一种高耐磨锻钢BD辊及其制造方法与流程

一种高耐磨锻钢bd辊及其制造方法
技术领域
1.本发明涉及型钢锻钢bd辊制造技术领域，尤其是一种高耐磨锻钢bd辊的制造方法。

背景技术：

2.型钢被广泛地应用在能源、交通、农田水利、房屋建筑等基本建设中，占我国钢材总产量的50％左右。型钢轧机按照其用途及生产产品的规格可以分为轨梁大型、中小型及线材轧机三大类。型钢的机械性能直接关系到结构件的刚度和强度，不同产品有不同的要求。
3.随着钢铁行业发展，型钢轨梁bd(开坯)轧机对轧辊的耐磨性、强度、抗热疲劳能力提出了更高的要求，合金钢、锻钢、合金球铁材质轧辊，由于在机磨损大、换辊周期短、轧辊使用安全系数相对偏低、下机辊面质量差等，已经逐渐不能满足用户需求。
4.为了更好的适应市场需求，保证锻钢bd辊的使用性能，采用高耐磨锻钢bd辊材质的制造方法，通过c含量的提升和热处理工艺优化，提高了锻钢bd辊的耐磨损性能。

技术实现要素：

5.本发明需要解决的技术问题是提供一种高耐磨锻钢bd辊及其制造方法，无需提升材质牌号，通过c含量的提升和合金元素配比优化，材质的耐磨损性能提20％以上，避免了因大幅增加合金而导致生产成本升高的弊端；通过热处理工艺参数的优化，锻钢bd辊的高温回火硬度平均提升hsd2以上，提升了锻钢bd辊的耐磨损性能。
6.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种高耐磨锻钢bd辊，化学组分及重量百分含量为：c0.65％～0.80％、si0.10％～0.25％、mn0.70％～1.00％、cr0.70％～1.00％、ni0.20％～0.40％、mo0.40％～0.60％、p≤0.010％、s≤0.020％；其余为fe和不可避免的杂质。
7.本发明技术方案的进一步改进在于：一种高耐磨锻钢bd辊的制造方法，包括如下步骤：
8.步骤s1、按照锻钢bd辊的化学组分及重量百分含量配制钢材原料，按照冶炼工序生产工艺制得钢锭；
9.步骤s2、钢锭按照锻造工序生产工艺制得辊坯；
10.步骤s3、加热保温：辊坯整体进入箱式炉加热充分奥氏体化；
11.步骤s4、淬火冷却：锻钢bd辊进行强喷冷却，保持20-40min，之后空冷；
12.步骤s5、回火处理：对步骤s4处理后的锻钢bd辊进行高温回火处理；
13.步骤s6、依据成品图纸要求，对回火辊坯进行机械加工，保证各部尺寸公差及形位公差，得到高耐磨锻钢bd辊。
14.本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤s3中辊坯奥氏体温度控制900～1000℃，奥氏体保温时间20～40h。
15.本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤s4中使用喷水器对轧辊进行冷却，喷水器水压4～6mpa，水量300～400m3/h。
16.本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤s5中回火温度为600-650℃。
17.由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
18.1、本发明无需提升材质牌号，通过c含量的提升和合金元素配比优化，材质的耐磨损性能提20％以上，避免了因大幅增加合金而导致生产成本升高的弊端；通过热处理工艺参数的优化，锻钢bd辊的高温回火硬度平均提升hsd2以上，提升了锻钢bd辊的耐磨损性能；
19.2、本发明使用喷水器对轧辊进行冷却，喷水器水压4～6mpa，水量300～400m3/h，高温强喷冷却，减少了合金元素的析出，提高了材料的淬硬性，从而提高了高温回火硬度；
20.3、本发明优化了c、mo、ni等元素范围，提升了锻钢bd辊的耐磨损性能和抗事故能力，锻钢bd辊工作层为回火索氏体组织，表面硬度≥45hsd。
具体实施方式
21.下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
22.一种高耐磨锻钢bd辊，化学组分及重量百分含量为：c0.65％～0.80％、si0.10％～0.25％、mn0.70％～1.00％、cr0.70％～1.00％、ni0.20％～0.40％、mo0.40％～0.60％、p≤0.010％、s≤0.020％；其余为fe和不可避免的杂质。
23.一种高耐磨锻钢bd辊的制造方法，包括如下步骤：
24.步骤s1、按照权利要求1中锻钢bd辊的化学组分及重量百分含量配制钢材原料，按照冶炼工序生产工艺制得钢锭；
25.步骤s2、钢锭按照锻造工序生产工艺制得辊坯；
26.步骤s3、加热保温：辊坯整体进入箱式炉加热充分奥氏体化，辊坯奥氏体温度控制900～1000℃，奥氏体保温时间20～40h；
27.步骤s4、淬火冷却：锻钢bd辊进行强喷冷却，使用喷水器对轧辊进行冷却，喷水器水压4～6mpa，水量300～400m3/h，保持20-40min，之后空冷；
28.步骤s5、回火处理：对步骤s4处理后的锻钢bd辊进行高温回火处理，回火温度为600-650℃；
29.步骤s6、依据成品图纸要求，对回火辊坯进行机械加工，保证各部尺寸公差及形位公差，得到高耐磨锻钢bd辊。
30.实施例
31.按照高耐磨锻钢bd辊的工艺步骤实施，最终得到锻钢bd辊，将锻钢bd辊取样进行实验室磨损检测。检测结果见下表1。
32.表1耐磨性检测结果
33.实施例硬度hs相对耐磨性1460.52247.60.53348.70.57451.10.61
34.实施例1-4的高耐磨锻钢bd辊的成分检测结果见表2。
35.表2实施例1～4锻钢bd辊主要化学组分及重量百分含量对照表
[0036][0037][0038]
本发明无需提升材质牌号，通过c含量的提升和合金元素配比优化，材质的耐磨损性能提20％以上，避免了因大幅增加合金而导致生产成本升高的弊端；通过热处理工艺参数的优化，锻钢bd辊的高温回火硬度平均提升hsd2以上，提升了锻钢bd辊的耐磨损性能。

