一种复合高速钢支承辊及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合高速钢支承辊，包括支承辊外层及支承辊内层，所述支承辊外层包括以下质量百分比的组分：0.6~1.0%的C，0.3~0.8%的Si，0.6~1.2%的Mn，4.0~8.0%的Cr，0.3~1.0%的Ni，0.5~1.5%的Mo，0.5~2.0%的V，0.5~2.0%的W，≤0.03%的P，≤0.03%的S，余量为Fe及不可避免的杂质；所述支承辊外层包括以下质量百分比的组分：2.5~3.5%的C，1.4~2.4%的Si，0.2~0.9%的Mn，0.6~1.0%的Cu，≤0.06%的Mg，≤0.03%的P，≤0.03%的S，≤0.5%的Cr，≤0.3%的Ni，1.0~2.0%钇基重稀土，余量为Fe及不可避免的杂质。同时，本发明专利技术还公开了上述复合高速钢支承辊的制备方法。本发明专利技术提供的复合支承辊辊身具有较好的耐磨性、强韧性的同时具有优良的综合抗事故性能，配以具有良好强度的辊颈，能很好地满足轧机对高速钢支承辊的使用要求。

【技术实现步骤摘要】
一种复合高速钢支承辊及其制备方法
本专利技术属高速钢铸造领域，具体涉及一种复合高速钢支承辊及其制备方法。
技术介绍
轧辊是轧钢的主要大型工件工具，也是轧钢机上的主要易耗品。支承辊用来支撑工作辊，防止工作辊翘曲变形，还能影响板型的质量，是一个高成本和高消耗的轧机主要工作部件。支承辊必须具有一定刚度，否则工作辊在工作中容易变形；支承辊必须具有较高的屈服强度和抗裂纹扩展能力，否则在交变的轧制应力作用下支承辊辊身便面极易产生微裂纹，会在逐渐扩展，最终形成剥落；支承辊必须具有良好的耐磨性，否则在交变弯曲应力作用下，长期摩擦容易在辊身中部形成凹坑，严重会造成托肩剥落；支承辊辊颈也必须具有良好的屈服强度和抗事故性，否则辊颈长期承受交变应力，辊颈容易断裂。总而言之，支承辊必须具备高强度、高韧性、高耐磨性、高屈服强度和高抗剥落性能。在近几年的发展，国内轧辊制造厂家已经可以生产出各种不同种类的轧辊，来满足国内大部分轧机的需求。目前国产轧辊基本能满足国内钢厂（武钢、鞍钢、宝钢等）的需求，并能够出口部分产品。但是，我国仍有大约3万吨高端轧辊产品供给不足，需要进口。因此，国内轧辊企业一是在产品发展方向上，要由低端的“大路货”向差异化、个性化、特色产品拓展，避开同质化地恶性竞争；二是要从重点增加产能向突破关键性技术的转变，着力提高轧辊产品的技术水平。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种复合高速钢支承辊。本专利技术的另一目的在于提供上述复合高速钢支承辊的制备方法。技术方案：为了达到上述专利技术目的，本专利技术具体是这样来实现的：一种复合高速钢支承辊，包括支承辊外层及支承辊内层，所述支承辊外层包括以下质量百分比的组分：0.6~1.0%的C，0.3~0.8%的Si，0.6~1.2%的Mn，4.0~8.0%的Cr，0.3~1.0%的Ni，0.5~1.5%的Mo，0.5~2.0%的V，0.5~2.0%的W，≤0.03%的P，≤0.03%的S，余量为Fe及不可避免的杂质；所述支承辊外层包括以下质量百分比的组分：2.5~3.5%的C，1.4~2.4%的Si，0.2~0.9%的Mn，0.6~1.0%的Cu，≤0.06%的Mg，≤0.03%的P，≤0.03%的S，≤0.5%的Cr，≤0.3%的Ni，1.0~2.0%钇基重稀土，余量为Fe及不可避免的杂质。