具有高粗糙度表面的冷軋輥及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及乳輥制造技術領域，尤其是一種具有高粗糙度表面的冷乳輥及其制造 方法。
【背景技術】
[0002] 隨著冷乳乳制技術不斷發展以及產品質量要求的提高，對冷乳輥性能的要求越來 越高。目前，在冷乳特殊鋼板帶材、薄板帶材領域，對冷乳輥的輥表面質量要求極其嚴格，必 須使用粒度更高的砂輪磨削，如此輥身粗糙度值容易偏低；但是，輥面粗糙度必須達到較高 數值，才能保證乳制中不易打滑、提高乳制速度等乳制要求，同時才能保證產品進行鍍鋅等 二次加工的需求。
[0003]目前生產的Cr5冷乳輥，磨削后輥身粗糙度值偏低，有一定比例乳輥需要反復磨 削才能達到粗糙度要求。磨削效率較低，磨削量增加。通過改變磨削參數，輥面質量降低或 甚至不能達到上機要求，給乳輥磨削帶來很大困擾。

【發明內容】

[0004] 本發明需要解決的技術問題是提供一種具有高粗糙度表面的冷乳輥及其制造方 法，以解決現有冷乳輥的輥表面粗糙度低的問題，提高冷乳輥的乳制效率和產品的乳制質 量，同時降低冷乳輥的重復磨削量，提高了磨削效率。
[0005] 為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：具有高粗糙度表面的冷乳輥， 所述冷乳輥材質中的化學組分及重量百分含量為：
[0006] C0.80%~0.90%，Si0.20%~0.80%，Mn0.20%~0.80%，Cr4.50%~ 5. 50%，Mo0· 10%~0· 80%，V彡 0· 20%，P彡 0· 015%;S彡 0· 015% ;其余為Fe和不可 避免的雜質。
[0007] 本發明技術方案的進一步改進在于：所述冷乳輥材質中的化學組分及重量百分含 量為：
[0008] C0.88%~0.90%，Si0.33%~0.38%，Mn0.35%~0.38%，Cr5.00%~ 5. 20%，Mo0· 30%~0· 40%，V0. 10 ~0· 15%，P彡 0· 015%;S彡 0· 015% ;其余為Fe和 不可避免的雜質。
[0009] 本發明的技術方案還公開了 ：具有高粗糙度表面的冷乳輥的制造方法，所述冷乳 輥的制造方法包括下列工藝步驟，
[0010] 1)按照冷乳輥材質中的化學組分及重量百分含量配制鋼材原料，按照輥坯生產工 藝制得輥坯；
[0011] 2)對輥坯進行粗車和預備熱處理；
[0012] 3)對輥坯進行感應淬火熱處理；
[0013] 4)按照一定的磨削工藝參數進行磨削，得到輥面粗糙度滿足要求的冷乳輥。
[0014] 本發明技術方案的進一步改進在于：所述步驟1)中輥坯生產工藝的具體過程為， 將鋼材原料用電弧爐和精煉爐進行冶煉、模鑄成電極錠，脫模后先對電極錠進行退火處理， 再對電極錠進行電渣重熔，對重熔后的電極錠的化學組分及重量百分含量進行化驗，化驗 合格后鍛造成鍛坯，對鍛坯進行鍛后熱處理，最后進行車削加工得到輥坯。
[0015] 本發明技術方案的進一步改進在于：所述步驟2)中預備熱處理的具體過程為，將 粗車后的輥坯加熱至920~960°C，保溫時間10~15h;將保溫后的輥坯空冷至300°C以下， 再將輥坯加熱至620~680°C進行高溫回火，高溫回火時間為24~36h。
[0016] 本發明技術方案的進一步改進在于：所述步驟3)中感應淬火熱處理的具體過程 為，將預備熱處理后的輥坯轉移至感應淬火裝置內，加熱至980~1030°C，加熱后的輥坯進 入-90~-150°C的液氮槽進行深冷，深冷時間為4~6h，深冷后的輥坯在空氣中回溫至室 溫，再將輥坯加熱至80~180°C進行低溫回火，低溫回火時間為80~150h。
[0017] 本發明技術方案的進一步改進在于：所述步驟4)中的磨削工藝中砂輪的寬度為 100mm，直徑為900mm，粒度為80目。
[0018] 本發明技術方案的進一步改進在于：所述步驟4)中的磨削工藝參數具體為，砂輪 的橫向進給量是〇~〇. 〇14mm/min，縱向進給量是800~2500mm/min，砂輪的轉速是250~ 640rps，冷乳輯的轉速是38rpm。
[0019] 本發明技術方案的進一步改進在于：所述冷乳輥的輥面硬度為93~98HSD。
[0020] 本發明技術方案的進一步改進在于：所述冷乳輥在磨削后的輥面粗糙度為 RaO. 400 ~0. 500μm。
[0021] 由于采用了上述技術方案，本發明取得的技術進步是：
[0022] 本發明通過對冷乳輥材質和制造方法的改進，獲得了一種具有高粗糙度表面的冷 乳輥，兼有較高粗糙度和良好表面質量的輥面，用戶使用效果良好，提高了生產效率，降低 了作業成本。
