本发明专利技术公开了一种具有超深淬硬层的冷轧辊及其制造方法，冷轧辊中的化学组分及其质量百分含量为：C0.85～0.95%，Si0.60～0.80%，Mn0.60～0.80%，Cr4.80～5.80%，Ni0.30～0.50%，Mo0.40～0.60%，V0.05～0.15%，P≤0.015%，S≤0.015%，其余为Fe和不可避免的杂质。冷轧辊的制造方法包括冶炼调质处理、最终热处理等工艺步骤。本发明专利技术制得的冷轧辊表面硬度为92HSD～99HSD，其90HSD以上硬度的淬硬层超过45mm，是一种具有超深淬硬层的冷轧辊。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种冷乳辊及其制造方法，具体的说是一种具有超深淬硬层的冷乳辊及其制造方法。
技术介绍
随着冷乳机向连续、薄板、高精度、多品种的发展，对冷乳辊材料选择、冶炼、锻造及热处理提出更高的要求。现代乳机设计为了降低扎辊消耗，对乳辊的工作层深度要求越来越深，乳辊工作层深度由通常的25-35_逐渐增加，目前深度超过40_的乳辊品种越来越多，最深的要求淬硬层超过50mm。Cr5冷乳辊是一种科技含量较高的乳辊，其具有较高的淬硬性、较好的淬透性、较高的耐磨性和抗事故性能，而目前占居市场主导的Cr5材质冷乳辊，其淬硬层深度在42mm左右，已不能满足现代化乳机的要求。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是为了降低乳辊消耗，在对常规Cr5材质乳辊通过成份微调及制造方法改进，获得超过45mm深的90HSD以上硬度的淬硬层。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是:一种具有超深淬硬层的冷乳辊，化学组分及其质量百分含量为:C0.85?0.95%，S1.60?0.80%，Mn0.60?0.80%，Cr4.80 ?5.80%，N1.30 ?0.50%，Mo0.40 ?0.60%，V0.05 ?0.15%，P 彡 0.015%， 0.015%，其余为Fe和不可避免的杂质。本专利技术技术方案的进一步改进在于:优选冷乳辊中的化学组分及其质量百分含量为:C0.90 ?0.95%，S1.65 ?0.80%，Mn0.65 ?0.80%，Cr5.00 ?5.80%，N1.37 ?0.50%，Mo0.50?0.60%，V0.05?0.15%，P彡0.015%，S彡0.015%，其余为Fe和不可避免的杂质。一种具有超深淬硬层的冷乳辊的制造方法包括以下工艺步骤: A、用Cr5材质冷乳辊常用冶炼方法冶炼辊坯； B、将辊坯进行调质处理，加热方式为电阻炉加热，加热温度为920°C，保温时间为12h，采用喷淋淬火或水淬的冷却方式，冷却至100°C，然后进行回火处理，加热方式为电阻炉加热，回火温度为600-650°C，保温时间为18-22h，采用空气自然冷却方式冷却； C、将辊坯进行最终热处理，包括感应淬火、冷处理和回火处理的工艺。本专利技术技术方案的进一步改进在于:步骤C进行的最终热处理中的感应淬火温度为 930 ?960。。。本专利技术技术方案的进一步改进在于:步骤C进行的最终热处理中的冷处理为感应淬火后待辊坯冷却至环境温度后将辊坯进行-180°C冷处理，保温时间2-4h，然后将辊坯放置在空气中缓慢升温至环境温度。本专利技术技术方案的进一步改进在于:步骤C进行的最终热处理中回火处理为冷处理后待辊坯缓慢升温至环境温度后将辊坯进行回火处理，加热方式为电阻炉加热，回火温度为100?120°C，保温时间60?80h。由于采用了上述技术方案，本专利技术取得的技术进步是:本专利技术的钢材成分中，提高了 C及Cr、Mn的含量，提高材料的淬透性，淬火后进行冷处理，提高了辊坯的稳定性，降低了淬火应力，防止辊坯开裂，促进辊坯中奥氏体向马氏体的转变，提高辊坯的硬度，增加耐磨性能，强碳化物形成元素Cr、Mo含量较高，提高了合金化水平，不但基体硬度高，组织中的高硬度碳化物含量多，进一步提高了乳辊的耐磨性，本专利技术的化学成分组合、淬火、冷处理、回火温度和时间的合理选择，是使本专利技术的材料具有超深淬硬层的工艺保证。采用本专利技术生产的冷乳辊，表面硬度为92HSD?99HSD，硬度达到90HSD以上的淬硬层深度达到45mm以上，其耐磨性为普通Cr5材质的1.3倍，大大增加了冷乳棍的使用寿命ο【具体实施方式】—种具有超深淬硬层的冷乳辊，其化学组分及其质量百分含量为:C0.85?0.95%，S1.60 ?0.80%，Mn0.60 ?0.80%，Cr4.80 ?5.80%，N1.30 ?0.50%，Mo0.40 ?0.60%，V0.05?0.15%，P彡0.015%，S彡0.015%，其余为Fe和不可避免的杂质。