内采用金属型腔，其中：轴颈、轴头为砂型型腔，连轧辊的辊体工作面采用金属型腔20，可以提高冷却速度，细化晶粒确保有较好的原始组织。

[0051] 上述实施例中的所述步骤二中，浇铸前，所述浇铸模的金属型腔预热处理，并将金属型腔的内表面打磨干净后进行刷涂料，优选地，所述涂料采用锆英粉涂料，锆英粉涂料具有良好导热性能和高温的热稳定性，确保辊面的组织均匀性。

[0052] 本发明充分利用热作模具钢良好的淬透性，以增加工作层厚度，降低硬度落差，提高产品的使用寿命。一般情况下，随着产品成分中碳和铬含量增加，塑性会降低，通过多次成分匹配和适当的热处理工艺参数，在满足辊面耐磨性的同时确保轴颈的抗事故能力，得到最佳参数组合。

[0053] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。