[0023] 本發明在冷乳輥材質中的化學組分及重量百分含量上做了較大改進，與傳統Cr5 材質相比較，本發明對冷乳輥材質中的C及Cr、Si、Mn、Mo、V合金元素進行合理配比，降低 Si非碳化物形成元素含量，改善乳輥輥身組織及其碳化物的種類、粒度大小，提高Cr、Mo、 V含量，增加淬透性，同時增加合金碳化物數量，提高乳輥耐磨性，提高在機使用的粗糙度保 持能力；提高Μη含量，增加淬透性，適當提高晶粒度級別，與析出的合金碳化物共同作用改 善磨削性能。
[0024] 本發明獲得了一種具有高粗糙度表面的冷乳輥，使乳輥更好發適應冷乳板帶的乳 制要求，解決了磨削效率低的難題，同時降低了乳輥磨削量消耗。
[0025] 本發明對冷乳輥的制造工藝步驟進行較大的改進，輥坯生產工藝能夠保證降低鋼 中氣體和非金屬夾雜物含量，提高鋼水純凈度，獲得晶粒細小均勻，力學性能優良的輥坯。 通過對輥坯進行預備熱處理，使得輥坯組織轉變為球狀珠光體，晶粒度適中，組織均勻，碳 化物呈顆粒狀析出。通過對輥坯進行感應淬火處理，使得輥身組織均勻，硬度、耐磨性提高， 冷處理后殘奧降低，對回火后金相組織進行檢測，碳化物顆粒的種類、大小、數量明顯改善。 限定了輥坯磨削工藝參數，使得乳輥獲得良好的輥面質量，獲得理想的粗糙度，同時便于對 比該工作輥的磨削性能。
【具體實施方式】
[0026] 本發明公開了一種具有高粗糙度表面的冷乳輥，冷乳輥材質中的化學組分及重量 百分含量為：C0.80%~0.90%，Si0.20%~0.80%，Μη0.20%~0.80%，Cr4. 50%~ 5. 50%，Mo0· 10%~0· 80%，V彡 0· 20%，P彡 0· 015%;S彡 0· 015% ;其余為Fe和不可 避免的雜質。
[0027] 冷乳輥材質中的化學組分及重量百分含量進一步優選為：C0.88%~0.90%， Si0. 33%~0. 38%，Μη0. 35%~0. 38%，Cr5. 00%~5. 20%，Mo0. 30%~0. 40%，V 0· 10~(λ15%，P彡(λ015% ;S彡(λ015% ;其余為Fe和不可避免的雜質。
[0028] 本發明還公開了具有高粗糙度表面的冷乳輥的制造方法，冷乳輥的制造方法包括 下列工藝步驟，
[0029] 1)按照冷乳輥材質中的化學組分及重量百分含量配制鋼材原料，按照輥坯生產工 藝制得輥坯。
[0030] 步驟1)中輥坯生產工藝的具體過程為，將鋼材原料用電弧爐和精煉爐進行冶煉、 模鑄成電極錠，脫模后先對電極錠進行退火處理，再對電極錠進行電渣重熔，對重熔后的電 極錠的化學組分及重量百分含量進行化驗，化驗合格后鍛造成鍛坯，對鍛坯進行鍛后熱處 理，最后進行車削加工得到輥坯。
[0031] 其中，退火處理的具體過程為，將電極錠加熱至650~750°C，加熱時間5~15h， 將加熱后的電極錠爐冷到室溫。
[0032] 鍛后熱處理的具體過程為，將鍛坯加熱至850~950°C，加熱時間5~15h，進行正 火處理，正火處理后空冷至300°C，再回火加熱至650~750°C，加熱時間24~72h，再進行 退火處理。
[0033] 2)對輥坯進行粗車和預備熱處理。
[0034] 步驟2)中預備熱處理的具體過程為，將粗車后的輥坯加熱至920~960°C，保溫時 間10~15h;將保溫后的輥坯空冷至300°C以下，再將輥坯加熱至620~680°C進行高溫回 火，高溫回火時間為24~36h。
[0035] 3)對輥坯進行感應淬火熱處理。
[0036] 步驟3)中感應淬火熱處理的具體過程為，將預備熱處理后的輥坯轉移至感應淬 火裝置內，加熱至980~1030°C，加熱后的輥坯進入-90~-150°C的液氮槽進行深冷，深冷 時間為4~6h，深冷后的輥坯在空氣中回溫至室溫，再將輥坯加熱至80~180°C進行低溫 回火，低溫回火時間為80~150h。
[0037] 4)按照一定的磨削工藝參數進行磨削，得到輥面粗糙度滿足要求的冷乳輥。
[0038] 步驟4)中的磨削工藝中砂輪的寬度為100mm，直徑為900mm，粒度為120目。
[0039] 步驟4)中的磨削工藝參數具體為，砂輪的橫向進給量是0~0. 014mm/min，縱向進 給量是800~2500mm/min，砂輪的轉速是250-640rps，冷乳輥的轉速是38rpm。
[0040] 對本發明的具有高粗糙度表面的冷乳輥的制造方法得到的冷乳輥進行表面硬度 測試和輥面粗糙度測試。
[0041] 冷乳輥表面硬度的測試方法為：采用D型機械式肖氏硬度計現場檢測，測試結果 數值單位HSD。冷乳輥的輥面硬度為93~98