本發(fā)明公開(kāi)了一種高速鋼復(fù)合軋輥及其制備方法，特別涉及一種高鎢高耐磨高速鋼復(fù)合軋輥及其制備方法，屬于耐磨材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
隨著先進(jìn)軋機(jī)和高效軋制技術(shù)的問(wèn)世，推動(dòng)了軋鋼工業(yè)迅速發(fā)展，同時(shí)也促進(jìn)軋輥制造業(yè)邁向新的技術(shù)領(lǐng)域，如何提高軋輥的使用壽命以適應(yīng)軋機(jī)的需要是軋輥研制者面臨的新課題。近年來(lái)，在軋輥研制者努力下，將高速鋼材料應(yīng)用于軋輥制造上，取得了突破性發(fā)展。由于高速鋼具有很高的耐磨性和淬透性，尤其是在高溫時(shí)的紅硬性，使高速鋼很適合于用作制造軋輥的材料。高速鋼軋輥?zhàn)畛醣挥迷跓釒т撨B軋機(jī)精軋前段，后來(lái)精軋后段和粗軋機(jī)架也開(kāi)始采用，現(xiàn)在，高速鋼軋輥也向線、棒材軋機(jī)上發(fā)展。以往使用的軋輥工作層組織多為基體上分布著M3C型共晶碳化物，組織粗大，硬度較低，而高速鋼軋輥的工作層一般采用高碳高釩類(lèi)型高速鋼，工作層基體上分布著高硬度的MC、M6C型碳化物，而且隨著釩含量的增加，高速鋼鑄態(tài)組織中的魚(yú)骨狀M6C型碳化物減少，而MC型碳化物增加，淬火后的基體組織為回火馬氏體和貝氏體。但是高碳高釩高速鋼軋輥中，因釩含量過(guò)高，沿晶界易出現(xiàn)龜裂，基體易優(yōu)先磨損，軋材粘附于輥面，輥表面易粗糙，降低軋材表面質(zhì)量，反而加快了換輥周期。此外MC數(shù)量過(guò)多，硬度過(guò)高，導(dǎo)致軋輥磨削加工困難，同時(shí)隨著釩含量的增加，合金碳化物MC尺寸增大，高速鋼軋輥的韌性和熱疲勞性能下降。高速鋼軋輥中釩含量超過(guò)8％以后，共晶組織中出現(xiàn)低硬度的M3C型碳化物，降低高速鋼軋輥的耐磨性。因此高速鋼軋輥中不宜加入過(guò)多的釩元素。為了提高高速鋼軋輥的性能，中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利CN105033227公開(kāi)了一種適用于窄帶鋼軋機(jī)用的高釩高速鋼復(fù)合軋輥的制造方法。所述制造方法包括采用離心澆注方法澆注輥身外層，澆注完輥身外層高釩高速鋼水后，往輥身外層型腔內(nèi)持續(xù)通入惰性氣體，當(dāng)高釩高速鋼外層溫度達(dá)到1220～1280℃時(shí)停止離心機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)停止惰性氣體吹入，然后合箱澆注輥身芯部鐵水。該發(fā)明明顯提高了外層高釩高速鋼與芯部鐵水的結(jié)合率，結(jié)合率由40％提高至100％，結(jié)合強(qiáng)度由以前的350Mpa左右提升至450Mpa左右，使得高釩高速鋼軋輥輥身結(jié)合層抗剝落性大大提高；同時(shí)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(qiáng)度，有效杜絕了使用中的斷輥現(xiàn)象。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利CN104741585還公開(kāi)了一種高硼高速鋼軋輥的離心復(fù)合鑄造方法，僅用兩臺(tái)電爐分別冶煉鋼水和鐵水，分三次澆注，即先在離心機(jī)上澆注外層高硼高速鋼，然后加入第一保護(hù)劑，繼續(xù)在離心機(jī)上澆注過(guò)渡層球墨鑄鐵鐵水，再加入第二保護(hù)劑，在靜態(tài)下澆注輥芯球墨鑄鐵鐵水，實(shí)現(xiàn)高硼高速鋼復(fù)合軋輥的冶金結(jié)合。該發(fā)明生產(chǎn)的高硼高速鋼軋輥，工藝簡(jiǎn)便，既使外層高硼高速鋼與過(guò)渡層球墨鑄鐵之間，實(shí)現(xiàn)了良好的冶金結(jié)合，同時(shí)也使過(guò)渡層球墨鑄鐵與輥芯球墨鑄鐵之間實(shí)現(xiàn)了良好的冶金結(jié)合，使過(guò)渡層的抗拉強(qiáng)度達(dá)到680Mpa以上，軋輥使用安全、可靠，推廣應(yīng)用效益良好。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利CN104353798公開(kāi)了用于熱連軋精軋后段的高速鋼工作輥的制造方法，所述輥身工作層的化學(xué)成分及各成分的重量百分含量為：C2.00～3.50％，Si0.40～2.00％，Mn0.50～1.20％，Cr1.50～4.50％，Ni2.00～5.00％，Mo+V+W+Nb2.00～10.00％，S≤0.05％，P≤0.10％，其余為Fe和不可避免雜質(zhì)。