CN108160711B - 一种高抗磨圆棒轧制用轧辊及其制造与使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高抗磨圆棒轧制用轧辊及其制造与使用方法，属于金属铸造领域。本发明轧辊外层材料采用高抗磨、抗热裂于一身的高铬钼钒合金，通过一定的铸造、加工热处理工艺方法制造而成；配合轧辊在使用中槽底局部采用特殊方法自然生成的石墨烯薄膜润滑。代替传统NiCrMo合金(球墨)铸铁类轧辊，用于轧制孔型较深、表面质量要求较高的大型圆棒生产，轧辊耐磨性能提高1‑2倍，具有无裂纹、无掉块剥落，较好的抗事故能力和优良的辊型保持能力于一身，在线作业时间延长1‑2倍以上，轧辊吨钢消耗成本下降10‑20％。可广泛用于轧辊孔型较深、对槽底耐磨性要求较高、轧材质量要求较严格的大型圆棒、型钢等粗、中轧以及成品轧制。

Description

一种高抗磨圆棒轧制用轧辊及其制造与使用方法
技术领域
本发明涉及一种高抗磨圆棒轧制用轧辊及其制造与使用方法，属于金属铸造领域。
背景技术
合金圆棒特定的使用环境决定了其对轧材表面高的质量要求，通常合金圆棒多用于下道工序需进行锻造深加工的场合，如制造轴承、齿轮、螺栓、螺杆以及轴类制品等。由于轧材原始状态质量问题，往往会导致深加工过程工件开裂，出现质量不合格等问题。
轧制用合金圆棒生产，轧材规格范围从Φ20-350mm，其中，小棒范围Φ5.5-40mm、中棒范围为Φ40-100mm、大棒范围为Φ100mm以上。就大棒而言，轧制要求的轧辊孔型深度从50mm～170mm，加上使用过程需要多次重车，因此，对轧辊制造而言工作层厚度必须控制在100-230mm以上。
现有铸造技术中，生产大棒用轧辊，主要采用整体铸造方法，轧辊材质包括整体160-220CrNiMo合金半钢、中低NiCrMo珠光体球铁、NiCrMo贝氏体球铁等静态整体材质。如图1～4所示，这种轧辊存在的主要问题包括：1)轧辊自身材质偏低，耐磨性不足、孔型保持能力差，导致在线时间段短、过钢量不足；2)较深孔型的内外硬度落差大，同一孔型外檐硬度高易热裂、孔型底部硬度低易磨损；3)轧制过程的压制充型与延伸过程，不同于锻造的单一压制充型特点，在轧辊同个孔型内的半径方向存在着线速度差，导致槽底线速度较外檐低，轧材延展过程槽底区域易受到高温固态金属流变过程的滑动锉伤，加剧了槽底的提前磨损；4)传统NiCrMo球墨铸铁类轧辊(包括合金含量相对较高的贝氏体材质)，不同孔型深度的石墨量相差较大，加上组织中碳化物较多，孔型内部局部磨损问题、热裂问题一直未能很好解决；5)传统NiCrMo高碳半钢轧辊，经特殊热处理后，耐磨性随有所提高(提高30-50％)，但后期易出现小网纹掉块。
发明内容
基于传统低合金轧辊存在的不足和轧辊轧制变形过程固有的特点，本发明人结合多年来从事轧辊制造与使用研究经验，力求寻找一种能够替代传统轧辊的高耐磨合金材料，同时寻找到能够削弱大棒轧制过程槽底锉伤的方法，形成一种适用于大棒生产的新型轧辊制造与使用方法，提高大棒生产效率。
本发明借助于低碳环境下，高Cr、Mo、V合金元素，可以形成比传统合金轧辊显微硬度高2-3倍的M7C3、M2C、MC型碳化物的特性，通过合金元素的合理匹配设计出了一种适合大棒生产条件的强度高、抗磨、无热裂的高CrMoV合金材质；并通过一定的铸造、热处理手段铸造出了满足大棒生产要求、工作层厚度在100mm以上、组织中残余奥氏体含量低、热稳定性高、硬度落差小、抗事故性好的高CrMoV合金轧辊；同时借鉴球墨铸铁轧辊自身石墨的润滑(削弱槽底锉伤)优点和石墨同时有降低轧辊耐磨性的不足，采用无石墨的纯高合金白口轧辊材料(避开石墨的不利影响)，同时在孔型与轧件间的易磨损区域通过人力添加石墨添加物的方法(发挥石墨润滑优点)，使轧辊高抗磨与抗起皱、抗表面毛化问题在圆棒轧制使用中得到统一。形成了本发明“一种高抗磨圆棒轧制用轧辊及制造与使用方法”体系。
