權利要求書： 1.一種高鎢釩高速鋼耐磨軋輥的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

①先在電爐內熔煉軋輥外層即輥身的高速鋼，并將爐內鋼水的化學組成及其質量分數(shù)控制在10.23-10.67％W,1.76-1.94％Mo,2.81-2.97％C,<0.035％P,<0.030％S,6.15-

6.42％Cr，2.27-2.46％Nb,2.24-2.41％Si,0.64-0.83％Mn,余量為Fe及其他不可避免的雜質；然后將鋼水升溫至1653-1677℃，保溫3.0-4.0分鐘后，往爐內加入金屬鋁，金屬鋁加入量占爐內鋼水質量分數(shù)的1.8-2.0％；繼續(xù)保溫3.0-4.0分鐘，然后往爐內加入顆粒尺寸12-

16mm、經900-950℃預熱150-180分鐘的釩鐵，釩鐵加入量占爐內鋼水質量分數(shù)的10.5-

11.2％，釩鐵入爐后繼續(xù)保溫10-12分鐘，然后將鋼水出爐到鋼包；

②鋼包底部預先放入了多元合金顆粒，多元合金顆粒的尺寸是5-8mm，多元合金顆粒的化學組成及其質量分數(shù)是8.29-8.64％Ce,15.33-15.70％,12.78-13.66％Al,2.17-

2.35％Mg,2.07-2.34％N,2.61-2.97％Ta,5.63-5.80％K,14.55-14.92％Si,5.70-5.95％Zr,6.04-6.38％Ca,余量為Fe及其他不可避免的雜質；多元合金顆粒加入量占進入鋼包內鋼水質量分數(shù)的1.8-2.0％；鋼包內鋼水經扒渣靜置后，當溫度降至1439-1463℃時，將鋼水澆入立式離心機上高速旋轉的金屬鑄型內，獲得軋輥外層，鑄型轉速1100-1150轉/分鐘；鑄型材質是灰鑄鐵，壁厚270-300mm，鑄型預熱溫度160-180℃，并在此溫度下噴刷涂料，澆注時鑄型溫度不低于140℃；涂料厚度2.0-3.2mm；外層澆注完畢7-10分鐘后，用非接觸式測溫儀測量軋輥外層內表面溫度，當溫度為1235-1290℃時，澆入輥芯鐵水，輥芯鐵水的化學組成及其質量分數(shù)是3.07-3.21％C,1.71-1.88％Si,0.54-0.77％Mn,0.25-0.38％Ni,0.08-

0.13％Sn,0.04-0.08％Sb,0.31-0.42％Mo,0.07-0.11％Nb,1.24-1.37％Cu,0.07-0.13％Ti,0.04-0.08％Y,0.03-0.07％Ca,<0.035％S,<0.040％P,余量為Fe及其他不可避免的雜質；輥芯鐵水澆注溫度為1317-1344℃；

③輥芯鐵水澆注完畢24-30h后，取出軋輥進保溫爐或緩冷坑；

④軋輥經清砂和打磨后，在鑄態(tài)下直接進行粗加工，然后在加熱爐中加熱至1050-1080℃，加熱升溫速度為28-30℃/h，保溫3-5h后出爐，出爐后立即噴水霧冷卻軋輥外層，軋輥外層冷卻速度控制在25-28℃/分鐘；當軋輥外層溫度降至350-420℃時，再入爐以25-30℃/h的升溫速度加熱至520-530℃，保溫10-11h后，爐冷至120℃以下出爐空冷至室溫，最后將軋輥精加工至規(guī)定尺寸和精度，得到高鎢釩高速鋼耐磨軋輥。

2.按照權利要求1所述的一種高鎢釩高速鋼耐磨軋輥的制備方法，其特征在于，所述釩鐵的化學組成及其質量分數(shù)為79.33-80.96％,0.64-0.97％Si,0.37-0.65％Al,0.07-