本专利技术技术方案的进一步改进在于:优选冷乳辊的化学组分及其质量百分含量为:C0.90 ?0.95%，S1.65 ?0.80%，Mn0.65 ?0.80%，Cr5.00 ?5.80%，N1.37 ?0.50%，Mo0.50?0.60%，V0.05?0.15%，P彡0.015%，S彡0.015%，其余为Fe和不可避免的杂质。上述一种具有超深淬硬层的冷乳辊的制造方法包括以下工艺步骤: A、用Cr5冷乳辊常用冶炼方法冶炼辊坯； B、将辊坯进行调质处理，加热方式为电阻炉加热，加热温度为920°C，保温时间为12h，采用水淬的冷却方式，冷却至100°C，然后进行回火处理，加热方式为电阻炉加热，回火温度为600-650°C，保温时间为18-22h，采用空气自然冷却方式冷却； C、将辊坯进行最终热处理，包括感应淬火、冷处理和回火处理的工艺。本专利技术技术方案的进一步改进在于:步骤C进行的最终热处理中的感应淬火温度为 930 ?960。。。本专利技术技术方案的进一步改进在于:步骤C进行的最终热处理中的冷处理为感应淬火后待辊坯冷却至环境温度后将辊坯进行-180°C冷处理，保温时间2-4h，然后将辊坯放置在空气中缓慢升温至环境温度。本专利技术技术方案的进一步改进在于:步骤C进行的最终热处理中回火处理为冷处理后待辊坯缓慢升温至环境温度后将辊坯进行回火处理，加热方式为电阻炉加热，回火温度为100?120°C，保温时间60?80h。下面结合实施例对本专利技术做进一步详细说明: 实施例1 本实施例的一种具有超深淬硬层的冷乳辊的材质中的化学组分及其质量百分比含量为:C0.91%，S1.74%，Mn0.66%，Cr5.29%，N1.45%，Mo0.51%，V0.11%，P0.014%，S0.004%，其余为Fe和不可避免的杂质。制造方法包括以下工艺步骤: A、冶炼:用Cr5冷乳辊常用冶炼方法冶炼辊坯，首先按照冷乳辊所要求的化学组分及其质量百分比含量进行原料配比，采用电炉冶炼+精炼炉精炼并真空除气+电渣重熔的冶炼工艺冶炼电渣钢锭；冶炼过程除控制钢的化学成分外，更重要的是控制钢的洁净度，同时降低合金元素的偏析程度；将电渣钢锭锻造成辊，并对辊坯进行粗加工；锻造工序是整个冷乳辊制造过程中承上启下的重要环节，一方面，它通过辊坯的锻造成形过程消除铸态组织粗大的枝晶，细化晶粒，焊合钢锭内部疏松、气泡、微裂纹等宏观缺陷，另一方面，由于本专利技术材质合金含量更高，成分和组织偏析程度相对更为严重，碳化物尤其是液析碳化物量大，锻造是减轻偏析、均匀组织和成分以及锻合钢锭内部缺陷的重要工序；对于锻造而言，更为重要的是通过锻造加热及变形工艺的合理制定，充分溶解、破碎、改善碳化物在钢中的分布，降低偏析程度，均匀组织，提高材料的使用性能并为后续的热处理工序奠定良好的基础；将锻造后的乳辊采用正火+等温球化+扩氢退火工艺，得到碳化颗粒细小、组织均匀的点球状珠光体，锻造后热处理的主要目的是细化因锻造高温加热而造成的粗大晶粒，防止白点的产生，这样在最终淬火时才能得到合乎要求的碳化物。如果此时得到的碳化物大小不均，在以后的热处理过程中将很难予以纠正。B、调质处理:采用电阻炉将辊坯加热为920°C，保温12h，采用水淬的冷却方式，冷却至100°C，然后进行回火处本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有超深淬硬层的冷轧辊，其特征在于所述冷轧辊中的化学组分及其质量百分含量为：C0.85～0.95%，Si0.60～0.80%，Mn0.60～0.80%，Cr4.80～5.80%，Ni0.30～0.50%，Mo0.40～0.60%，V0.05～0.15%，P≤0.015%，S≤0.015%，其余为Fe和不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨昱东，朱学刚，苗金平，崔聪聪，苏军新，孙满臣，韩维国，葛晓红，高新生，
申请(专利权)人：中钢集团邢台机械轧辊有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13
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