本发明的主要目的就是找到一种适用于大棒生产，①既经济、又实用，抗磨、抗热裂，可以成倍提高寿命、成倍提高轧辊在线作业时间的一种替代传统轧辊的高抗磨圆棒轧制用轧辊；②一种新的能够实现高耐磨，满足超厚工作层要求，同时硬度落差小、组织稳定、抗事故性好的高抗磨圆棒轧制用轧辊的制造方法；③找到一种可以避免或削弱，因孔型内部直径差，带来的轧制速度差，以及给轧辊槽底锉伤带来的提前毛化问题的使用方法。
所述高抗磨圆棒轧制用轧辊，其轧辊外层材料为采用以质量百分比计含Cr8-18％、
Mo0.6-2.6％、V0.1-2.5％的高CrMoV系抗磨合金。
在一种实施方式中，高CrMoV系抗磨合金轧辊，在保证较厚的工作层厚度、较高硬度、较小硬度落差同时，工作层内部较低的残余奥氏体含量，具体体现在较稳定的组织状态，使高耐磨与抗事故得到有机融合。
在一种实施方式中，中间层采用以质量分数计含C0.8-1.5％、Si0.5-1.5％、Mn0.5-1.0％、P≤0.05％、S≤0.03％、Ni0.2-0.8％的金属材料。
在一种实施方式中，心部材料采用高强度球墨铸铁材质。
所述高抗磨圆棒轧制用轧辊的制造方法，是将轧辊外层通过复合制造技术与中间层和心部辊轴结合在一起，辊面孔型采用铸造状态下预制孔型制造方法；毛坯轧辊经缓冷后，经清砂、粗加工、超声波探伤检验后，进行热处理。
在一种实施方式中，高CrMoV系抗磨合金外层带预制孔型的铸态轧辊，经高温淬火+回火热处理，成品轧辊孔型内部硬度控制范围58-78HSD，其中粗轧58-65HSD、中轧63-73HSD、精轧70-78HSD。
在一种实施方式中，高CrMoV系抗磨合金层的厚度(单侧半径方向)可根据不同轧制规格，采用离心复合铸造方法，生产出外层厚度：粗轧90-160mm、中轧65-100mm、精轧45-90mm，工作层内硬度落差≤3HSD的轧辊。
在一种实施方式中，轧辊孔型采用铸造孔型，由金属型+内环形冷铁+两侧端盖箱组成离心铸型，金属型及内环形冷铁喷2.5-4.0mm涂料，控制浇注模温在150-200℃下浇注外层金属液。
在一种实施方式中，外层、中间层、心部金属液浇注步骤为：在离心状态下，将高CrMoV合金外层金属液，浇注到高速旋转的金属铸型当中，浇注温度控制T外＝TL(液相温度)+(80～120)℃；在金属液内表面撒入5-8mm厚保护渣，待内腔温度控制达到T腔＝TS(固相温度)-(50～150)℃时，浇入中间层金属液，中间层浇注温度T中＝T中L+(50～100)℃；待中间层内表面温度达到T中腔＝TS-(80～100)℃时，与下辊颈箱+上辊颈箱一起合箱，浇注心部高强度球墨铸铁金属液，填芯金属液温度控制T芯＝1380～1450℃；待轧辊辊身表面温度控制在500-700℃时，热开箱，埋置蛭石粉保温箱内缓冷至室温，轧辊毛坯制造结束。
在一种实施方式中，毛坯轧辊经缓冷后，经清砂、粗加工、超声波探伤检验后，待热处理。
在一种实施方式中，热处理的步骤包括，经缓速升温≤20℃/h，至950-980℃保温6-10小时，对辊身及粗加工孔型内部采用旋转喷雾冷却，冷却介质为水20-30％+压缩空气70-80％，冷却至辊面及孔型内部温度在480～520℃，关闭冷却水，采用100％压缩空气，控制辊面不返温后，进行回火热处理，回火温度500～580℃，保温25-35小时后，炉冷至室温，检测轧辊硬度、奥氏体含量，当硬度指标≥78HSD或奥氏体含量指标超过要求界限时，需再补充第二次回火，二次回火温度控制根据实际指标在500～580℃调整。