其制造方法包括熔煉、孕育及球化處理、澆注、熱處理步驟，該發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì)合理的合金成分和生產(chǎn)工藝，得到了特殊的石墨與金相組織。熱連軋精軋后段高碳高速鋼軋輥能夠有效控制了軋輥下機(jī)后表面質(zhì)量，同時(shí)提高了軋輥的耐磨性以及抗熱裂性。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利CN103014516還公開(kāi)了一種含硼低合金高速鋼軋輥及其制造方法。所述軋輥包括輥身和輥芯兩部分組成，輥身的化學(xué)成分按照重量百分比計(jì)算為：C：0.7～0.8，Cr：1.3～2.4，B：2.50～3.0，W：1.0～1.5，V：1.0～1.5，Si：≤1.0，Mn：≤0.4，Ti：0.09～0.12，Mg：0.16～0.19，RE：0.10～0.12，P：≤0.03，S≤0.03，余量為Fe和不可避免的微量雜質(zhì)，輥芯為球墨鑄鐵。該發(fā)明的所述軋輥的制造方法為熔煉-脫氧合金化-稀土鎂復(fù)合變質(zhì)處理后采用離心澆注，再經(jīng)熱處理后加工成成品；該發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是耐磨顆粒以硼化物顆粒為主，降低合金元素添加量，從而降低生產(chǎn)成本，并且硬度高、耐磨性和抗熱疲勞性能好，材質(zhì)均勻后期抗事故性強(qiáng)。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利CN103305775還公開(kāi)了一種高碳高速鋼軋輥，包括按質(zhì)量百分比組成的下列成分：C：1.8-2.8％，W：3-5％，Cr：5-8％，Mo：3.5-4％，V：4-6％，Nb：0.8-1.5％，Co：1-3％，Ni：0.5-1.5％，Al：0.3-0.6％，Si：≤1.0％，其余為Fe和不可避免的微量元素。通過(guò)上述方式，該發(fā)明的高碳高速鋼軋輥能夠提高耐磨損和抗熱疲勞性能，應(yīng)用于棒材軋機(jī)精軋機(jī)架上，可以顯著提高軋鋼機(jī)作業(yè)率，降低軋材生產(chǎn)成本，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高使用壽命。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利CN101705430一種高速鋼軋輥及其在電磁場(chǎng)下離心復(fù)合制備方法，屬于高速鋼軋輥的制備技術(shù)領(lǐng)域。高速鋼軋輥的工作層材質(zhì)成分為(重量％)：C：1.5％～2.5％，V：4.0～6.0％，W：4.0％～6.0％，Mo：1.5％～4.5％，Cr：2.0％～4.0％，Zr：0.04％～0.18％，B：0.001～0.003％，Si≤0.5％，Mn≤0.5％，余量為Fe及雜質(zhì)元素，雜質(zhì)中要求S＜0.01％，P＜0.01％，O＜0.0010％。采用脈沖電磁場(chǎng)下離心復(fù)合方法澆鑄軋輥，脈沖磁場(chǎng)的頻率為0.1～10Hz，鑄型中心磁場(chǎng)的峰值強(qiáng)度為1～10T。該軋輥具有多種析出強(qiáng)化相，施加的脈沖磁場(chǎng)使強(qiáng)化相及基體晶粒有效細(xì)化，并使強(qiáng)化相彌散分布，克服了合金元素的偏析，能大幅度提高軋輥的性能。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利CN102274856一種離心復(fù)合高速鋼軋輥及其澆注方法，軋輥包括高速鋼外層、中間過(guò)渡層、球墨鑄鐵芯部，所述的高速鋼外層的化學(xué)成分重量百分比為：C:1.8～2.6％、Cr:3～10％、Nb:0.2～1.0％、Mo:4～10％、V:5～10％、W4～10％、Co:2～10％，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)，其工作步驟如下：1)中頻爐熔煉；2)進(jìn)行變質(zhì)處理；3)離心鑄造；4)芯部澆鑄；5)采用臺(tái)車(chē)式差溫爐進(jìn)行熱處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該發(fā)明的有益效果是：1)能顯著提高高速鋼外層的抗熱疲勞和耐磨性能。