0.21％C,<0.06％P,<0.05％S,余量為Fe及其他不可避免的雜質。

3.按照權利要求1所述的一種高鎢釩高速鋼耐磨軋輥的制備方法，其特征在于，所述的涂料為鋯英粉涂料。

4.按照權利要求1-3任一項所述的方法制備得到的一種高鎢釩高速鋼耐磨軋輥。

說明書： 一種高鎢釩高速鋼耐磨軋輥及其制造方法技術領域[0001] 本發(fā)明公開了高速鋼耐磨軋輥及其制造方法，特別涉及高鎢釩高速鋼耐磨軋輥及其制造方法，屬于軋鋼技術領域。背景技術[0002] 軋輥是軋鋼生產中的重要消耗部件，軋輥的性能對軋機的生產效率和軋材的表面質量有重要影響。開發(fā)新型軋輥材料，提高軋輥使用壽命的研究引起了國內外的普遍關注。常用的熱軋輥材料主要有半鋼、高鎳鉻無限冷硬鑄鐵、高鉻鑄鐵、高鉻鋼和高速鋼等。

[0003] 為了進一步提高軋輥性能，中國發(fā)明專利CN107350456公開了一種高耐磨軋輥的制備工藝，具體包括如下步驟；選用ZG35SiMn作為母體，并將其投入高溫熔爐內熔融成金屬液，熔融溫度為1560-1600℃；再在模具內部的側壁上涂覆1-2mm的耐磨合金粉，隨后將上述金屬液迅速澆鑄至模具內，使得金屬液覆蓋位于模具側壁上的耐磨合金粉；采用冷卻氣槍對模具表面進行風冷處理，從而帶動對模具內部的金屬液冷卻，從而降溫成型，并且將模具側壁上的耐磨合金粉融入產品表面，最終得到高耐磨軋輥，通過上述方式，該發(fā)明能夠使得制備所得的軋輥具備有極高的耐磨性能，鑄造成本低，制備方便、簡單。中國發(fā)明專利CN107497859還公開了一種耐磨軋輥，其特征在于，包括輥軸、包覆在輥軸周向上的輥主體層和包覆在輥主體層周向表面的輥面層，所述的耐磨軋輥將輥面層和輥主體層通過離心鑄造復合而成輥套，然后將輥套經機加工后與輥軸熱裝復合于一體。該發(fā)明所述的耐磨軋輥通過調整軋輥的成分配比并采用復合層的結構，有效提高軋輥的力學性能，提高軋輥的耐磨性能，硬度高、均勻性好，使用壽命長，制作方便，具有優(yōu)異的耐磨性和良好的抗熱疲勞性能，有效降低維護更換頻率和成本，保障生產效率。中國發(fā)明專利CN107034411還公開了一種耐磨軋輥及其制備方法，采用感應電爐熔煉，采用廢鋼、生鐵、鉻鐵、鎳板、鎢鐵、鈮鐵、硅鐵、錳鐵和金屬鋁配料，先將鎢鐵、鈮鐵、廢鋼、生鐵和鎳板在爐內混合加熱熔化，上述材料全部熔化后加入鉻鐵、硅鐵、錳鐵和金屬鋁，鐵水隨后在澆包內進行復合變質處理，并在

1437～1470℃澆入鑄型，得到軋輥產品，經375～425℃，保溫10～15小時的去應力處理后，軋輥具有硬度高和耐磨性好的特點，推廣應用具有良好的使用效果。中國發(fā)明專利CN