在一种实施方式中，还包括按图纸及公差相关标准要求，加工至成品。
所述高抗磨圆棒轧制用轧辊在轧制大型合金圆棒时，在包括孔型底部区域在内的易磨损区域涂抹0.05-0.2mm厚的石墨添加物，在轧材高温炽烤与碾轧状态下自然形成一层极薄的石墨烯保护薄层。
在一种实施方式中，所述石墨添加物可采用水基极细石墨粉(600-2000目)，添加到冷却水***中，石墨粉加入量4-8％。在正常轧制过程中，混合有石墨粉的冷却水，接触到高温轧材和轧辊辊面时，吸附在轧材与孔型间，在轧材高温炽烤与碾轧状态下自然形成一层极薄的石墨烯保护薄层，起到良好的润滑作用，避免了孔型内部不同半径存在的线速度差导致的固态金属流变对孔型内部锉伤，起到了保护孔型表面质量，提高孔型保持能力，提高轧制寿命的作用。
在一种实施方式中，所述石墨添加物还可采用配比28-68％极细石墨粉+72-32％润滑脂油质石墨混合物调和成的石墨润滑脂，在轧钢进口侧孔型底部(较易磨损区域)，采用专用加油嘴涂抹0.05-0.2mm厚度，在轧材高温炽烤与碾轧状态下自然形成一层极薄的石墨烯保护薄层，起到良好的润滑作用。
在一种实施方式中，所述石墨添加物亦可采用固态软质石墨棒(外壁用铜皮包裹保证其结构强度)，通过与孔型底部易磨损区域的接触摩擦涂覆在孔型底部，在轧材碾轧下自然形成一层极薄的石墨烯保护薄层，起到局部良好的润滑作用。
本发明提供的高抗磨圆棒轧制用轧辊，其高CrMoV系抗磨合金材料，经铸态预制孔型，特殊的淬火+回火制造方法，具有在轧制过程中孔型内部无热裂纹、抗剥落、无掉块现象等良好的组织热稳定性和综合抗事故能力。使用过程中，经孔型底部涂抹石墨润滑剂，在使用中消除了因轧材固态流变对孔型底部锉伤、起皱，提前毛化现象，使高合金耐磨材料性能得以充分发挥，抗磨损在线周期达到了传统NiCrMo轧辊2-3倍的耐磨性能。本发明提供的高抗磨圆棒轧制用轧辊，其良好的使用特性和较高的经济性，与传统传统NiCrMo轧辊相比，综合吨钢轧辊消耗成本下降10-20％。
由于本发明科学的化学组成配方，结合相应的铸造、热处理及使用方法，使得该大棒生产用轧辊具备了良好的组织热稳定性、抗热裂、耐磨、抗表面毛化、抗剥落掉块、成倍延长在线时间、效率高等优异的综合使用特性与相对成本低的经济性于一身，使其成为了一款具有极具创造性的新型轧辊。可广泛用于钢铁冶金轧钢领域，轧材规格较大、轧材质量要求高的大型合金圆棒；以及与之相类似的大型型钢、轨梁轧制领域，适用于粗轧、中轧、精轧机架，特别是涉及钢铁冶金领域要求轧材表面质量高的成品机架。
附图说明
图1传统NiCrMo珠光体球铁轧辊孔型底部局部磨损照片
图2传统NiCrMo贝氏体球铁轧辊槽内热裂照片
图3传统NiCrMo半钢轧辊使用后期槽底掉块照片
图4传统NiCrMo球墨铸铁轧辊孔型毛化照片
图5一种抗磨型圆棒轧制用轧辊结构示意图
图6离心带孔型铸造外层、中间层、填芯浇注示意图
图7石墨烯保护薄层在轧制中的润滑保护原理图
图8一种抗磨型圆棒轧制用辊局部润滑放大示意图
图9高CrMoV合金轧辊轧制15000吨后的下机孔型实物照片
图10高CrMoV合金轧辊轧制15000吨后的下机轧辊实物照片
图11离心不带孔型铸造外层、中间层、填芯浇注示意图
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的含石墨的高速钢轧辊其具体实施方式、结构、特征及功效，详细说明如后。
通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入具体得了解，然而所附图仅是提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