2)高速鋼外層和中間過(guò)渡層的結(jié)合強(qiáng)度達(dá)到400Mpa以上，防止高速鋼外層的剝落。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利CN101403032一種軋鋼行業(yè)中板帶軋機(jī)應(yīng)用的高速鋼復(fù)合軋輥的熱處理工藝。熱處理工藝分為退火、淬火和回火三個(gè)階段，適用于高速鋼復(fù)合軋輥。其中，退火加熱速度為10～60℃/h，退火加熱溫度為600～750℃，保溫時(shí)間8～20h，退火冷卻采用爐冷。本發(fā)明具有退火硬度低，利于切削加工，淬火回火后高速鋼軋輥硬度高、硬度均勻性好、徑向硬度降小等優(yōu)良的特點(diǎn)。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利CN1999804公開(kāi)了一種新型高碳高鎢高速鋼軋輥及其制備方法，屬于高速鋼軋輥的制備技術(shù)領(lǐng)域。該發(fā)明中高碳高鎢高速鋼軋輥含有：碳2.0％～3.0％，鎢6.0％～18.0％，釩2.0％～4.0％，鉬1.0％～3.0％，鉻3.0％～9.0％，硅小于1.2％，錳小于1.2％；制成的該高碳高鎢高速鋼軋輥含有釩、鎢系的MC型復(fù)合碳化物。該發(fā)明中高碳高鎢高速鋼軋輥的制備方法是，將高碳高鎢高速鋼加熱到1580℃～1620℃后脫氧；在1400℃～1500℃澆鑄，同時(shí)對(duì)離心鑄型施加0.05T～0.25T的穩(wěn)恒磁場(chǎng)，并以600－1800轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)至成型。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利CN101037760公開(kāi)了一種高碳高釩高速鋼復(fù)合軋輥，制得的該高碳高釩高速鋼軋輥外層的化學(xué)成分及其重量百分比為：C：1.8％～3.0％，V：3.0％～6.0％，Cr：4.0％～6.0％，Mo：3.0％～6.0％，W：1.0％～3.0％，Nb：1.0％～5.0％，Co：1.0％～5.0％，Si＜1.0％，Mn＜1.5％，P＜0.04％，S＜0.04％，Y：0.05％～0.20％，Ti：08％～0.25％，Mg：0.03％～0.12％，Zr：0.04％～0.18％，Te：0.02％～0.12％，余量為Fe，化學(xué)成分的總和為100％。其制備利用電爐熔煉，采用離心鑄造方法鑄造成形，熱處理包括淬火和回火處理。高速鋼軋輥的硬度和強(qiáng)度高、韌性和耐磨性好，且具有良好的抗熱疲勞能力，使用中無(wú)斷輥和剝落現(xiàn)象出現(xiàn)。應(yīng)用該發(fā)明制備的軋輥，可降低軋輥消耗，提高軋鋼機(jī)作業(yè)率，延長(zhǎng)換輥周期，改善軋材表面質(zhì)量，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。但是，目前生產(chǎn)的離心鑄造高速鋼復(fù)合軋輥普遍存在合金元素偏析嚴(yán)重，軋輥使用不穩(wěn)定以及軋輥高溫耐磨性不理想等問(wèn)題，盡管在離心鑄造的凝固過(guò)程中加入電磁場(chǎng)有減輕元素偏析的效果，但電磁場(chǎng)的加入，使軋輥凝固組織出現(xiàn)疏松，反而降低軋輥耐磨性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明適當(dāng)提高軋輥中的鎢含量來(lái)更有效提高軋輥紅硬性，本發(fā)明在將高速鋼軋輥中鎢含量提高至6％基礎(chǔ)上，適當(dāng)提高鉻含量至8％以上。一種高鎢高耐磨高速鋼復(fù)合軋輥的制備方法，由球鐵輥芯、高鎢高速鋼外層和球鐵過(guò)渡層構(gòu)成，具體制備工藝步驟包括如下：①將鎢鐵、鉻鐵、鉬鐵、釩鐵、廢鋼和增碳劑在電爐內(nèi)混合加熱熔化，爐前調(diào)整鋼水的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.2～2.5％C,6.5～6.8％W,8.6～9.0％Cr,4.2～4.5％V,2.5～2.8％Mo,<0.45％Mn,<0.76％Si,<0.04％P,<0.04％S,余量為Fe及其不可避免的雜質(zhì)元素，當(dāng)鋼水溫度升溫至1603～1628℃時(shí)，加入占爐內(nèi)鋼水質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.42～0.52％的硅錳鈣鋇鋁合金，硅錳鈣鋇鋁合金的