101412096還公開了一種原生柱/帶狀硬質點復合耐磨軋輥的制備方法，該方法制備的復合耐磨軋輥由芯部和表面耐磨層構成，芯部材料選用韌性高的鋼材質，表面耐磨層由高硬度柱/帶狀硬質點和高韌性金屬材料復合而成。首先機加工出軋輥芯部，再用高合金粉芯絲/帶材(注：帶材可由絲材壓制而成)在軋輥芯部表面支撐架上編織出一定厚度的絲/帶材骨架并綁扎或焊接固定好，將編織好的預制件放入澆鑄型腔中，利用高溫鋼液進行澆鑄，對高合金粉芯絲/帶材進行鑄滲、燒結或溶化，在一定溫度區(qū)間內，合金元素進行短程擴散，在軋輥表面實現(xiàn)高硬度柱/帶狀硬質點與高韌性基體金屬兩部分的冶金結合，形成內含一定比例的柱/帶狀硬質點的表面硬質點耐磨復合層。

[0004] 中國發(fā)明專利CN107475641還公開了一種高速鋼軋輥及其制備方法，通過優(yōu)化高速鋼成分，采用離心復合澆注方式分別澆注輥身外層、中間層和芯部，再經過淬火和二次回火處理，得高速鋼軋輥；所述輥身外層包括以下重量百分比組分：C：1.5％～2.5％，Si：0.5％～1.5％，Mn：0.5％～1.2％，：2％～5％，Cr：3％～8％，Ni：0.6％～1％，Mo：2％～

5％，W：0.5％～2％，Zr：0.5％～2％，N：0.1％～0.5％，余量Fe。通過該方法制得的高速鋼軋輥，輥身外層合金組織中含有均勻分布(C，N)等耐磨粒子，使碳化物得到細化，且魚骨狀M7C3碳化物含量減少，從而軋輥的沖擊韌性得到顯著提高，力學性能也得到改善。中國發(fā)明專利CN109454114還公開了一種棒材軋機切分機架用高速鋼軋輥，其結構具有上下對稱設置的上輥和下輥，所述的上輥和下輥均包括輥體、輥頸和傳動部，所述的輥體兩端固定設置輥頸，所述的輥頸的一側均固定設置傳動部；所述的輥體外壁上沿長度方向均設置若干三切分組件，所述的三切分組件包括弧形凹槽和圓弧刀尖；所述的輥體上沿長度方向開設四道弧形凹槽，所述的圓弧刀尖設置在弧形凹槽與弧形凹槽連接處。該棒材軋機切分機架用高速鋼軋輥，結構簡單，采用三切分設計，大大提高整體加工效率和加工質量；其加工工藝合理，增加軋輥切分刀尖的紅硬性、耐磨性、超強韌性和抗熱疲勞裂紋的綜合性能，從而延長軋輥的使用壽命。中國發(fā)明專利CN105483353還公開了一種高碳高速鋼軋輥的差溫熱處理方法，包括以下工藝步驟，首先進行輥身表面檢查，檢查合格后進行工藝準備，將準備好的軋輥進行預熱處理至630～680℃保溫20～25h，然后轉至差溫爐以3～4℃/min的升溫速度加熱至800±50℃保溫20min，再以小于15℃/min的升溫速度加熱到1100～1200℃進行保溫，保溫120～180min；轉至冷卻機，進行淬火冷卻，冷卻完成后進行回火處理。采用所述差溫熱處理方法處理的軋輥具有很好的硬度均勻性，軋輥整體的強度和韌性得到了保證。

中國發(fā)明專利CN 106884118還公開了一種鍛造電渣復合高速鋼軋輥及其制造方法，軋輥中外層的化學組分及其質量百分含量為：碳0.70～1.50％，硅0.20～1.20％，錳0.20～

1.00％，鉻4.00～12.00％，鉬2.00～6.00％，釩1.00～4.00％，鎢0.80～4.00％，鎳≤

0.80％，磷≤0.02％，硫≤0.02％，其余為鐵。制作方法包括筒狀電極的成型，鍛造復合鋼坯、預備熱處理、機加工和最終熱處理步驟。制得的成品，輥身表層硬度為80～100HSD，外層具有優(yōu)異的耐磨性、高粗糙度保持能力和高組織穩(wěn)定性等，芯部及輥頸硬度為30～45HSD，具有優(yōu)異的韌性、高的抗拉強度。

