高镍铬无限冷硬铸铁轧辊的生产

潘宝友

摘 要：文章主要介绍高镍铬无限冷硬铸铁轧辊的生产工艺方法，金相组织与机械性能以及在某钢厂1800不锈钢炉卷轧機上的应用现状。希望通过文章的介绍，为相关工作提供借鉴。

关键词：高镍铬无限冷硬铸铁轧辊；组织性能；使用实绩

轧辊是轧钢生产中必不可少的工艺易损件，轧辊质量的好坏直接影响钢材的质量。近年来，随着轧材规格、品种的不断扩大，轧制速度的不断提高，轧制力的不断增加，提高轧辊耐磨性、抗事故性是轧辊生产的必然趋势。高镍铬无限冷硬铸铁轧辊由于其良好的耐磨性、抗热裂性、抗剥落性，在热连轧机精轧后架、中厚板轧机粗轧和精轧机架得到广泛的应用。文章以我公司为某钢铁1800不锈钢炉卷轧机生产的高镍铬无限冷硬铸铁轧辊为例，介绍高镍铬无限冷硬铸铁轧辊的生产过程与组织性能特点。

1 轧辊的化学成分

不锈钢轧机轧制特点为轧制压力大、轧制温度高、轧制变形量小，因此要求其轧辊工作层应兼顾耐磨性、耐热性和韧性，硬度均匀性要好，抗事故能力要强；轧辊芯部选择高强度球墨铸铁，适当加入合金提高辊颈力学性能及避免产生球化缺陷。因此轧辊外层化学成分见表1，轧辊芯部化学成分见表2。

2 轧辊生产工艺方法

轧辊生产熔炼设备为10T和15T中频感应电炉，分别熔炼工作层和芯部铁水。铁水出炉温度为1390～1420℃，工作层铁液加硅铁合金等在包内进行孕育处理，芯部铁液加稀土镁合金和硅铁合金在包内进行球化孕育处理。

金属型铁模挂涂涂料后采用卧式离心浇注方式浇注工作层铁液，待铁液到达共晶平台后进行立式组装，充填芯部铁水，待铸件冷却后打箱脱模。轧辊离心浇注工艺参数见表3，轧辊芯部铁液填充过程见图1。

3热处理工艺

高镍铬无限冷硬铸铁轧辊打箱后内部存在铸造应力，为消除应力避免产生裂纹等缺陷，对铸件进行450℃去应力退火。

4 金相组织及性能

高镍铬无限冷硬铸铁轧辊在退火后粗加工时套取试样进行金相组织检验和机械性能检测，成品检测辊身辊颈硬度和工作层厚度。

轧辊成品硬度检测结果见表4，辊身硬度为79～80.3HSD，辊颈硬度为37.3～39.6HSD，硬度均匀性良好；辊颈抗拉强度大于400MPa，延伸率大于4%，各项机械性能满足产品技术要求。

轧辊工作层进行超声波测厚为43～53mm，满足用户要求轧辊使用工作层厚度35mm，工作层厚度小于报废直径8mm，保证轧制后期的安全性及稳定性，径向底波清晰，进行轴向探伤，底波清晰，说明轧辊离心复合铸造工艺应用合适，工作层与芯部复合良好。

高镍铬无限冷硬铸铁轧辊退火后工作层金相组织见图2。由金相照片可以得知，轧辊辊身工作层组织为：一定量石墨+贝氏体+少量马氏体+残余奥氏体+碳化物。对高镍铬无限冷硬铸铁轧辊工作层金相组织而言，贝氏体是强韧性的基体组织，具有良好的综合机械性能，碳化物是铸铁轧辊中重要的耐磨因子，是铸铁轧辊硬度和耐磨性的重要保证。以贝氏体作为基体组织，其上镶嵌耐磨质点碳化物是适宜的，既兼顾了基体的韧性，又保证了耐磨性。

5 高铬镍无限冷硬铸铁轧辊在某厂使用实绩

由表5得出，高铬镍无限冷硬铸铁轧辊毫米轧制量达2300t/mm，轧辊工作层硬度降小，基本在3HSD范围内，在机工作时多次发生轧制事故，但未发生轧辊工作层剥落现象。

6 结束语

实轧效果证实，高镍铬无限冷硬铸铁轧辊经过特殊的表层铁水处理得到高硬度、落差小、组织致密的工作层。该类轧辊具有具有良好的耐磨性、抗热烈、抗剥落性能，对不锈钢炉卷轧机精轧F1-F3机架使用是合适的，可以充分满足轧制条件的需要。