本發(fā)明屬于軋輥制造，尤其涉及一種5％cr冷軋工作輥及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、冷軋生產(chǎn)日趨向薄板化、高精度、高強度、高效率發(fā)展，這就對冷軋輥的性能提出更高的要求，冷軋輥要不斷提cr5％性和粗糙度保持能力，從而延長換輥周期，并保證板材的表面質(zhì)量。目前冷軋輥普遍采用cr5材質(zhì)，在cr含量5％基礎(chǔ)上，添加少量mo、v等合金元素，mo、v作為碳化物形成元素，在鋼中形成碳化物做為耐磨質(zhì)點，在軋制普碳鋼時由于軋制力較小，軋材變形抗力小，常規(guī)cr5材質(zhì)冷軋工作輥可以滿足其使用需求。隨著各大鋼廠軋制高強鋼、硅鋼等高附加值板材比例增加，軋制時變形抗力增加，表面質(zhì)量要求提高，且軋機生產(chǎn)效率提升，要求軋輥在機時間延長，以減少換輥次數(shù)，對軋輥耐磨性提出更高要求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種5％cr冷軋工作輥及其制備方法，可以提高cr5材質(zhì)冷軋輥的耐磨性以及在機時間。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

3、一種5％cr冷軋工作輥，其材質(zhì)中的化學(xué)組分及重量百分含量為：c0.80～1.20％；si0.40～1.50％；mn0.20～1.00％；cr4.50～6.50％；mo0.20～1.00％；w0.50～1.50％；nb0.10～0.50％；s≤0.025％；p≤0.025％；其余為fe和不可避免的雜質(zhì)。

4、本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：其材質(zhì)中的化學(xué)組分及重量百分含量為：c0.85～0.95％；si?0.6～1.00％；mn?0.25～0.8％；cr?4.80～6.0％；mo?0.25～0.50％；w0.60～1.20％；nb?0.12～0.25％；s?0.003～0.012％；p?0.009～0.016％；其余為fe和不可避免的雜質(zhì)。

5、一種5％cr冷軋工作輥的制備方法，包括以下步驟：

6、步驟a按照冷軋輥材質(zhì)中的化學(xué)組分及重量百分含量配制鋼材原料，按照輥坯生產(chǎn)工藝制得輥坯，先進行鋼水冶煉再鑄成電極棒、退火、電渣重熔、鍛造、車削得到輥坯；

7、步驟b對冷軋輥鋼坯進行粗車和調(diào)質(zhì)處理；

8、步驟c輥身淬火回火熱處理；

9、步驟d對輥坯進行精加工，輥身硬度達到90～100hsd。

10、本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：步驟a中煉制鋼材時用電弧爐和lf/vd精煉爐進行冶煉，脫氧良好后加入微合金變質(zhì)處理，鋼水模鑄成電極棒，然后將電極棒進行退火，再將電極棒采用電渣重熔法制成電渣錠，檢驗成分合格后將電渣錠加熱，鍛造成鍛坯，對鍛坯進行熱處理，最后進行車削加工，檢驗合格即可作為輥坯。

11、本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：鋼水冶煉時在脫氧充分下加入微合金進行變質(zhì)處理，微合金成分為v?75～85％，n?15～25％，微合金加入量為0.05～0.20％。

12、本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：調(diào)質(zhì)處理的具體過程為：將粗車后的冷軋輥鋼坯加熱至860～900℃，保溫時間8～12h；將保溫后的輥坯進行水淬，水淬時間為15～30min，再將輥坯加熱至600～650℃進行高溫回火，高溫回火時間為20～30h。

13、本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：步驟c中淬火處理的具體過程為：將調(diào)質(zhì)處理后的冷軋輥鋼坯轉(zhuǎn)移至雙頻感應(yīng)淬火裝置內(nèi)，淬火溫度930～970℃，淬火后的輥坯進入-150～-60℃的液氮介質(zhì)內(nèi)進行深冷，深冷時間為4～10h，深冷后的輥坯在空氣中回溫至室溫，再將輥坯加熱至120～200℃進行低溫回火，低溫回火時間為48～120h。