实施例1：一种抗磨型圆棒轧制用轧辊制造方法一
以精轧机架轧辊Φ605×760轧辊为例，轧制圆棒规格Φ100mm和Φ105mm两种孔型，辊身开孔型个数4个，成品硬度要求68-78HSD，孔型深度h1＝47.65mm、h2＝50.18mm，轧辊报废直径Φ515mm。轧辊结构示意图如图5所示。
1、外层设计厚度110mm，中间层设计厚度40mm。
2、外层采用高CrMoV合金，主要化学成分Cr8-18％、Mo0.6-2.6％、V0.1-2.5％(质量百分比)。
3、中间层采用C0.8-1.5％、Si0.5-1.5％、Mn0.5-1.0％、P≤0.05％、S≤0.03％、Ni0.2-0.8％(质量百分比)。
4、心部材料采用高强度球墨铸铁材质。
5、轧辊孔型采用铸造孔型，由金属型+内环形冷铁+两侧端盖箱组成离心铸型，金属型及内环形冷铁喷2.5-4.0mm涂料，控制浇注模温在150-200℃下浇注外层金属液。
6、外层、中间层、心部金属液浇注：在离心状态下，将高CrMoV合金外层金属液，浇注到高速旋转的金属铸型当中，浇注温度控制T外＝TL(液相温度)+(80～120)℃。在金属液内表面撒入5-8mm厚保护渣，待内腔温度控制达到T腔＝TS(固相温度)-(50～150)℃时，浇入中间层金属液，中间层浇注温度T中＝T中L+(50～100)℃；待中间层内表面温度达到T中腔＝TS-(80～100)℃时，与下辊颈箱+上辊颈箱一起合箱，浇注心部高强度球墨铸铁金属液，填芯金属液温度控制T芯＝1380～1450℃；待轧辊辊身表面温度控制在500-700℃时，热开箱，埋置蛭石粉保温箱内缓冷至室温，轧辊毛坯制造结束。离心铸型、外层浇注、中间层、芯部浇注示意图，如图6所示。
7、毛坯轧辊经缓冷后，经清砂、粗加工、超声波探伤检验后，待热处理。
8、轧辊热处理，经缓速升温≤20℃/h，至950-980℃保温6-10小时，对辊身及粗加工孔型内部，采用旋转喷雾冷却(水20-30％+压缩空气70-80％)，冷却至辊面及孔型内部温度在480～520℃，关闭冷却水，采用100％压缩空气，控制辊面不返温后，进行回火热处理，回火温度500～580℃，保温25-35小时后，炉冷至室温，检测轧辊硬度、奥氏体含量，当硬度指标≥78HSD或奥氏体含量指标超过要求界限时，需再补充第二次回火，二次回火温度控制根据实际指标在500～580℃调整。
9、热后精加工，按客户图纸及公差相关标准要求，加工至成品。
实施例2：一种抗磨型圆棒轧制用轧辊制造方法二
以精轧机架轧辊Φ605×760轧辊为例，轧制圆棒规格Φ100mm和Φ105mm两种孔型，辊身开孔型个数4个，成品硬度要求68-78HSD，孔型深度h1＝47.65mm、h2＝50.18mm，轧辊报废直径Φ515mm。轧辊结构示意图如图5所示。
1、外层设计厚度110mm，中间层设计厚度40mm。
2、外层采用高CrMoV合金，主要化学成分Cr8-18％、Mo0.6-2.6％、V0.1-2.5％(质量百分比)。
3、中间层采用C0.8-1.5％、Si0.5-1.5％、Mn0.5-1.0％、P≤0.05％、S≤0.03％、Ni0.2-0.8％(质量百分比)。
4、心部材料采用高强度球墨铸铁材质。
5、轧辊毛坯采用平辊铸造(不铸孔型)，由金属型+两侧端盖箱组成离心铸型，金属型内喷2.5-4.0mm涂料，控制浇注模温在150-200℃下浇注外层金属液。
