一种棒材轧机切分机架用高速钢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，尤其是一种棒材轧机切分机架用高速钢轧辊及其加工工艺。

背景技术：

随着社会的不断发展，棒线材轧机得到广泛的运用。目前在k2、k3机架上采用的大都是单切分或者双切分的高速钢轧辊，其加工加工的效率很有限，后来人们研发出了三切分高速钢轧辊，但是在长期的使用过程中发现其圆弧刀尖磨损较为严重，当出现磨损后，会使得报废品的产生，导致整体轧辊的使用寿命大大降低，整体加工成本增加，给人们大批量的加工带来了很大的麻烦。

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，提供一种棒材轧机切分机架用高速钢轧辊，结构简单，采用三切分设计，大大提高整体加工效率和加工质量；其加工工艺合理，增加轧辊切分刀尖的红硬性、耐磨性、超强韧性和抗热疲劳裂纹的综合性能，从而延长轧辊的使用寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种棒材轧机切分机架用高速钢轧辊，具有上下对称设置的上辊和下辊，所述的上辊和下辊均包括辊体、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均设置若干三切分组件，所述的三切分组件包括弧形凹槽和圆弧刀尖；所述的辊体上沿长度方向开设四道弧形凹槽，所述的圆弧刀尖设置在弧形凹槽与弧形凹槽连接处。

进一步地限定，上述技术方案中，所述的辊体、辊颈和传动部为一体结构。

进一步地限定，上述技术方案中，所述的弧形凹槽的直径范围为8～20mm。

进一步地限定，上述技术方案中，所述的上辊和下辊，它们的化学成分分为外层、中层、芯部三部分设置，所述的外层化学成分为c：2.3～2.8%；si：0.5～1.1%；mn：0.3～0.6%；p≤0.03%；s≤0.025%；所述的中层化学成分为c：2.9～3.3%；si：2.3～2.8%；mn：0.4～0.8%；p≤0.03%；s≤0.03%；ni：0.3～0.8%；cr≤0.15%；mg≥0.04%；所述的芯部化学成分为c：2.9～3.3%；si：2.0～2.5%；mn：0.4～0.8%；p≤0.03%；s≤0.03%；ni：0.3～0.5%；cr≤0.15%；mg≥0.04%。

进一步地限定，上述技术方案中，所述的辊体硬度为75～85hsd，辊颈硬度为42～48hsd，辊颈抗拉强度≥480mpa。

进一步地限定，上述技术方案中，所述的上辊和下辊的基本组织均为细粒状碳化物、贝氏体和马氏体。

本发明的有益效果是：本发明提出的一种棒材轧机切分机架用高速钢轧辊，结构简单，采用三切分设计，大大提高整体加工效率和加工质量；其加工工艺合理，增加轧辊切分刀尖的红硬性、耐磨性、超强韧性和抗热疲劳裂纹的综合性能，从而延长轧辊的使用寿命。

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、上辊，2、下辊，3、辊体，4、辊颈，5、传动部，6、弧形凹槽，7、圆弧刀尖。

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。

在本申请中，采用离心三层复合浇注工艺：在熔炼外层时，钢水每吨加入2～4千克钇基重稀土变质剂，充分利用钇基重稀土变质剂内的活性元素，有效的消除有害元素，提高了钢水的纯洁度，加入钼、钒、钨特殊碳化物稳定元素，使之形成分布均匀的v4c3、mo2c6、nbc、wc等细粒状碳化物，增加轧辊圆弧刀尖7的红硬性、耐磨性、超强韧性和抗热疲劳裂纹的综合性能，从而延长轧辊的使用寿命。

见图1所示的是一种棒材轧机切分机架用高速钢轧辊，具有上下对称设置的上辊1和下辊2，上辊1和下辊2均包括辊体3、辊颈4和传动部5，辊体3两端固定设置辊颈4，辊颈4的一侧均固定设置传动部5；辊体3外壁上沿长度方向均设置若干三切分组件，三切分组件包括弧形凹槽6和圆弧刀尖7；辊体3上沿长度方向开设四道弧形凹槽6，圆弧刀尖7设置在弧形凹槽6与弧形凹槽6连接处。

其中，辊体3、辊颈4和传动部5为一体结构。弧形凹槽6的直径范围为8～20mm。上辊1和下辊2，它们的化学成分分为外层、中层、芯部三部分设置，外层化学成分为c：2.3～2.8%；si：0.5～1.1%；mn：0.3～0.6%；p≤0.03%；s≤0.025%；中层化学成分为c：2.9～3.3%；si：2.3～2.8%；mn：0.4～0.8%；p≤0.03%；s≤0.03%；ni：0.3～0.8%；cr≤0.15%；mg≥0.04%；芯部化学成分为c：2.9～3.3%；si：2.0～2.5%；mn：0.4～0.8%；p≤0.03%；s≤0.03%；ni：0.3～0.5%；cr≤0.15%；mg≥0.04%。辊体3硬度为75～85hsd，辊颈4硬度为42～48hsd，辊颈4抗拉强度≥480mpa。上辊1和下辊2的基本组织均为细粒状碳化物、贝氏体和马氏体。

