一种新型高硬度半钢异型成品轧辊及其加工工艺的制作方法

本发明涉及轧辊的技术领域，尤其是一种新型高硬度半钢异型成品轧辊及其加工工艺。

背景技术：

随着轧钢技术的不断发展与深化，各种用于基础设施建设，汽车，船舶制造，矿山开发，军工，健身运动器材等方面的异型刚才产品的品种越来越多。由于异型钢材孔型复杂，轧制工艺特殊变化性大，如果使用传统材质的轧辊进行轧制，已经远远不能满足生产的需求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中存在的问题，提供一种新型高硬度半钢异型成品轧辊，结构简单，抓住异型轧制工艺与轧制环境的特点，适宜于各种异型成品机架的使用；在轧制过程中优选特殊碳化物元素，钼、钒、铌、锢等合金，在熔炼半钢液时，选择特定的温度加入炉内，待熔化后再恒温5～10分钟，出钢水时再加入适量的钇基重稀土变质剂，去除有害杂质元素，h、o、p、s净化钢水，提高钢水纯净度，然后出钢浇注轧辊，并启动磁振动器，使钢液在凝固过程中提高轧辊金属致密度，消除金属组织结晶时的疏松区，提高轧辊的使用寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型高硬度半钢异型成品轧辊，具有轧辊本体，所述的轧辊本体包括辊体、辊颈和传动部，所述的辊体两端固定设置辊颈，所述的辊颈的一侧均固定设置传动部；所述的辊体外壁上沿长度方向从左往右依次垂直设置第一轧辊槽、第二轧辊槽、第三轧辊槽、第四轧辊槽和第五轧辊槽；所述的第一轧辊槽、第二轧辊槽、第三轧辊槽和第五轧辊槽深度相同；所述的第四轧辊槽深度小于第一轧辊槽、第二轧辊槽、第三轧辊槽和第五轧辊槽的深度。

进一步地说明，上述技术方案中，所述的辊体、辊颈和传动部为一体结构。

进一步地说明，上述技术方案中，所述的第一轧辊槽的宽度均大于第二轧辊槽、第三轧辊槽、第四轧辊槽和第五轧辊槽的宽度。

进一步地说明，上述技术方案中，所述的轧辊本体化学成分为c：1.8～2.2%；si：0.5～1.1%；mn：0.3～0.8%；p≤0.03%；s≤0.025%；cr：1.5～3.5%；ni：1.5～3.5%；v：0.15～0.35%；mo:0.40～0.80%；nb：0.20～0.40；co：0.10～0.30。

进一步地说明，上述技术方案中，所述的辊体硬度为65～75hsd，辊面至孔型底部硬度落差≤2hsd，辊颈抗拉强度≥520mpa。

进一步地说明，上述技术方案中，所述的轧辊本体基本组织均为细粒状碳化物、贝氏体和马氏体。

一种新型高硬度半钢异型成品轧辊的加工工艺，包括如下步骤：步骤一：确定轧辊本体化学成分：c：1.8～2.2%；si：0.5～1.1%；mn：0.3～0.8%；p≤0.03%；s≤0.025%；cr：1.5～3.5%；ni：1.5～3.5%；v：0.15～0.35%；mo:0.40～0.80%；nb：0.20～0.40；co：0.10～0.30；步骤二：选择在1580℃～1620℃的钢液中加入钒、铌、锢高熔点合金，使其均匀融合分布在钢液中，待液相温度加120℃～160℃时加入钇基重稀土变质剂，净化钢水，去除杂质元素后出钢；镇静8～10分钟，至钢温在1450℃～1480℃时候浇注；步骤三：采用热开箱工艺，待辊温降至580℃～650℃时候开箱；步骤四：热处理先扩散退火，再2～3次正火加回火；步骤五：将热处理后的轧辊本体进行车削加工。

本发明的有益效果是：本发明提出的一种新型高硬度半钢异型成品轧辊，结构简单，抓住异型轧制工艺与轧制环境的特点，适宜于各种异型成品机架的使用；在轧制过程中优选特殊碳化物元素，钼、钒、铌、锢等合金，在熔炼半钢液时，选择特定的温度加入炉内，待熔化后再恒温5～10分钟，出钢水时再加入适量的钇基重稀土变质剂，去除有害杂质元素，h、o、p、s净化钢水，提高钢水纯净度，然后出钢浇注轧辊，并启动磁振动器，使钢液在凝固过程中提高轧辊金属致密度，消除金属组织结晶时的疏松区，提高轧辊的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图。

附图中的标号为：1、辊体，2、辊颈，3、传动部，4、第一轧辊槽，5、第二轧辊槽，6、第三轧辊槽，7、第四轧辊槽，8、第五轧辊槽。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一侧”、“另一侧”、“两侧”、“之间”、“中部”、“上端”、“下端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