14、由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進步是：

15、在同樣的使用條件下，本發(fā)明的冷軋輥的換輥周期比常規(guī)cr5材料制造的軋輥提高30％以上。

16、本發(fā)明在冷軋輥材質(zhì)中的化學(xué)組分及重量百分含量上做了較大改進，本發(fā)明增加了w含量，w是強碳化物形成元素，形成高硬度的wc碳化物，從而使軋輥具有較高的硬度和良好的耐磨性。w作為強碳化物形成元素，硬度較cr、mo等元素的碳化物高，可以顯著提高軋輥的耐磨性。但w易形成大塊碳化物，所以如何改善碳化物的形態(tài)及分布，獲得良好的組織狀態(tài)是保證軋輥使用性能的關(guān)鍵所在。v、n、nb作為微合金化元素，具有改善碳化物尺寸、形態(tài)和分布，細化晶粒，強化基體的作用。同時，為了發(fā)揮v在鋼中的析出強化作用，使鋼中v和n的化學(xué)比接近3.6，以v—n合金的形式進行v微合金化，采用vn合金，每加0.01％v可以帶入離子態(tài)0.001％n。增加鋼中氮含量，在相同的析出強化效果下，可以節(jié)約合金元素v?20～33％。

17、本發(fā)明對冷軋輥的冶煉工藝進行較大的改進，通過加入微合金進行變質(zhì)處理，加入v、n、nb等微合金化元素，起到改善碳化物尺寸、形態(tài)和分布，細化晶粒，強化基體的作用。微觀組織均勻性明顯提高、晶粒度明顯細化。

技術(shù)特征：

1.一種5%cr冷軋工作輥，其特征在于：其材質(zhì)中的化學(xué)組分及重量百分含量為：c0.80～1.20%；si0.40～1.50%；mn0.20～1.00%；cr4.50～6.50%；mo0.20～1.00%；w0.50～1.50%；nb0.10～0.50%；s≤0.025%；p≤0.025%；其余為fe和不可避免的雜質(zhì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種5%cr冷軋工作輥，其特征在于：其材質(zhì)中的化學(xué)組分及重量百分含量為：c?0.85～0.95%；si?0.6～1.00%；?mn?0.25～0.8%；?cr?4.80～6.0%；mo0.25～0.50%；w?0.60～1.20%；nb?0.12～0.25%；s?0.003～0.012%；p?0.009～0.016%；其余為fe和不可避免的雜質(zhì)。

3.一種5%cr冷軋工作輥的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種5%cr冷軋工作輥的制備方法，其特征在于：步驟a中煉制鋼材時用電弧爐和lf/vd精煉爐進行冶煉，脫氧良好后加入微合金變質(zhì)處理，鋼水模鑄成電極棒，然后將電極棒進行退火，再將電極棒采用電渣重熔法制成電渣錠，檢驗成分合格后將電渣錠加熱，鍛造成鍛坯，對鍛坯進行熱處理，最后進行車削加工，檢驗合格即可作為輥坯。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種5%cr冷軋工作輥的制備方法，其特征在于：鋼水冶煉時在脫氧充分下加入微合金進行變質(zhì)處理，微合金成分為v?75~85%，n?15~25%，微合金加入量為0.05~0.20%。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種5%cr冷軋工作輥的制備方法，其特征在于：調(diào)質(zhì)處理的具體過程為：將粗車后的冷軋輥鋼坯加熱至860~900℃，保溫時間8~12h；將保溫后的輥坯進行水淬，水淬時間為15~30min，再將輥坯加熱至600~650℃進行高溫回火，高溫回火時間為20~30h。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種5%cr冷軋工作輥的制備方法，其特征在于：步驟c中淬火處理的具體過程為：將調(diào)質(zhì)處理后的冷軋輥鋼坯轉(zhuǎn)移至雙頻感應(yīng)淬火裝置內(nèi)，淬火溫度930~970℃，淬火后的輥坯進入-150~-60℃的液氮介質(zhì)內(nèi)進行深冷，深冷時間為4~10h，深冷后的輥坯在空氣中回溫至室溫，再將輥坯加熱至120~200℃進行低溫回火，低溫回火時間為48~120h。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種5%Cr冷軋工作輥及其制備方法，屬于軋輥制造技術(shù)領(lǐng)域，其材質(zhì)中的化學(xué)組分及重量百分含量為：C0.80～1.20%；Si0.40～1.50%；Mn0.20～1.00%；Cr4.50～6.50%；Mo0.20～1.00%；W0.50～1.50%；Nb0.10～0.50%；S≤0.025%；P≤0.025%；其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。制備工藝為：按照各化學(xué)組分及含量制得冷軋輥鋼坯，對冷軋輥鋼坯進行粗車和調(diào)質(zhì)處理，對輥身進行淬火和回火處理，本發(fā)明通過加入微合金進行變質(zhì)處理，起到改善碳化物尺寸、形態(tài)和分布，細化晶粒，強化基體的作用，最終輥身硬度達到90HSD～100HSD。

技術(shù)研發(fā)人員：黨坤會,梁建立,史會強
受保護的技術(shù)使用者：中鋼集團邢臺機械軋輥有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/7