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15～19％Si,20～24％Mn,11.5～13.0％Ca,8.5～10.0％Ba,25.5～27.0％Al,≤0.40％C,≤0.04％P,≤0.02％S,余量為Fe及其不可避免的雜質(zhì)元素，硅錳鈣鋇鋁合金入爐3～4分鐘后，將鋼水出爐到鋼包，當(dāng)鋼水溫度降至1440～1480℃時(shí)，將鋼水澆入轉(zhuǎn)速為650～950轉(zhuǎn)/分鐘的離心機(jī)上的鑄型內(nèi)，鑄型材質(zhì)是鍛造低合金鋼，鍛造低合金鋼的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25～0.33％C,0.26～0.38％Si,0.43～0.65％Mn,0.18～0.25％Ni,0.41～0.57％Cr,0.17～0.23％Nb,0.08～0.15％V,0.03～0.06％Ce,0.08～0.15％W,0.08～0.15％Ta,0.30～0.45％Mo,S<0.015％,P<0.020％,余量Fe，鑄型壁厚100～150mm，鑄型預(yù)熱溫度為220～280℃，并在此溫度下噴刷鋯英粉涂料，涂料厚度1.2～1.8mm，澆注時(shí)鑄型溫度為130～180℃；②步驟①鋼水進(jìn)入鑄型后，立即噴水冷卻鑄型，并使鑄型內(nèi)高鎢高速鋼鋼水的凝固冷卻速度控制在18～32℃/秒，鋼水澆注完畢3～5分鐘后，用非接觸式測(cè)溫儀測(cè)量高鎢高速鋼外層內(nèi)表層溫度，當(dāng)溫度為1220～1280℃時(shí)，停止鑄型的噴水冷卻，并澆入過(guò)渡層球鐵鐵水，過(guò)渡層球鐵鐵水的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5～3.9％C,2.1～2.4％Si,0.3～0.6％Mn,0.40～0.48％Ni,0.05～0.10％V,0.20～0.35％Cu,0.04～0.07％Mg,0.025～0.042％Ce,S<0.008％,P<0.030％,余量Fe，過(guò)渡層球鐵鐵水澆注溫度為1370～1392℃，過(guò)渡層澆注厚度為15～20mm，過(guò)渡層球鐵鐵水在離心機(jī)上旋轉(zhuǎn)2～3分鐘后，用非接觸式測(cè)溫儀測(cè)量過(guò)渡層內(nèi)表面溫度，當(dāng)溫度為1145～1190℃時(shí)，停離心機(jī)，并在靜態(tài)下頂鑄輥芯球鐵鐵水，優(yōu)選輥芯球鐵鐵水的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)和過(guò)渡層球鐵鐵水一致，輥芯球鐵鐵水澆注溫度為1330～1365℃，輥芯球鐵鐵水澆注完畢12～18小時(shí)后，取出高鎢高速鋼復(fù)合軋輥進(jìn)緩冷坑，然后進(jìn)行粗加工；③粗加工后的高鎢高速鋼復(fù)合軋輥隨爐加熱至1050～1080℃，保溫2～3小時(shí)后出爐風(fēng)冷至溫度低于280℃，繼續(xù)入爐加熱至520～540℃，保溫8～16小時(shí)后爐冷至溫度低于180℃，繼續(xù)在爐內(nèi)重新加熱至500～520℃，保溫16～24小時(shí)后，爐冷至溫度低于120℃，出爐空冷至室溫，精加工至規(guī)定尺寸和精度，即可獲得高鎢高耐磨高速鋼復(fù)合軋輥。本發(fā)明高鎢高耐磨高速鋼復(fù)合軋輥外層高鎢高速鋼采用鎢鐵、鉻鐵、鉬鐵、釩鐵、廢鋼和增碳劑做原料，在電爐內(nèi)混合加熱熔化，爐前調(diào)整鋼水的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.2～2.5％C,6.5～6.8％W,8.6～9.0％Cr,4.2～4.5％V,2.5～2.8％Mo,<0.45％Mn,<0.76％Si,<0.04％P,<0.04％S,余量為Fe及其不可避免的雜質(zhì)元素。其中加入6.5～6.8％的W，主要是為了提高復(fù)合軋輥工作層高溫硬度和高溫耐磨性，而加入8.6～9.0％的Cr，主要是為了提高復(fù)合軋輥工作層的抗氧化性和淬透性。另外，對(duì)外層鋼水的中的硅、錳含量進(jìn)行嚴(yán)格限制，防止軋輥使用中出現(xiàn)疲勞裂紋。當(dāng)鋼水溫度升溫至1603～1628℃時(shí)，加入占爐內(nèi)鋼水質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.42～0.52％的硅錳鈣鋇鋁合金，硅錳鈣鋇鋁合金的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15～19％Si,20～24％Mn,11.5～13.0％Ca,8.5～10.0％Ba,25.5～27.0％Al,≤0.40％C,≤0.04％P,≤0.02％S,余量為Fe及其不可避免的雜質(zhì)元素。