技术特征：

1.一种高耐磨锻钢bd辊，其特征在于：化学组分及重量百分含量为：c 0.65%~0.80%、si 0.10%~0.25%、mn 0.70%~1.00%、cr 0.70%~1.00%、ni 0.20%~0.40%、mo 0.40%~0.60%、p≤0.010%、s≤0.020%；其余为fe和不可避免的杂质。2.一种高耐磨锻钢bd辊的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤s1、按照锻钢bd辊的化学组分及重量百分含量配制钢材原料，按照冶炼工序生产工艺制得钢锭；步骤s2、钢锭按照锻造工序生产工艺制得辊坯；步骤s3、加热保温：辊坯整体进入箱式炉加热充分奥氏体化；步骤s4、淬火冷却：锻钢bd辊进行强喷冷却，保持20-40min，之后空冷；步骤s5、回火处理：对步骤s4处理后的锻钢bd辊进行高温回火处理；步骤s6、依据成品图纸要求，对回火辊坯进行机械加工，保证各部尺寸公差及形位公差，得到高耐磨锻钢bd辊。3.根据权利要求2所述的一种高耐磨锻钢bd辊的制造方法，其特征在于：所述步骤s3中辊坯奥氏体温度控制900~1000℃，奥氏体保温时间20~40h。4.根据权利要求2所述的一种高耐磨锻钢bd辊的制造方法，其特征在于：所述步骤s4中使用喷水器对轧辊进行冷却，喷水器水压4～6mpa，水量300～400m3/h。5.根据权利要求2所述的一种高耐磨锻钢bd辊的制造方法，其特征在于：所述步骤s5中回火温度为600-650℃。

技术总结

本发明公开了一种高耐磨锻钢BD辊及其制造方法，一种高耐磨锻钢BD辊化学组分及重量百分含量为：C 0.65%~0.80%、Si 0.10%~0.25%、Mn 0.70%~1.00%、Cr 0.70%~1.00%、Ni 0.20%~0.40%、Mo 0.40%~0.60%、P≤0.010%、S≤0.020%；其余为Fe和不可避免的杂质。本发明无需提升材质牌号，通过C含量的提升和合金元素配比优化，材质的耐磨损性能提20%以上，避免了因大幅增加合金而导致生产成本升高的弊端；通过热处理工艺参数的优化，锻钢BD辊的高温回火硬度平均提升HSD2以上，提升了锻钢BD辊的耐磨损性能。提升了锻钢BD辊的耐磨损性能。