CN1194897A - 一种离心铸造半钢复合轧辊的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轧钢机的轧辊,特别是离心铸造半钢复合轧辊的生产方法,它包括半钢的工作层,球墨铸铁的芯体,以及两者之间的过渡层,首先采用离心方法在冷型中注入半钢的钢水形成工作层;当其温度降至凝固点时注入灰口铁铁水形成过渡层;当温度再次降至凝点时向芯部空腔中再注入球墨铸铁铁水形成芯体;该方法生产的轧辊具有强度高,韧性、导热性、抗热性好,耐用等优点,平均一次轧钢可达15万吨以上,适宜于轧钢机轧辊的生产制造。

Description

一种离心铸造半钢复合轧辊的生产方法

本发明涉及轧钢机的轧辊，特别是一种离心铸造半钢复合轧辊的生产方法。

目前轧钢工业对轧辊的性能和质量的要求越来越苛刻，为了满足轧钢工业技术进步的需要，人们设法制造优质轧辊，曾用不同的化学成分，以离心铸造的方法生产复合轧辊。1995年7月26日中国专利CN 1105612A公开了吴树高等人的《铸铁复合轧辊及其制造方法》。该轧辊的工作层为镍铬钼合金铸铁，轧辊芯部为镍铬钼低合金铸铁或灰口铸铁。该轧辊工作层合金含量高，其导热性能，抗热裂性能，韧性，抗冲击性能都不尽人意，芯部是低合金铸铁或灰口铸铁，其抗弯强度与扭矩较弱。该轧辊难以满足热连轧生产线精轧机前段恶劣轧制条件的需要。

本发明的目的，是要提供一种离心铸造半钢复合轧辊的生产方法，该发明的轧辊工作层有良好的强度和韧性、并有良好的抗热裂性能、抗冲击性能、及咬钢性能。

为了完成上述任务，本发明的方案为：轧辊有半钢的工作层，有球墨铸铁的芯体，及其两者之间有灰口铸铁的过渡层；轧辊的铸造，先用离心方法向旋转的冷型中注入半钢的钢水；当其温度降至凝固点时，再注入灰口铁的铁水；当其温度降至凝固点时，起型、合箱，再用常规方法向芯腔中注入球墨铸铁的铁水；轧辊的化学成分(Wt％)：在其半钢的工作层中含有  1.2-2.0％C，0.15-0.3％Si，

0.6-1.0％ Mn，0.4-0.7％Ni，1.2-1.8％ Cr，

0.2-0.6％Mo，≤0.1％P  ≤0.03％S，其余Fe；在其灰口铸铁的过渡层中含有    3.2-3.6％C，

1.0-1.5％Si， 0.4-0.8％Mn，0.4-0.7％ Ni，

0.4-0.8％Cr，≤0.1％P，≤0.05％S，其余Fe；在其球墨铸铁芯体中含有  3.1-3.6％C，1.6-2.2％Si，≤0.4％Mn，0.6-1.0％Ni，0.6-1.0％Cr，0.2-0.4％Mo，0.02-0.05％ Re，0.025-0.055％Mg，≤0.5％P，≤0.03％S，其余Fe。

该离心铸造半钢复合轧辊的热处理工艺，900-1000℃  高温退火，再760-820℃球化退火，再950-1050℃正火，再600℃回火。本发明的优点为：

(1)轧辊的工作层是半钢材质，具有铸铁和铸钢两者之间的特性，既克服了单纯铸铁与铸钢的不足，又保持了单纯铸铁与铸钢的长处。使该轧辊，强度高，韧性好，导热性能好，抗热裂性能好，抗冲击性能好；