加入硅錳鈣鋇鋁合金除了脫氧、脫硫外，還有改善夾雜物形態(tài)和分布的作用，有利于提高復(fù)合軋輥工作層的強(qiáng)韌性和抗疲勞性能。硅錳鈣鋇鋁合金入爐3～4分鐘后，將鋼水出爐到鋼包，當(dāng)鋼水溫度降至1440～1480℃時(shí)，將鋼水澆入轉(zhuǎn)速為650～950轉(zhuǎn)/分鐘的離心機(jī)上的鑄型內(nèi)，鑄型材質(zhì)是鍛造低合金鋼，鍛造低合金鋼的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25～0.33％C,0.26～0.38％Si,0.43～0.65％Mn,0.18～0.25％Ni,0.41～0.57％Cr,0.17～0.23％Nb,0.08～0.15％V,0.03～0.06％Ce,0.08～0.15％W,0.08～0.15％Ta,0.30～0.45％Mo,S<0.015％,P<0.020％,余量Fe，鑄型壁厚100～150mm，鑄型預(yù)熱溫度為220～280℃，并在此溫度下噴刷鋯英粉涂料，涂料厚度1.2～1.8mm，澆注時(shí)鑄型溫度為130～180℃。選用鍛造低合金鋼鑄型的主要目的是為了提高鑄型強(qiáng)度，防止鑄型在隨后的水冷過(guò)程中出現(xiàn)開(kāi)裂事故。鋼水進(jìn)入鑄型后，立即噴水冷卻鑄型，并使鑄型內(nèi)高鎢高速鋼鋼水的凝固冷卻速度控制在18～32℃/秒，加速高鎢高速鋼鋼水的凝固，防止高鎢高速鋼在離心鑄造過(guò)程中發(fā)生元素和組織偏析，且水冷鑄型可以實(shí)現(xiàn)復(fù)合軋輥工作層凝固組織的細(xì)化，有利于提高其強(qiáng)韌性和疲勞性能。鋼水澆注完畢3～5分鐘后，用非接觸式測(cè)溫儀測(cè)量高鎢高速鋼外層內(nèi)表層溫度，當(dāng)溫度為1220～1280℃時(shí)，停止鑄型的噴水冷卻，并澆入過(guò)渡層球鐵鐵水，過(guò)渡層球鐵鐵水的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5～3.9％C,2.1～2.4％Si,0.3～0.6％Mn,0.40～0.48％Ni,0.05～0.10％V,0.20～0.35％Cu,0.04～0.07％Mg,0.025～0.042％Ce,S<0.008％,P<0.030％,余量Fe，過(guò)渡層球鐵鐵水澆注溫度為1370～1392℃，過(guò)渡層澆注厚度為15～20mm。過(guò)渡層的澆入，可以防止外層高鎢高速鋼中的鉻、釩、鎢、鉬等強(qiáng)碳化物形成元素進(jìn)入輥芯，防止輥芯中出現(xiàn)碳化物，有利于確保輥芯具有良好的強(qiáng)韌性。過(guò)渡層球鐵鐵水在離心機(jī)上旋轉(zhuǎn)2～3分鐘后，用非接觸式測(cè)溫儀測(cè)量過(guò)渡層內(nèi)表面溫度，當(dāng)溫度為1145～1190℃時(shí)，停離心機(jī)，并在靜態(tài)下頂鑄輥芯球鐵鐵水，輥芯球鐵鐵水的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)和過(guò)渡層球鐵鐵水一致，輥芯球鐵鐵水澆注溫度為1330～1365℃，可以確保輥芯和過(guò)渡層實(shí)現(xiàn)牢固的冶金結(jié)合。輥芯球鐵鐵水澆注完畢12～18小時(shí)后，取出高鎢高速鋼復(fù)合軋輥進(jìn)緩冷坑，然后進(jìn)行粗加工。粗加工后的高鎢高速鋼復(fù)合軋輥隨爐加熱至1050～1080℃，保溫2～3小時(shí)，實(shí)現(xiàn)奧氏體化，然后出爐風(fēng)冷至溫度低于280℃，確保奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體。繼續(xù)入爐加熱至520～540℃，保溫8～16小時(shí)后爐冷至溫度低于180℃，繼續(xù)在爐內(nèi)重新加熱至500～520℃，保溫16～24小時(shí)后，爐冷至溫度低于120℃，出爐空冷至室溫，可以穩(wěn)定組織，消除淬火內(nèi)應(yīng)力，確保復(fù)合軋輥的安全使用。復(fù)合軋輥精加工至規(guī)定尺寸和精度，即可獲得高鎢高耐磨高速鋼復(fù)合軋輥。