一种棒材轧机切分机架用高速钢轧辊的加工工艺，包括如下步骤：步骤一：确定化学成分：外层化学成分为c：2.3～2.8%；si：0.5～1.1%；mn：0.3～0.6%；p≤0.03%；s≤0.025%；中层化学成分为c：2.9～3.3%；si：2.3～2.8%；mn：0.4～0.8%；p≤0.03%；s≤0.03%；ni：0.3～0.8%；cr≤0.15%；mg≥0.04%；芯部化学成分为c：2.9～3.3%；si：2.0～2.5%；mn：0.4～0.8%；p≤0.03%；s≤0.03%；ni：0.3～0.5%；cr≤0.15%；mg≥0.04%；步骤二：外层钢水出炉温度为1580℃～1600℃，浇注温度为1430℃～1460℃，辊模转速为685～720转/分，浇注速度为20～30s，先快浇40%的钢水，再慢浇剩余部分；然后迅速撒入辅料，待外层内壁温度为1150℃～1200℃时，即刻停机，将辊模立起，铲除下辊辊颈端盖处残渣即刻配入底箱，合上冒口，快速浇注芯部铁水，浇注温度为1410℃～1420℃，浇注完毕后罩上保温罩使其缓慢冷却；步骤三：将其正火920℃～960℃，保温4小时，然后吊至旋转平台进行喷淬处理，辊温至420℃时装炉保温6小时，再回火，回火温度为480℃～550℃，保温12小时，回火循环2～3次，轧辊至常温后出炉进行车削加工。

其中，步骤二中辅料为玻璃渣70%和脱水硼砂30%的混合物。

实施例一：

一种棒材轧机切分机架用高速钢轧辊的加工工艺，包括如下步骤：步骤一：确定化学成分：外层化学成分为c：2.3%；si：0.5%；mn：0.3%；p0.01%；s0.01%；中层化学成分为c：2.9%；si：2.3%；mn：0.4%；p0.01%；s0.01%；ni：0.3%；cr0.08%；mg0.04%；芯部化学成分为c：2.9%；si：2.0%；mn：0.4%；p0.01%；s0.01%；ni：0.3%；cr0.02%；mg0.04%；步骤二：外层钢水出炉温度为158℃，浇注温度为1430℃，辊模转速为685转/分，浇注速度为20s，先快浇40%的钢水，再慢浇剩余部分；然后迅速撒入玻璃渣70%和脱水硼砂30%的混合物，待外层内壁温度为1150℃时，即刻停机，将辊模立起，铲除下辊辊颈端盖处残渣即刻配入底箱，合上冒口，快速浇注芯部铁水，浇注温度为1410℃，浇注完毕后罩上保温罩使其缓慢冷却；步骤三：将其正火920℃，保温4小时，然后吊至旋转平台进行喷淬处理，辊温至420℃时装炉保温6小时，再回火，回火温度为480℃，保温12小时，回火循环2次，轧辊至常温后出炉进行车削加工成成品一。

实施例二：

一种棒材轧机切分机架用高速钢轧辊的加工工艺，包括如下步骤：步骤一：确定化学成分：外层化学成分为c：2.5%；si：0.8%；mn：0.5%；p0.02%；s0.015%；中层化学成分为c：3.1%；si：2.5%；mn：0.6%；p0.02%；s0.02%；ni：0.5%；cr0.13%；mg0.05%；芯部化学成分为c：3.1%；si：2.3%；mn：0.6%；p0.02%；s0.04%；ni：0.4%；cr0.13%；mg0.05%；步骤二：外层钢水出炉温度为1590℃，浇注温度为1450℃，辊模转速为700转/分，浇注速度为25s，先快浇40%的钢水，再慢浇剩余部分；然后迅速撒入玻璃渣70%和脱水硼砂30%的混合物，待外层内壁温度为1180℃时，即刻停机，将辊模立起，铲除下辊辊颈端盖处残渣即刻配入底箱，合上冒口，快速浇注芯部铁水，浇注温度为1415℃，浇注完毕后罩上保温罩使其缓慢冷却；步骤三：将其正火945℃，保温4小时，然后吊至旋转平台进行喷淬处理，辊温至420℃时装炉保温6小时，再回火，回火温度为520℃，保温12小时，回火循环2次，轧辊至常温后出炉进行车削加工成成品二。

实施例三：

一种棒材轧机切分机架用高速钢轧辊的加工工艺，包括如下步骤：步骤一：确定化学成分：外层化学成分为c：2.8%；si：1.1%；mn：0.6%；p0.03%；s0.025%；中层化学成分为c：3.3%；si：2.8%；mn：0.8%；p0.03%；s0.03%；ni：0.8%；cr0.15%；mg0.06%；芯部化学成分为c：3.3%；si：2.5%；mn：0.8%；p0.03%；s0.03%；ni：0.5%；cr0.15%；mg0.06%；步骤二：外层钢水出炉温度为1600℃，浇注温度为1460℃，辊模转速为720转/分，浇注速度为30s，先快浇40%的钢水，再慢浇剩余部分；然后迅速撒入玻璃渣70%和脱水硼砂30%的混合物，待外层内壁温度为1200℃时，即刻停机，将辊模立起，铲除下辊辊颈端盖处残渣即刻配入底箱，合上冒口，快速浇注芯部铁水，浇注温度为1420℃，浇注完毕后罩上保温罩使其缓慢冷却；步骤三：将其正火960℃，保温4小时，然后吊至旋转平台进行喷淬处理，辊温至420℃时装炉保温6小时，再回火，回火温度为550℃，保温12小时，回火循环3次，轧辊至常温后出炉进行车削加工成成品三。

将上述三种成品进行检验，得到成品一的辊体3硬度为75hsd，辊颈4硬度为42hsd，辊颈4抗拉强度480mpa；成品二的体3硬度为80hsd，辊颈4硬度为46hsd，辊颈4抗拉强度500mpa；成品三的体3硬度为85hsd，辊颈4硬度为48hsd，辊颈4抗拉强度520mpa。

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。