6、外层、中间层、心部金属液浇注：在离心状态下，将高CrMoV合金外层金属液，浇注到高速旋转的金属铸型当中，浇注温度控制T外＝TL(液相温度)+(80～120)℃。在金属液内表面撒入5-8mm厚保护渣，待内腔温度控制达到T腔＝TS(固相温度)-(50～150)℃时，浇入中间层金属液，中间层浇注温度T中＝T中L+(50-100)℃；待中间层内表面温度达到T中腔＝TS-(80～100)℃时，与下辊颈箱+上辊颈箱一起合箱，浇注心部高强度球墨铸铁金属液，填芯金属液温度控制T芯＝1380～1450℃；铸型表面用石棉隔热材料包裹，使轧辊在铸型内缓冷，控制辊身表面温度在≤80℃时开箱，轧辊毛坯制造结束。离心铸型、外层浇注、中间层、芯部浇注示意图，如图11所示。
7、毛坯轧辊经缓冷后，清砂、粗加工，经超声波探伤检验合格，粗加工轧辊孔型后，待热处理。
8、轧辊热处理，经缓速升温≤20℃/h，至950-980℃保温6-10小时，对辊身及粗加工孔型内部，采用旋转喷雾冷却(水20-30％+压缩空气70-80％)，冷却至辊面及孔型内部温度在480～520℃，关闭冷却水，采用100％压缩空气，控制辊面不返温后，进行回火热处理，回火温度500～580℃，保温25-35小时后，炉冷至室温，检测轧辊硬度、奥氏体含量，当硬度指标≥78HSD或奥氏体含量指标超过要求界限时，需补充第二次回火，二次回火温度控制根据实际指标在500～580℃调整。
9、热后精加工，按客户图纸及公差相关标准要求，加工至成品。
实施例3：一种抗磨型圆棒轧制用轧辊使用方法一
1、高CrMoV合金轧辊，经进厂检验合格后，根据轧辊所用机架，按轧钢作业规程要求，安装轴承内套、轴承等(加注润滑油)，将配对上下辊安装至所用机架，安装冷却机构、导卫等，调整轧辊辊缝，开启冷却水，试轧、调整各机架压下等。
2、在轧机的循环冷却水***中，添加水基极细石墨粉(600-2000目)，石墨粉加入量4-8％，在正常轧制过程中，混合有石墨粉的冷却水，通过安装在轧机机架上的环形冷却水套，喷到对应轧制用孔型上，除对孔型进行正常冷却外，含有石墨的冷却液接触高温轧材和轧辊辊面，吸附在轧材与孔型间形成含有一定比例石墨的水膜，在轧材高温炽烤与碾轧状态下自然形成一层极薄的石墨烯保护薄层。在轧材充型、延展过程中，起到良好的润滑作用，特别是孔型深度较深，同断面孔型内半径线速度差较大的情况下，避免了固态金属流变对孔型内壁的锉伤，起到了保护孔型表面质量，提高孔型保持能力，延长在线轧制时间。石墨烯保护薄层在轧制中的润滑保护原理图见图7、8所示。
3、此方法，由于涉及到整个冷却水***需添加水基极细石墨粉，一方面相对需要加入石墨粉量较大，另外，会对整个冷却水***(包括不需要添加的机架)造成污染，故此方法，更适应于整个***包括粗轧、中轧、精轧全面使用该技术的场合。
实施例4：一种抗磨型圆棒轧制用轧辊使用方法二
1、高CrMoV合金轧辊，经进厂检验合格后，根据轧辊所用机架，按轧钢作业规程要求，安装轴承内套、轴承等(加注润滑油)，将配对上下辊安装至所用机架，安装冷却机构、导卫等，调整轧辊辊缝，开启冷却水，试轧、调整各机架压下等。
2、在使用该技术轧辊的机架上，在轧钢进口侧孔型底部(交易磨损区域)，采用专用加油嘴涂抹，配比为28-68％极细石墨粉+(72-32)％润滑脂油质石墨混合物调和成的石墨润滑脂，0.05-0.2mm厚度，在轧材高温炽烤与碾轧状态下，仅在较易磨损的区域内，自然形成一层极薄的石墨烯保护薄层。起到局部良好的润滑作用，避免了高温固态轧件在充型、延展过程，因固态金属流变对孔型内壁的局部锉伤，起到了保护孔型表面质量，提高孔型保持能力，延长在线轧制时间。石墨添加物涂抹过程、在轧制中烯保护薄层形成、保护原理图见图7、8所示。
3、此方法，由于不涉及到整个冷却水***添加石墨粉添加物，而且，添加物采用油质涂抹方法涂于孔型局部，在轧制时油质材料经红热的轧件烧烤蒸发，不会对冷却水造成污染，故此方法更适合于单机架或局部几个机架使用和推广阶段，也可在全面推广后，全部轧机使用。