1-輥芯(球鐵)，2-復(fù)合軋輥外層(高鎢高速鋼)，3-復(fù)合軋輥過(guò)渡層(球鐵)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)本發(fā)明高鎢高耐磨高速鋼復(fù)合軋輥外層(工作層)硬度高，大于84HSD，耐磨性好；2)本發(fā)明高鎢高耐磨高速鋼復(fù)合軋輥輥芯強(qiáng)度高，大于650MPa，且外層高鎢高速鋼與過(guò)渡層以及過(guò)渡層與輥芯球鐵是良好的冶金結(jié)合，確保復(fù)合軋輥的安全使用；3)本發(fā)明高鎢高耐磨高速鋼復(fù)合軋輥使用安全、可靠，使用中無(wú)斷輥、剝落和開(kāi)裂現(xiàn)象出現(xiàn)，用于棒材軋機(jī)和板帶軋機(jī)上，使用壽命比高鎳鉻無(wú)限冷硬鑄鐵軋輥提高6倍以上，推廣應(yīng)用具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。附圖說(shuō)明圖1高鎢高耐磨高速鋼復(fù)合軋輥示意圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳述，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。實(shí)施例1：一種高鎢高耐磨高速鋼復(fù)合軋輥，由輥芯(球鐵)1，復(fù)合軋輥外層(高鎢高速鋼)2和復(fù)合軋輥過(guò)渡層(球鐵)3組成，具體制備工藝步驟是：①將鎢鐵、鉻鐵、鉬鐵、釩鐵、廢鋼和增碳劑在1000公斤中頻感應(yīng)電爐內(nèi)混合加熱熔化，爐前調(diào)整鋼水的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.21％C,6.77％W,8.96％Cr,4.20％V,2.53％Mo,0.40％Mn,0.49％Si,0.033％P,0.028％S,余量為Fe及其不可避免的雜質(zhì)元素，當(dāng)鋼水溫度升溫至1627℃時(shí)，加入占爐內(nèi)鋼水質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.52％的硅錳鈣鋇鋁合金，硅錳鈣鋇鋁合金的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.70％Si,23.89％Mn,11.57％Ca,9.70％Ba,25.59％Al,0.17％C,0.026％P,0.011％S,余量為Fe及其不可避免的雜質(zhì)元素，硅錳鈣鋇鋁合金入爐4分鐘后，將鋼水出爐到鋼包，當(dāng)鋼水溫度降至1475℃時(shí)，將鋼水澆入轉(zhuǎn)速為850～950轉(zhuǎn)/分鐘的離心機(jī)上的鑄型內(nèi)，鑄型材質(zhì)是鍛造低合金鋼，鍛造低合金鋼的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.29％C,0.31％Si,0.54％Mn,0.21％Ni,0.50％Cr,0.19％Nb,0.11％V,0.042％Ce,0.12％W,0.11％Ta,0.38％Mo,0.013％S,0.015％P,余量Fe，鑄型壁厚130mm，鑄型預(yù)熱溫度為262℃，并在此溫度下噴刷鋯英粉涂料，涂料厚度1.5mm，澆注時(shí)鑄型溫度為148℃；②鋼水進(jìn)入鑄型后，立即噴水冷卻鑄型，并使鑄型內(nèi)高鎢高速鋼鋼水的凝固冷卻速度控制在18～32℃/秒，鋼水澆注完畢4分鐘后，用非接觸式測(cè)溫儀測(cè)量高鎢高速鋼內(nèi)表層溫度，當(dāng)溫度為1220～1280℃時(shí)，停止鑄型的噴水冷卻，并澆入過(guò)渡層3球鐵鐵水，過(guò)渡層3球鐵鐵水的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.69％C,2.30％Si,0.41％Mn,0.44％Ni,0.08％V,0.29％Cu,0.046％Mg,0.032％Ce,0.005％S,0.021％P,余量Fe，過(guò)渡層3球鐵鐵水澆注溫度為1382℃，過(guò)渡層3澆注厚度為18mm，過(guò)渡層3球鐵鐵水在離心機(jī)上旋轉(zhuǎn)3分鐘后，用非接觸式測(cè)溫儀測(cè)量過(guò)渡層3內(nèi)表面溫度，當(dāng)溫度為1145～1190℃時(shí)，停離心機(jī)，并在靜態(tài)下頂鑄輥芯1球鐵鐵水，輥芯1球鐵鐵水的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)和過(guò)渡層3球鐵鐵水一致，輥芯1球鐵鐵水澆注溫度為1348℃，輥芯1球鐵鐵水澆注完畢15小時(shí)后，取出高鎢高速鋼復(fù)合軋輥進(jìn)緩冷坑，然后進(jìn)行粗加工；③粗加工后的高鎢高速鋼復(fù)合軋輥隨爐加熱至1060℃，保溫3小時(shí)后出爐風(fēng)冷至溫度低于280℃，繼續(xù)入爐加熱至530℃，保溫12小時(shí)后爐冷至溫度低于180℃，繼續(xù)在爐內(nèi)重新加熱至510℃，保溫20小時(shí)后，爐冷至溫度低于120℃，出爐空冷至室溫，精加工至規(guī)定尺寸和精度，即可獲得高鎢高耐磨高速鋼復(fù)合軋輥，高鎢高耐磨高速鋼復(fù)合軋輥力學(xué)性能見(jiàn)表1。