(2)轧辊芯体是球墨铸铁材质，抗扭、抗弯强度比单纯铸铁或灰口铁大；

(3)轧辊工作层与芯体之间有灰口铁过渡层，解决了工作层与芯体化学性能和物理性能差异过大问题，使工作层、中间过渡层与芯体三者之间的界面实现非常理想的熔为一体。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述：离心铸造半钢复合轧辊由三部分构成，工作层是半钢材质，中间过渡层是灰口铸铁材质，芯体是球墨铸铁材质。轧辊的铸造：首先将轧辊的铸造冷型预热至230-280℃，使冷型按要求速度旋转(重力倍数GND是120-130)；把1480-1520℃的半钢钢水，注入冷型中，形成壁厚为60mm的工作层；当其半钢钢水凝固时，再注入1340-1390℃灰口铁水，形成壁厚为40mm的中间过渡层；当该层灰口铁铁水全部凝固时，起型合箱，再用常规方法向芯部空腔中注入1350-1390℃的球墨铸铁铁水，形成芯体；轧辊在砂箱中经72小时保温缓冷后，开箱运出。

将4支轧辊的注温及化学成分列入下表中：

辊号	层	化  学  成  份  (Wt％)										浇注温度(℃)
													C	Si	Mn	P	S	Ni	Cr	Mo	Re	Mg
		1	外	1.74	0.19	0.88	0.047	0.026	0.58	1.30	0.40														1520
中	3.38											1.14	0.55	0.039	0.047	0.50	0.48				1389
			芯	3.33	1.68	0.38	0.33	0.03	0.76	0.62	0.28											0.025	0.049	1363
2	外											1.73	0.20	0.87	0.046	0.025	0.60	1.30	0.41						1519
		中	3.30	1.16	0.55	0.039	0.049	0.48	0.46														1380
	芯											3.33	1.68	0.37	0.33	0.028	0.77	0.63	0.28	0.028	0.050			1365
		3	外	1.63	0.22	0.71	0.046	0.028	0.64	1.43	0.41														1520
中	3.40											1.16	0.53	0.043	0.05	0.60	0.55				1387
			芯	3.28	1.88	0.37	0.32	0.02	0.48	0.56	0.22											0.037	0.036	1364
4	外											1.58	0.28	0.71	0.048	0.024	0.64	1.41	0.37						1516
		中	3.47	1.10	0.40	0.030	0.05	0.56	0.55														1390
	芯											3.33	1.80	0.37	0.32	0.020	0.48	0.56	0.22	0.037	0.036			1372

轧辊毛坯经车削初加工，进行以下热处理，即900-1000℃高温退火，再760-820℃球化退火，再950-1050℃正火，600℃回火。在工作层中得到了细珠光体，少量小块状的伪共晶碳化物，和均匀分布的大量的颗粒状二次碳化物。

采用该方法生产的轧辊在本钢热连轧机前段工序已成功的尝试，平均每支辊一次可轧钢15万吨。

Claims (2)

1、一种离心铸造半钢复合轧辊的生产方法，包括离心铸造工作层，常规铸造芯部，以及轧辊的热处理，其特征在于：

a、轧辊有半钢的工作层，有球墨铸铁的芯体，及其两者之间有灰口铸铁的过渡层三个部分；

b、轧辊的铸造，首先用离心方法向旋转的冷型中注入半钢的钢水，形成工作层；当其温度降至凝固点时，再注入灰口铁的铁水，形成过渡层；当过渡层温度降至凝固点时，起型、合箱，再用常规方法，向芯部空腔中注入球墨铸铁的铁水，形成芯体；

c、轧辊的化学成分(Wt％)：在其半钢的工作层中含有  1.2-2.0％C，0.15-0.3％Si，

0.6-1.0％Mn，0.4-0.7％Ni，1.2-1.8％ Cr，

0.2-0.6％Mo，≤0.1％P ≤0.03％S，其余Fe。在其灰口铸铁的过渡层中含有    3.2-3.6％C，

1.0-1.5％Si，0.4-0.8％Mn，0.4-0.7％ Ni，

0.4-0.8％Cr，≤0.1％P，≤0.05％S，其余Fe。在其球墨铸铁芯体中含有  3.1-3.6％C，1.6-2.2％Si，≤0.4％Mn，0.6-1.0％Ni，0.6-1.0％Cr，0.2-0.4％Mo，0.02-0.05％Re，0.02 5-0.055％Mg，≤0.5％P，≤0.03％S，其余Fe。

2、根椐权利要求1所述的一种离心铸造半钢复合轧辊的生产方法，其特征在于：热处理工艺900-1000℃高温退火，再760-820℃球化退火，再950-1050℃正火，再600℃回火。