实施例5：一种抗磨型圆棒轧制用轧辊使用方法三
1、高CrMoV合金轧辊，经进厂检验合格后，根据轧辊所用机架，按轧钢作业规程要求，安装轴承内套、轴承等(加注润滑油)，将配对上下辊安装至所用机架，安装冷却机构、导卫等，调整轧辊辊缝，开启冷却水，试轧、调整各机架压下等。
2、在使用该技术轧辊的机架上，在轧钢进口侧孔型底部(较易磨损区域)，采用固态软质石墨棒(外壁用铜皮包裹保证其结构强度)，直接与孔型底部易磨损区域的接触摩擦涂覆在(局部)孔型底部，0.05-0.2mm厚度，在轧材与孔型间碾轧状态下，自然形成一层极薄的石墨烯保护薄层。起到良好的润滑作用，避免了高温固态轧件在充型、延展过程，因固态金属流变对孔型内壁的锉伤，起到了保护孔型表面质量，提高孔型保持能力，延长在线轧制时间。石墨添加物涂覆过程、在轧制中烯保护薄层形成、保护原理图见图7、8所示。
3、此方法，由于不涉及到冷却水***添加石墨粉添加物，故不会对冷却水造成污染，故此方法更适合于单机架或局部几个机架使用和推广阶段，也可在全面推广后，全部轧机使用。
实施例6：一种高抗磨圆棒轧制用轧辊制造与使用方法效果验证
1、经实施例1～5，即制造方法一、二，和使用方法一、二、三实施例使用验证。本发明一种高抗磨圆棒轧制用轧辊制造与使用方法，应用在精轧成品机架，代替传统NiCrMo贝氏体球墨铸铁轧辊，硬度控制70-78HSD，轧辊综合使用寿命达到传统贝氏体球墨铸铁轧辊的2倍以上。用于中轧机架代替传统NiCrMo珠光体球墨铸铁轧辊，硬度控制63-73HSD，轧辊综合使用寿命达到传统珠光体球墨铸铁轧辊的3倍以上。用于粗轧机架代替传统NiCrMo球墨铸铁轧辊，硬度控制58-65HSD，轧辊综合使用寿命达到传统珠光体球墨铸铁轧辊的3倍以上。
2、以精轧成品机架使用为例，在轧制Φ100mm成品架使用与传统NiCrMo贝氏体球墨铸铁轧辊相比，同机架、轧制同规格及相同轧材品种的圆棒对比数据，传统轧辊单槽过钢量为6000～8000吨/单槽，单次车削量6-8mm；采用新型高CrMoV合金轧辊及改进使用方法后，单槽过钢量实现了13000～15000吨/单槽，单次车削量4-6mm，在线时间延长至原来的2.0倍，综合使用寿命约为传统贝氏体轧辊的2.5倍以上，综合吨钢轧辊消耗成本是原来的75％，即吨钢轧辊消耗成本下降25-30％。
3、用高CrMoV合金轧辊制造及使用方法的孔型表面，光滑、无热裂纹掉块，无局部磨损、辊面保持能力良好，轧制15000吨时的孔型照片如图9、10所示。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种高抗磨圆棒轧制用轧辊，其特征在于，其轧辊外层为以质量百分比计含Cr8-18％、Mo0.6-2.6％、V0.1-2.5％的高CrMoV系抗磨合金层，中间层采用以质量分数计含C0.8-1.5％、Si0.5-1.5％、Mn0.5-1.0％、P≤0.05％、S≤0.03％、Ni0.2-0.8％的金属材料；带预制孔型的铸态轧辊，经高温淬火+回火热处理，成品轧辊孔型内部硬度控制范围58-78HSD；
其中，所述高抗磨圆棒轧制用轧辊具体通过以下方法制备得到：轧辊孔型采用铸造孔型，由金属型+内环形冷铁+两侧端盖箱组成离心铸型，金属型及内环形冷铁喷2.5-4.0mm涂料，控制浇注模温在150-200℃下浇注外层金属液；
