一种喷射成形高钒高速钢复合轧辊的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102319897A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102319897A(43)申请公布日2012.01.18(21)申请号201110282755.1C21D9/38(2006.01)(22)申请日2011.09.21C21D1/18(2006.01)(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人葛昌纯郭志家张宇徐轶邱成杰(74)专利代理机构北京东方汇众知识产权代理事务所(普通合伙)11296代理人刘淑芬(51)Int.Cl.B22F3/115(2006.01)C22C38/24(2006.01)C22C38/34(2006.01)C22C38/36(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种喷射成形高钒高速钢复合轧辊的制造方法(57)摘要本发明属于轧钢技术领域，具体涉及一种喷射成形高钒高速钢复合轧辊的制造方法。高钒高速钢化学组成成分（质量分数，%）是：1.7-1.8C，1.2-1.6Si，5.0-6.0Cr；1.2-1.4Mo；0.5-0.6Mn；8.0-10.0V，余量为Fe；所述轧辊辊芯是球磨铸铁。本发明还公开了上述辐射轧辊的制备方法：将辊芯用感应线圈预热到一定温度，同时将外层高速钢在真空感应炉中熔炼，采用喷射成形的方法，将高速钢金属液流用氮气雾化并沉积在旋转的辊芯上复合成形。该复合轧辊外层组织均匀，消除粗大共晶碳化物及组织偏析，在辊芯与喷射层之间形成良好的冶金结合，辊面硬度高，耐磨性好，疲劳性能提高，使用寿命更长，随着设备的成熟，喷射成形复合轧辊具有更高更好的经济效益。CN1023987ACCNN110231989702319900A权利要求书1/1页1.一种喷射成形高钒高速钢复合轧辊的制造方法，具体包括以下步骤：步骤1：高钒高速钢化学百分数如下：C：1.7~1.8%，Si：1.2~1.6%，Cr:5.0~6.0%；Mo:1.2~1.4%；Mn:0.5~0.6%；V:8.0~10.0%，P:≤0.03，S：≤0.02，余量为铁；制备复合轧辊的方法：首先根据所设计的化学成分进行冶炼，将所需喷射的量称取高钒高速钢置于熔炼包内，开启泵抽至10-3Mpa，充入氩气至工作气压，感应加热至1300~1500℃熔化；步骤2：将球磨铸铁辊芯用感应线圈预热至1050~1150℃，置入沉积腔中；步骤3：将步骤1得到的熔炼包内熔液以20~25kg/min倾倒至中间包内，控制中间包液面高度，金属熔液经导液管流下，形成金属液流并在喷嘴扫描角度为4~6°，压力为1.5～2.5MPa的氮气作用下雾化并迅速降温，同时所述预热后的球磨铸铁辊根据设定速度进行绕轴旋转和沿轴向的往复直线运动，沉积并凝固形成50~55mm的沉积层，得到高钒高速钢复合轧辊试样；步骤:4：为了防止合金和辊芯结合层产生裂纹，将所述高钒高速钢复合轧辊试样，在温度为650-680℃，保温2小时，在温度为300-320℃保温1小时，然后冷却至室温；步骤5：将经过步骤4处理后的所述试样在温度为1050℃~1150℃下淬火，风冷；在温度温为450℃~600℃下回火，保温3h，空冷，回火不超过3次，得到高钒高速钢复合轧辊。2CCNN110231989702319900A说明书1/6页一种喷射成形高钒高速钢复合轧辊的制造方法技术领域[0001]本发明属于轧钢技术领域，具体涉及一种喷射成形高钒高速钢复合轧辊的制造方法。背景技术[0002]钢铁产业是国民经济和国家现代化建设发展的重要支柱性产业，是社会文明的标志，也是重要的战略性物质。改革开放以来，我国钢铁产业一马当先，连续15年钢产量位居世界第一，保证和促进了汽车、船舶、建筑、家电和国防事业的快速发展。而轧辊又是钢铁轧钢重要和关键的部件，在钢铁产业链中处于十分重要的地位，其对钢铁轧制技术装备和品种质量发展至关重要。随着钢铁冶金工业的迅速发展，轧制技术的不断改进，轧材质量要求的不断提高以及国家“十二五”节能减排，保护环境，可持续发展战略的需要，高硬度、高耐磨性、抗疲劳性能好的轧辊的需要越来越迫切。目前国内主要应用的离心铸造复合轧辊装备简单、工艺稳定，但是性能长期不能有所提高和突破，长期以来，我国轧辊制造技术和装备严重滞后于钢铁业的发展，高性能轧辊一直靠进口解决。喷射成形是一种快速凝固技术，它充分利用已精炼的液态金属，经雾化成液滴射流，使半凝固的颗粒在辊芯上沉积，快凝导致金属的组织细化、成分均匀、消除了宏观偏析，将大幅度提高轧辊的性能。[0003]日本住友重型机械铸锻公司用喷射成形法制备高铬铸铁和高碳高速钢的坯料，然后套在轧辊上，由于碳化物细小均匀分布，其使用寿命提高了2～4倍，拉伸强度、抗弯强度、抗冲击性能比原来提高2倍。其缺点是随后的