一种含石墨的高速钢轧辊制造方法

摘要

本发明公开了一种含石墨的高速钢轧辊制造方法，属于机械铸造技术领域。本发明在传统高速钢组分中引入了B、N化学元素，工作层基体组织中弥散分布着面积总百分比20‑35％的MC型和/或M₂C型的、点状和/或块状的高硬合金碳化物、氮化物、硼化物；并通过先碳、氮、硼化物变质处理，再石墨变质孕育处理这两步，在原组织内析出石墨，从而使得高速钢轧辊除保留了传统高速钢特有的高温抗磨的优点外，同时还解决了原传统高速钢轧辊摩擦系数大的问题，充分发挥高速钢的耐磨性能，起到在轧制中轧辊与工件间的润滑作用，阻止粘钢现象的发生；而且石墨的导热性能、润滑特性，能改善了高速钢轧辊对热冲击、热裂敏感性、易粘钢、易表面毛化的弊端，特别在成品架使用时，轧材表面光亮程度显著改善。

主权项

一种含石墨的高速钢轧辊的制造方法，其特征在于，所述含石墨的高速钢轧辊的工作层的化学成分按质量分数计包括：C 2.0‑3.0％、Si 0.8‑2.5％、Mn 0.2‑1.0％、P≤0.05％、S≤0.02％、Cr 3‑10％、Ni 0.5‑3.5％、Mo 2.5‑6.0％、V 3‑8％、W 0‑10％、B 0‑0.5％，N 60‑500PPM；且工作层含有当量球径在20‑50μm，面积百分比在0.5‑1.5％的点、球状石墨；同时，工作层基体组织中弥散分布着面积总百分比20‑35％的MC型和/或M₂C型的、点状和/或块状的高硬合金碳化物、氮化物、硼化物；所述含石墨的高速钢轧辊的辊轴部分采用球墨铸铁；在外层与辊轴之间还包含一层中间层；所述含石墨的高速钢轧辊是通过动态离心铸造制备外层筒体、中间层，并且在静态与上下辊颈部分的箱体组合，在外层筒体、中间层处于高温固态下，浇入高温液态的芯部金属液，从而实现离心复合铸造成型；所述通过动态离心铸造制备外层筒体的步骤包括炉料准备，冶炼，出炉碳、氮、硼化物变质处理，石墨变质孕育处理，起包浇注，筒体凝固与石墨析出；所述出炉碳、氮、硼化物变质处理，是在外层金属液体出炉过程中，添加颗粒变质剂促使液态Cr、Mo、V、W等合金元素以高温固态的形态形成微小、弥散的高熔点碳化物、氮化物、硼化物悬浮颗粒并析出；所述石墨变质孕育处理是在碳、氮、硼化物变质处理的基础上添加颗粒变质剂，使金属液中溶解状态的剩余碳，在随后的浇注凝固阶段以微小点球状析出形成石墨。