制备上述复合高速钢支承辊的方法，包括以下步骤：（1）分别对支承辊外层、支承辊内层进行钢水熔炼，控制支承辊外层钢水含量包括以下质量百分比的组分：0.6~1.0%的C，0.3~0.8%的Si，0.6~1.2%的Mn，4.0~8.0%的Cr，0.3~1.0%的Ni，0.5~1.5%的Mo，0.5~2.0%的V，0.5~2.0%的W，≤0.03%的P，≤0.03%的S，余量为Fe及不可避免的杂质，控制支承辊内层钢水含量包括以下质量百分比的组分：2.5~3.5%的C，1.4~2.4%的Si，0.2~0.9%的Mn，0.6~1.0%的Cu，≤0.06%的Mg，≤0.03%的P，≤0.03%的S，≤0.5%的Cr，≤0.3%的Ni，1.0~2.0%钇基重稀土，余量为Fe及不可避免的杂质；（2）控制支承辊外层浇注温度1510~1520℃，支承辊内层浇注温度1350~1360℃，外层结晶界面温度为1210℃，外层浇注离心机转速为445r/min，各层进行淬火和回火得到毛坯支承辊；其中，对支承辊外层进行1000℃的淬火，然后再进行500℃的回火，形成组织为回火马氏体+回火贝氏体+残余奥氏体+弥散分布的碳化物颗粒，硬度为64.8HRC；拉伸断口呈准解理形貌并存在典型的片状组织，抗拉强度549MPa；冲击断口呈现典型的沿晶开裂特征，断口解理面细化，碳化物颗粒细小均匀分布；其中，对支承辊内层进行1000℃淬火，然后再进行500℃的回火，形成组织为回火索氏体+少量铁素体，原球状石墨组织不变，硬度32.3HRC；拉伸断口呈解理形貌并存在典型的层状组织，抗拉强度514MPa；冲击断口淬火组织充分分解，晶间裂纹消失，索氏体形成的解理台阶有所宽化，内层具有良好的韧性；其中，对支承辊结合层进行1000℃淬火，然后再进行500℃的回火，形成组织转变为回火索氏体+回火贝氏体+二次碳化物，随着淬火温度的升高，结合层区域逐渐变宽，由表及里结合层组织性能变化缓慢，结合层硬度呈现逐渐降低的趋势；随着回火温度的升高，结合层索氏体组织分解趋势增大，并析出二次碳化物强化基体，结合层硬度落差变小；经1000℃淬火+500℃回火后，结合层冲击性能过渡缓慢，具有最好的组织性能过渡。加工所得的毛坯支承辊再次进行整体的淬火及回火步骤，具体操作为：将毛坯支承辊随炉加热至800℃，保温15min；继续升温至1000℃，保温60min；出炉风冷或空冷，毛坯支承辊温度维持在350~400℃，当关风后毛坯支承辊返温温度不高于420℃时，进炉500℃回火，保温60min，随炉炉冷。有益效果：本专利技术与传统技术相比，具有以下优点：（1）本专利技术提供的复合支承辊辊身具有较好的耐磨性、强韧性的同时具有优良的综合抗事故性能，配以具有良好强度的辊颈，能很好地满足高速钢轧机对支承辊的使用要求；（2）本专利技术提供的复合铸造支承辊在保证支承辊的综合性能的同时，能够大幅降低生产成本，也能满足目前各大钢厂迫切要求降低生产成本的愿望。具体实施方式实施例1：分别对支承辊外层、支承辊内层进行钢水熔炼，控制支承辊外层钢水含量包括以下质量百分比的组分：0.6%的C，0.3%的Si，0.6%的Mn，4.0%的Cr，0.3%的Ni，0.5%的Mo，0.5%的V，0.5%的W，≤0.03%的P，≤0.03%的S，余量为Fe及不可避免的杂质，控制支承辊内层钢水含量包括以下质量百分比的组分：2.5%的C，1.4%的Si，0.2%的Mn，0.6%的Cu，≤0.06%的Mg，≤0.03%的P，≤0.03%的S，≤0.5%的Cr，≤0.3%的Ni，1.0%钇基重稀土，余量为Fe及不可避免的杂质；控制支承辊外层浇注温度1510~1520℃，支承辊内层浇注温度1350~1360℃，外层结晶界面温度为1210℃，外层浇注离心机转速为445r/min