见图1所示的是一种新型高硬度半钢异型成品轧辊，具有轧辊本体，轧辊本体包括辊体1、辊颈2和传动部3，辊体1两端固定设置辊颈2，辊颈2的一侧均固定设置传动部3；辊体1外壁上沿长度方向从左往右依次垂直设置第一轧辊槽4、第二轧辊槽5、第三轧辊槽6、第四轧辊槽7和第五轧辊槽8；第一轧辊槽4、第二轧辊槽5、第三轧辊槽6和第五轧辊槽8深度相同；第四轧辊槽7深度小于第一轧辊槽4、第二轧辊槽5、第三轧辊槽6和第五轧辊槽的深度8。

其中，辊体1、辊颈2和传动部3为一体结构。第一轧辊槽4的宽度均大于第二轧辊槽5、第三轧辊槽6、第四轧辊槽7和第五轧辊槽8的宽度。轧辊本体化学成分为c：1.8～2.2%；si：0.5～1.1%；mn：0.3～0.8%；p≤0.03%；s≤0.025%；cr：1.5～3.5%；ni：1.5～3.5%；v：0.15～0.35%；mo:0.40～0.80%；nb：0.20～0.40；co：0.10～0.30。辊体硬度为65～75hsd，辊面至孔型底部硬度落差≤2hsd，辊颈抗拉强度≥520mpa。轧辊本体基本组织均为细粒状碳化物、贝氏体和马氏体。

一种新型高硬度半钢异型成品轧辊的加工工艺，包括如下步骤：步骤一：确定轧辊本体化学成分：c：1.8～2.2%；si：0.5～1.1%；mn：0.3～0.8%；p≤0.03%；s≤0.025%；cr：1.5～3.5%；ni：1.5～3.5%；v：0.15～0.35%；mo:0.40～0.80%；nb：0.20～0.40；co：0.10～0.30；步骤二：选择在1580℃～1620℃的钢液中加入钒、铌、锢高熔点合金，使其均匀融合分布在钢液中，待液相温度加120℃～160℃时加入钇基重稀土变质剂，净化钢水，去除杂质元素后出钢；镇静8～10分钟，至钢温在1450℃～1480℃时候浇注；步骤三：采用热开箱工艺，待辊温降至580℃～650℃时候开箱；步骤四：热处理先扩散退火，再2～3次正火加回火；步骤五：将热处理后的轧辊本体进行车削加工。

实施例一：

一种新型高硬度半钢异型成品轧辊的加工工艺，包括如下步骤：步骤一：确定轧辊本体化学成分：c：1.8%；si：0.5%；mn：0.3%；p：0.01%；s：0.01%；cr：1.5%；ni：1.5%；v：0.15%；mo:0.40%；nb：0.20；co：0.10；步骤二：选择在1580℃的钢液中加入钒、铌、锢高熔点合金，使其均匀融合分布在钢液中，待液相温度加120℃时加入钇基重稀土变质剂，净化钢水，去除杂质元素后出钢；镇静8分钟，至钢温在1450℃时候浇注；步骤三：采用热开箱工艺，待辊温降至580℃时候开箱；步骤四：热处理先扩散退火，再2次正火加回火；步骤五：将热处理后的轧辊本体进行车削加工成成品一。

实施例二：

一种新型高硬度半钢异型成品轧辊的加工工艺，包括如下步骤：步骤一：确定轧辊本体化学成分：c：2.0%；si：1%；mn：0.5%；p:0.02%；s:0.02%；cr：2%；ni：2%；v：0.25%；mo:0.60%；nb：0.30；co：0.20；步骤二：选择在1560℃的钢液中加入钒、铌、锢高熔点合金，使其均匀融合分布在钢液中，待液相温度加150℃时加入钇基重稀土变质剂，净化钢水，去除杂质元素后出钢；镇静9分钟，至钢温在1460℃时候浇注；步骤三：采用热开箱工艺，待辊温降至610℃时候开箱；步骤四：热处理先扩散退火，再2次正火加回火；步骤五：将热处理后的轧辊本体进行车削加工成成品二。

实施例三：

一种新型高硬度半钢异型成品轧辊的加工工艺，包括如下步骤：步骤一：确定轧辊本体化学成分：c：2.2%；si：1.1%；mn：0.8%；p：0.03%；s：0.025%；cr：3.5%；ni：3.5%；v：0.35%；mo:0.80%；nb：0.40；co：0.30；步骤二：选择在1620℃的钢液中加入钒、铌、锢高熔点合金，使其均匀融合分布在钢液中，待液相温度加160℃时加入钇基重稀土变质剂，净化钢水，去除杂质元素后出钢；镇静10分钟，至钢温在1480℃时候浇注；步骤三：采用热开箱工艺，待辊温降至650℃时候开箱；步骤四：热处理先扩散退火，再3次正火加回火；步骤五：将热处理后的轧辊本体进行车削加工成成品三。

将上述三种成品进行检验，得到成品一的轧辊本体硬度为68hsd，辊颈4抗拉强度530mpa；成品二的轧辊本体硬度为75hsd，辊颈4抗拉强度580mpa；成品三的轧辊本体硬度为72hsd，辊颈4抗拉强度560mpa。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。