箱常溫冷卻至200°C?320°C，開箱脫模，即得高速鋼輥坯。
[0066] C、機械加工和熱處理
[0067] 通過機械加工將高速鋼輥坯的工作面車到規定尺寸；經超聲波探傷檢驗合格之 后，對輥坯進行熱處理，熱處理具體過程為一次淬火+三次回火：淬火是以25°C /h的升溫 速度升溫至ll〇〇°C，保溫4h，出爐后以130°C /h的降溫速度冷卻至450°C ;
[0068] 三次回火的前兩次是以25°C /h的升溫速度升溫至520°C，保溫20h，出爐后以 25°C /h的降溫速度冷卻至室溫；最后以25°C /h的升溫速度升溫至550°C，保溫15h，出爐 后空冷至室溫，即得高速鋼軋輥。
[0069] 實施例2
[0070] 制備過程與實施例1基本相同，其區別在于：所述步驟B中，過渡層鐵水的澆注溫 度為 1480 ?1500°C。
[0071] 實施例3
[0072] 制備過程與實施例1基本相同，其區別在于：所述步驟C的熱處理步驟中，淬火 是以30°C /h的升溫速度升溫至1050°C，保溫3. 5h，出爐后以140°C /h的降溫速度冷卻至 420°C;然后兩次回火是以30°C /h的升溫速度升溫至550°C，保溫30h，出爐后以20°C /h的 降溫速度冷卻至室溫；最后的一次回火是以30°C /h的升溫速度升溫至520°C，保溫12h，出 爐后空冷至室溫，即得高速鋼軋輥。
[0073] 實施例4
[0074] 制備過程與實施例1基本相同，其區別在于：所述步驟B離心澆注外層高速鋼時， 當輥身模型腔溫度降至1230°C時，停止離心澆注。
[0075] 實施例5
[0076] 制備過程與實施例1基本相同，其區別在于：所述步驟B中，芯部鐵水的澆注溫度 為 1330 ?1380°C。
[0077] 實施例6
[0078] 本實施例為對比實施例，采用三層復合澆注法制備高速鋼軋輥。
[0079] 本實施例中所用原料外層高速鋼、過渡層球墨鑄鐵、芯部球墨鑄鐵的化學組分含 量及熔煉方法均同實施例1。澆注時，首先離心澆注外層高速鋼水，澆注完畢后當型腔溫度 達到1350°C時，在離心機上向型腔中填入過渡層鐵水，離心澆注完畢后緩慢降溫，當型腔溫 度達到1040°C時離心機停轉。然后將輥身模型與底箱模型、冒口箱等進行合箱，從冒口箱頂 部的澆口澆注芯部鐵水，澆注溫度為1420°C ;待芯部鐵水填滿鑄型箱后停止澆注。將鑄型 箱常溫冷卻至200°C?320°C，開箱脫模，即得高速鋼輥坯。然后按照實施例1的方法對高 速鋼輥坯進行機械加工和熱處理，即得高速鋼軋輥。
[0080] 取實施例1?實施例6產品進行試樣拉伸力學性能檢測，性能檢測執行國家標準 GB/T1503-2008。檢測結果見表1。
[0081] 表1實施例產品拉伸力學性能檢測結果
[0082]
【主權項】
1. 一種高速鋼軋輥的制造方法，包括采用離心澆注方法鑄造軋輥輥身外層高速鋼、然 后采用合箱澆注方法澆注軋輥芯部鐵水，其特征在于：采用合箱澆注方法澆注軋輥芯部鐵 水時是將澆注好外層高速鋼的輥身模型與輥頸模型、底箱進行合箱形成鑄型箱，鑄型箱底 部連接溢流管；先從鑄型箱的上部澆口向鑄型箱內澆注過渡層鐵水，直至過渡層鐵水填滿 鑄型箱、從溢流管流出后停止澆注；然后從鑄型箱的上部澆口向鑄型箱內繼續澆注芯部鐵 水，直至芯部鐵水將過渡層鐵水全部頂出后停止澆注。
2. 根據權利要求1所述的一種高速鋼軋輥的制造方法，其特征在于：具體包含以下工 藝步驟： A、 熔煉原料 將外層高速鋼原料、過渡層鐵水原料和芯部鐵水原料分別進行熔煉； B、 澆注成型 依次澆注外層高速鋼水、過渡層鐵水和芯部鐵水，澆注過程為： (1) 采用離心澆注法，將熔煉好的外層高速鋼水注入旋轉的輥身模型中； (2) 待高速鋼水凝固后，將澆注好外層高速鋼的輥身模型與輥頸模型、底箱進行合箱形 成鑄型箱，底箱底部連接溢流管；然后通過鑄型箱澆口澆注過渡層鐵水；直至過渡層鐵水 填滿鑄型箱、從溢流管流出； (3) 通過鑄型箱澆口繼續澆注芯部鐵水，隨著芯部鐵水的注入，鑄型箱內原有的過渡層 鐵水從溢流管逐漸流出，直至過渡層鐵水全部被置換為芯部鐵水后停止澆注，然后冷卻至 200°C?320°C，開箱脫模，即得高速鋼輥坯； C、 機械加工和熱處理 將輥坯進行機械加工，將高速鋼軋輥的工作面車到規定尺寸；經超聲波探傷檢驗合格 之后，對輥坯進行熱處理，然后冷卻至室溫，即得高速鋼軋輥。