實(shí)施例2：一種高鎢高耐磨高速鋼復(fù)合軋輥，由輥芯(球鐵)1，復(fù)合軋輥外層(高鎢高速鋼)2和復(fù)合軋輥過(guò)渡層(球鐵)3組成，具體制備工藝步驟是：①將鎢鐵、鉻鐵、鉬鐵、釩鐵、廢鋼和增碳劑在750公斤中頻感應(yīng)電爐內(nèi)混合加熱熔化，爐前調(diào)整鋼水的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.48％C,6.53％W,8.63％Cr,4.49％V,2.76％Mo,0.38％Mn,0.60％Si,0.038％P,0.035％S,余量為Fe及其不可避免的雜質(zhì)元素，當(dāng)鋼水溫度升溫至1604℃時(shí)，加入占爐內(nèi)鋼水質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.42％的硅錳鈣鋇鋁合金，硅錳鈣鋇鋁合金的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.74％Si,20.61％Mn,12.73％Ca,8.59％Ba,26.69％Al,0.22％C,0.030％P,0.014％S,余量為Fe及其不可避免的雜質(zhì)元素，硅錳鈣鋇鋁合金入爐3分鐘后，將鋼水出爐到鋼包，當(dāng)鋼水溫度降至1445℃時(shí)，將鋼水澆入轉(zhuǎn)速為650～750轉(zhuǎn)/分鐘的離心機(jī)上的鑄型內(nèi)，鑄型材質(zhì)是鍛造低合金鋼，鍛造低合金鋼的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.32％C,0.29％Si,0.44％Mn,0.18％Ni,0.55％Cr,0.22％Nb,0.14％V,0.032％Ce,0.13％W,0.09％Ta,0.33％Mo,0.012％S,0.016％P,余量Fe，鑄型壁厚150mm，鑄型預(yù)熱溫度為270℃，并在此溫度下噴刷鋯英粉涂料，涂料厚度1.8mm，澆注時(shí)鑄型溫度為171℃；②鋼水進(jìn)入鑄型后，立即噴水冷卻鑄型，并使鑄型內(nèi)高鎢高速鋼鋼水的凝固冷卻速度控制在18～32℃/秒，鋼水澆注完畢5分鐘后，用非接觸式測(cè)溫儀測(cè)量高鎢高速鋼內(nèi)表層溫度，當(dāng)溫度為1220～1280℃時(shí)，停止鑄型的噴水冷卻，并澆入過(guò)渡層3球鐵鐵水，過(guò)渡層3球鐵鐵水的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.77％C,2.15％Si,0.59％Mn,0.40％Ni,0.09％V,0.34％Cu,0.051％Mg,0.038％Ce,0.006％S,0.026％P,余量Fe，過(guò)渡層3球鐵鐵水澆注溫度為1390℃，過(guò)渡層3澆注厚度為20mm，過(guò)渡層3球鐵鐵水在離心機(jī)上旋轉(zhuǎn)2分鐘后，用非接觸式測(cè)溫儀測(cè)量過(guò)渡層3內(nèi)表面溫度，當(dāng)溫度為1145～1190℃時(shí)，停離心機(jī)，并在靜態(tài)下頂鑄輥芯1球鐵鐵水，輥芯1球鐵鐵水的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)和過(guò)渡層3球鐵鐵水一致，輥芯1球鐵鐵水澆注溫度為1362℃，輥芯1球鐵鐵水澆注完畢18小時(shí)后，取出高鎢高速鋼復(fù)合軋輥進(jìn)緩冷坑，然后進(jìn)行粗加工；③粗加工后的高鎢高速鋼復(fù)合軋輥隨爐加熱至1050℃，保溫3小時(shí)后出爐風(fēng)冷至溫度低于280℃，繼續(xù)入爐加熱至520℃，保溫16小時(shí)后爐冷至溫度低于180℃，繼續(xù)在爐內(nèi)重新加熱至520℃，保溫16小時(shí)后，爐冷至溫度低于120℃，出爐空冷至室溫，精加工至規(guī)定尺寸和精度，即可獲得高鎢高耐磨高速鋼復(fù)合軋輥，高鎢高耐磨高速鋼復(fù)合軋輥力學(xué)性能見(jiàn)表1。