，对支承辊外层进行1000℃的淬火，然后再进行500℃的回火，形成组织为回火马氏体+回火贝氏体+残余奥氏体+弥散分布的碳化物颗粒，对支承辊内层进行1000℃淬火，然后再进行500℃的回火，形成组织为回火索氏体+少量铁素体，原球状石墨组织不变，对支承辊结合层进行1000℃淬火，然后再进行500℃的回火，形成组织转变为回火索氏体+回火贝氏体+二次碳化物，最后得到毛坯支承辊；将毛坯支承辊随炉加热至800℃，保温15min；继续升温至1000℃，保温60min；出炉风冷或空冷，毛坯支承辊温度维持在350~400℃，当关风后毛坯支承辊返温温度不高于420℃时，进炉500℃回火，保温60min，随炉炉冷。实施例2：分别对支承辊外层、支承辊内层进行钢水熔炼，控制支承辊外层钢水含量包括以下质量百分比的组分：1.0%的C，0.8%的Si，1.2%的Mn，8.0%的Cr，1.0%的Ni，1.5%的Mo，2.0%的V，2.0%的W，≤0.03%的P，≤0.03%的S，余量为Fe及不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合高速钢支承辊，其特征在于，包括支承辊外层及支承辊内层，所述支承辊外层包括以下质量百分比的组分：0.6~1.0%的C，0.3~0.8%的Si，0.6~1.2%的Mn，4.0~8.0%的Cr，0.3~1.0%的Ni，0.5~1.5%的Mo，0.5~2.0%的V，0.5~2.0%的W，≤0.03%的P，≤0.03%的S，余量为Fe及不可避免的杂质；所述支承辊外层包括以下质量百分比的组分：2.5~3.5%的C，1.4~2.4%的Si，0.2~0.9%的Mn，0.6~1.0%的Cu，≤0.06%的Mg，≤0.03%的P，≤0.03%的S，≤0.5%的Cr，≤0.3%的Ni，1.0~2.0%钇基重稀土，余量为Fe及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种复合高速钢支承辊，其特征在于，包括支承辊外层及支承辊内层，所述支承辊外层包括以下质量百分比的组分：0.6~1.0%的C，0.3~0.8%的Si，0.6~1.2%的Mn，4.0~8.0%的Cr，0.3~1.0%的Ni，0.5~1.5%的Mo，0.5~2.0%的V，0.5~2.0%的W，≤0.03%的P，≤0.03%的S，余量为Fe及不可避免的杂质；所述支承辊外层包括以下质量百分比的组分：2.5~3.5%的C，1.4~2.4%的Si，0.2~0.9%的Mn，0.6~1.0%的Cu，≤0.06%的Mg，≤0.03%的P，≤0.03%的S，≤0.5%的Cr，≤0.3%的Ni，1.0~2.0%钇基重稀土，余量为Fe及不可避免的杂质。2.制备权利要求1所述复合高速钢支承辊的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）分别对支承辊外层、支承辊内层进行钢水熔炼，控制支承辊外层钢水含量包括以下质量百分比的组分：0.6~1.0%的C、0.3~0.8%的Si、0.6~1.2%的Mn、4.0~8.0%的Cr、0.3~1.0%的Ni、0.5~1.5%的Mo、0.5~2.0%的V、0.5~2.0%的W、≤0.03%的P、≤0.03%的S、余量为Fe及不可避免的杂质，控制支承辊内层钢水含量包括以下质量百分比的组分：2.5~3....

【专利技术属性】
技术研发人员：朱健，徐进，邵黎军，储恩杰，
申请(专利权)人：江苏共昌轧辊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32