外层、中间层、心部金属液浇注步骤为：在离心状态下，将高CrMoV合金外层金属液，浇注到高速旋转的金属铸型当中，浇注温度控制T外＝液相温度TL+(80～120)℃；在金属液内表面撒入5-8mm厚保护渣，待内腔温度控制达到T腔＝固相温度TS-(50～150)℃时，浇入中间层金属液，中间层浇注温度T中＝T中L+(50～100)℃；待中间层内表面温度达到T中腔＝TS-(80～100)℃时，与下辊颈箱+上辊颈箱一起合箱，浇注心部高强度球墨铸铁金属液，填芯金属液温度控制T芯＝1380～1450℃；待轧辊辊身表面温度控制在500-700℃时，热开箱，埋置蛭石粉保温箱内缓冷至室温，轧辊毛坯制造结束；其中，T中L是指中间层相应的液相温度，TS是指中间层内表面相应的固相温度；
毛坯轧辊经缓冷后，经清砂、粗加工、超声波探伤检验后，进行热处理即可制备得到高抗磨圆棒轧制用轧辊；
所述热处理的步骤包括，经缓速升温≤20℃/h，至950-980℃保温6-10小时，对辊身及粗加工孔型内部采用旋转喷雾冷却，冷却介质为水20-30％+压缩空气70-80％，冷却至辊面及孔型内部温度在480～520℃，关闭冷却水，采用100％压缩空气，控制辊面不返温后，进行回火热处理，回火温度500～580℃，保温25-35小时后，炉冷至室温，检测轧辊硬度、奥氏体含量，当硬度指标≥78HSD或奥氏体含量指标超过要求界限时，需再补充第二次回火，二次回火温度控制在500～580℃。
2.根据权利要求1所述的一种高抗磨圆棒轧制用轧辊，其特征在于，粗轧轧辊孔型内部硬度为58-65HSD、中轧轧辊孔型内部硬度为63-73HSD、精轧轧辊孔型内部硬度为70-78HSD。
3.一种制备权利要求1或2所述高抗磨圆棒轧制用轧辊的方法，其特征在于，是将轧辊外层通过复合制造技术与中间层和心部辊轴结合在一起；辊面孔型采用铸造状态下预制孔型制造方法。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，高CrMoV系抗磨合金外层带预制孔型的铸态轧辊，经高温淬火+回火热处理，成品轧辊孔型内部硬度控制范围58-78HSD，其中粗轧轧辊孔型内部硬度为58-65HSD、中轧轧辊孔型内部硬度为63-73HSD、精轧轧辊孔型内部硬度为70-78HSD。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，高CrMoV系抗磨合金层的厚度可根据不同轧制规格，采用离心复合铸造方法得到；粗轧的外层厚度为90-160mm、中轧的外层厚度为65-100mm、精轧的外层厚度为45-90mm，工作层内硬度落差≤3HSD的轧辊。
6.一种应用权利要求1或2所述高抗磨圆棒轧制用轧辊轧制圆棒的方法，其特征在于，在包括孔型底部区域在内的易磨损区域涂抹0.05-0.2mm厚的石墨添加物，在轧材高温炽烤与碾轧状态下形成一层石墨烯保护薄层。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述石墨添加物采用600-2000目的水基极细石墨粉，添加到冷却水***中，石墨粉加入量占水的质量的4-8％。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述石墨添加物采用配比28-68％极细石墨粉+72-32％润滑脂油质石墨混合物调和成的石墨润滑脂，在轧钢进口侧孔型底部较易磨损区域涂抹。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述石墨添加物采用外壁用铜皮包裹的固态软质石墨棒，通过与包括孔型底部区域在内的易磨损区域的接触摩擦涂覆在易磨损区域，在轧材碾轧下形成石墨烯保护薄层。
10.权利要求1或2所述高抗磨圆棒轧制用轧辊在加工金属材料中的应用。
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