3. 根據權利要求2所述的一種高速鋼軋輥的制造方法，其特征在于：所述步驟C的熱 處理具體過程為一次淬火+三次回火：淬火是以20?30°C /h的升溫速度升溫至1000? 1120°C，保溫3?4h，出爐后以130?140°C /h的降溫速度冷卻至400?450°C ; 三次回火的前兩次是以20?30°C /h的升溫速度升溫至500?550°C，保溫10?32h， 出爐后以20?30°C /h的降溫速度冷卻至室溫；最后以20?30°C /h的升溫速度升溫至 500?550°C，保溫10?32h，出爐后空冷至室溫。
4. 根據權利要求2所述的一種高速鋼軋輥的制造方法，其特征在于：所述外層高速鋼 的化學組分及其重量百分含量為：C 1.2%?2. 2%、Cr 3. 0%?4. 5%、Ni 0. 2%?1.2%、 Mo 3.5% ?5.0%、V 2.0% ?3.5%、W 1.0% ?2.5%、Nb 1.0% ?3.0%、Re 0.05% ? 0? 1%、P 彡 0? 04%、S 彡 0? 04%、Mn 彡 0? 5%、Si 1. 3%?2. 0%，其余為 Fe ;外層高速鋼 水的熔煉溫度為1500°C?1650°C ;熔煉完畢后對外層高速鋼水進行變質處理；澆注溫度 1420?1480°C，當輥身模型腔溫度降至1220?1280°C時，停止離心轉動； 所述過渡層鐵水的化學組分及其重量百分含量為：C 2.0%?2.9%、CrO. 1 %? 0.5%、Ni 0.2% ?0.8%、P 彡 0.01%、S 彡 0.04%、Mn 0.3 ?0.8%、Si 1.3% ?2.0%， 其余為Fe ;過渡層鐵水的熔煉溫度為1500°C?1650°C;熔煉完畢后對過渡層鐵水進行球化 孕育處理；澆注溫度1400?1550°C ; 所述芯部鐵水的化學組分及其重量百分含量為：C 2. 9%?3.6%、Cr 0.1 %?0.5%、 Ni 0.2% ?0.8%、P 彡 0.1%、S 彡 0.04%、Mn 0.3 ?0.8%、Si 1.3% ?2.0%，其余為 Fe; 芯部鐵水的熔煉溫度為1500°C?1650°C ;熔煉完畢后對芯部鐵水進行球化孕育處理；澆注 溫度 1280 ?1400 °C。
5. 根據權利要求4所述的一種高速鋼軋輥的制造方法，其特征在于：外層高速鋼水的 熔煉溫度為1600°C?1650°C ;過渡層鐵水和芯部鐵水的熔煉溫度為1500°C?1550°C。
6. 根據權利要求4所述的一種高速鋼軋輥的制造方法，其特征在于：所述對外層 高速鋼水進行變質處理是通過添加稀土對外層高速鋼水進行變質處理，稀土添加量為 0. 2wt%?6wt%，變質處理溫度為1550?1650°C;所述球化孕育處理是通過添加球化劑和 孕育劑對過渡層鐵水和芯部鐵水進行球化孕育處理，球化孕育處理溫度為1500?1600°C ; 所述球化劑為稀土鎂硅鐵合金，添加量為1. 〇wt%?1. 6wt%，所述孕育劑為硅含量為75% 的娃鐵合金，添加量為〇? 4wt %?1. Owt %。
7. 根據權利要求2所述的一種高速鋼軋輥的制造方法，其特征在于：所述步驟B中，離 心澆注的離心重力倍數為60?100G。
8. 根據權利要求1或者2任一項所述的一種高速鋼軋輥的制造方法，其特征在于：芯 部鐵水的澆注量為過渡層鐵水澆注量的三倍。
【專利摘要】本發明公開了一種適用于小型鋼軋機、線棒材軋機的高速鋼軋輥的制造方法。所述制造方法包括熔煉原料、澆注成型、機械加工和熱處理三個工藝步驟；在離心澆注高速鋼鐵水的基礎上，首先澆注入過渡層鐵水，然后再通過澆注芯部鐵水來實現過渡層鐵水的完全置換。本發明明顯提高了外層高速鋼與芯部鐵水的結合強度，結合強度由以前的350Mpa左右提升至500Mpa以上，使得高速鋼軋輥輥身結合層抗剝落性大大提高；同時能夠有效去除芯部鐵水溶蝕外層的碳化物形成元素量，從而改善了輥頸組織，提高了輥頸的抗拉強度，有效杜絕了使用中的斷輥現象。
【IPC分類】C22C37-08, C22C38-56, B22D19-16, C22C37-10, C22C38-48, B22D13-02
【公開號】CN104525889
【申請號】CN201410853156
【發明人】王立國, 郭小軍, 賀振軒, 李曉剛, 陳興富, 董亮, 劉向博, 唐振行
【申請人】中鋼集團邢臺機械軋輥有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月31日