實(shí)施例3：一種高鎢高耐磨高速鋼復(fù)合軋輥，由輥芯(球鐵)1，復(fù)合軋輥外層(高鎢高速鋼)2和復(fù)合軋輥過(guò)渡層(球鐵)3組成，具體制備工藝步驟是：①將鎢鐵、鉻鐵、鉬鐵、釩鐵、廢鋼和增碳劑在1000公斤中頻感應(yīng)電爐內(nèi)混合加熱熔化，爐前調(diào)整鋼水的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.31％C,6.65％W,8.74％Cr,4.38％V,2.67％Mo,0.36％Mn,0.71％Si,0.029％P,0.032％S,余量為Fe及其不可避免的雜質(zhì)元素，當(dāng)鋼水溫度升溫至1617℃時(shí)，加入占爐內(nèi)鋼水質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.48％的硅錳鈣鋇鋁合金，硅錳鈣鋇鋁合金的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16.84％Si,22.10％Mn,12.09％Ca,8.97％Ba,26.30％Al,0.15％C,0.032％P,0.009％S,余量為Fe及其不可避免的雜質(zhì)元素，硅錳鈣鋇鋁合金入爐4分鐘后，將鋼水出爐到鋼包，當(dāng)鋼水溫度降至1459℃時(shí)，將鋼水澆入轉(zhuǎn)速為750～850轉(zhuǎn)/分鐘的離心機(jī)上的鑄型內(nèi)，鑄型材質(zhì)是鍛造低合金鋼，鍛造低合金鋼的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.27％C,0.38％Si,0.48％Mn,0.23％Ni,0.43％Cr,0.18％Nb,0.09％V,0.057％Ce,0.09％W,0.15％Ta,0.45％Mo,0.011％S,0.017％P,余量Fe，鑄型壁厚110mm，鑄型預(yù)熱溫度為230℃，并在此溫度下噴刷鋯英粉涂料，涂料厚度1.3mm，澆注時(shí)鑄型溫度為137℃；②鋼水進(jìn)入鑄型后，立即噴水冷卻鑄型，并使鑄型內(nèi)高鎢高速鋼鋼水的凝固冷卻速度控制在18～32℃/秒，鋼水澆注完畢3分鐘后，用非接觸式測(cè)溫儀測(cè)量高鎢高速鋼內(nèi)表層溫度，當(dāng)溫度為1220～1280℃時(shí)，停止鑄型的噴水冷卻，并澆入過(guò)渡層3球鐵鐵水，過(guò)渡層3球鐵鐵水的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.58％C,2.39％Si,0.37％Mn,0.46％Ni,0.06％V,0.23％Cu,0.048％Mg,0.029％Ce,0.007％S,0.025％P,余量Fe，過(guò)渡層3球鐵鐵水澆注溫度為1371℃，過(guò)渡層3澆注厚度為16mm，過(guò)渡層3球鐵鐵水在離心機(jī)上旋轉(zhuǎn)3分鐘后，用非接觸式測(cè)溫儀測(cè)量過(guò)渡層3內(nèi)表面溫度，當(dāng)溫度為1145～1190℃時(shí)，停離心機(jī)，并在靜態(tài)下頂鑄輥芯1球鐵鐵水，輥芯1球鐵鐵水的化學(xué)組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)和過(guò)渡層3球鐵鐵水一致，輥芯1球鐵鐵水澆注溫度為1334℃，輥芯1球鐵鐵水澆注完畢12小時(shí)后，取出高鎢高速鋼復(fù)合軋輥進(jìn)緩冷坑，然后進(jìn)行粗加工；③粗加工后的高鎢高速鋼復(fù)合軋輥隨爐加熱至1080℃，保溫2小時(shí)后出爐風(fēng)冷至溫度低于280℃，繼續(xù)入爐加熱至540℃，保溫8小時(shí)后爐冷至溫度低于180℃，繼續(xù)在爐內(nèi)重新加熱至500℃，保溫24小時(shí)后，爐冷至溫度低于120℃，出爐空冷至室溫，精加工至規(guī)定尺寸和精度，即可獲得高鎢高耐磨高速鋼復(fù)合軋輥，高鎢高耐磨高速鋼復(fù)合軋輥力學(xué)性能見(jiàn)表1。表1高鎢高耐磨高速鋼復(fù)合軋輥力學(xué)性能本發(fā)明高鎢高耐磨高速鋼復(fù)合軋輥工作層硬度高，大于84HSD，耐磨性好,外層高鎢高速鋼與過(guò)渡層以及過(guò)渡層與輥芯球鐵是良好的冶金結(jié)合，確保復(fù)合軋輥的安全使用。本發(fā)明高鎢高耐磨高速鋼復(fù)合軋輥使用安全、可靠，使用中無(wú)斷輥、剝落和開(kāi)裂現(xiàn)象出現(xiàn)，用于棒材軋機(jī)和板帶軋機(jī)上，使用壽命比高鎳鉻無(wú)限冷硬鑄鐵軋輥提高6倍以上，推廣應(yīng)用本發(fā)明軋輥，可以提高軋機(jī)作業(yè)率，改善軋材表面質(zhì)量，降低軋材生產(chǎn)成本，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。