[0005] 中國發(fā)明專利CN102994692還公開了一種高硼高速鋼軋輥材料及其冶煉方法，采用Q235廢鋼、鎢鐵、鉬鐵、釩鐵、高碳鉻鐵、金屬銅、金屬鋁、硅鈣合金、稀土硅鐵鎂合金、鈮鐵、硼鐵、硅鐵、釩氮合金、鋯硅鐵和鈦鐵作為組分原料，先在電爐內冶煉低合金高速鋼鋼水，然后，在出爐過程中加入釩鐵和部分硼鐵進行合金化，在澆包內加入部分硼鐵和復合變質劑，并在澆注過程中，隨流加入釩氮合金、鋯硅鐵、硅鐵和部分硼鐵。所得鑄件貴重合金元素加入量少，卻具有優(yōu)異的耐磨性和良好的抗熱疲勞性能，作為軋輥使用時，其壽命比高鎳鉻無限鑄鐵軋輥提高6倍以上，比高釩高速鋼軋輥提高20％，且軋輥使用安全、可靠。中國發(fā)明專利CN102990031還公開了一種高硼高速鋼軋輥的離心復合鑄造方法，僅用兩臺電爐分別冶煉鋼水和鐵水，分三次澆注，即先在離心機上澆注外層高硼高速鋼，然后加入第一保護劑，繼續(xù)在離心機上澆注過渡層球墨鑄鐵鐵水，再加入第二保護劑，在靜態(tài)下澆注輥芯球墨鑄鐵鐵水，實現(xiàn)高硼高速鋼復合軋輥的冶金結合。該發(fā)明生產的高硼高速鋼軋輥，工藝簡便，既使外層高硼高速鋼與過渡層球墨鑄鐵之間，實現(xiàn)了良好的冶金結合，同時也使過渡層球墨鑄鐵與輥芯球墨鑄鐵之間實現(xiàn)了良好的冶金結合，使過渡層的抗拉強度達到680Mpa以上，軋輥使用安全、可靠，推廣應用效益良好。中國發(fā)明專利CN102615108還公開了一種離心鑄造高速鋼復合軋輥及其制造方法。復合軋輥由外層高速鋼、中間層石墨鋼和芯部高強度球鐵通過離心復合而成。該發(fā)明是在現(xiàn)有高碳高釩高速鋼軋輥基礎上，適當降低釩含量，同時加入鈮元素，且Nb/控制在0.3-0.5，使Nb與形成復合碳化物(，Nb)C，從而避免了在離心力作用下形成偏析。高速鋼復合軋輥的輥芯采用高強度球墨鑄鐵，為防止?jié)沧⑶蜩F時與外層高速鋼熔合混入Cr，B等引起脆化的元素，在外層和輥芯之間澆注多元石墨鋼中間層。為防止軋輥離心鑄造過程中出現(xiàn)裂紋，對輥面高速鋼材料和中間層石墨鋼進行細化組織的微合金化處理，達到提高軋輥材料抗熱裂能力的目的。該發(fā)明軋輥綜合性能高，使用壽命長，有很好的經濟效益。中國發(fā)明專利CN102634733還公開了一種輥面硬度均勻的含硼高速鋼復合軋輥及其制造方法。輥身采用含硼高速鋼，輥心采用球墨鑄鐵，輥身和輥心通過離心復合鑄造，實現(xiàn)冶金結合。輥身在高鎢高速鋼基礎上，降低鉻含量，并加入硼元素，適量的鉀、鈉、鈣、鋇、鋅、鎂、鑭和鈰等微合金元素。輥身在加熱爐內加熱并保溫后置控冷裝置中，輥頸涂有絕熱材料并置控冷裝置外，按噴霧淬火工藝1噴霧冷卻，然后再按噴霧淬火工藝2噴霧冷卻至溫度低于160℃，自然空冷，當輥面溫度回升至300℃以上時，重新按噴霧淬火工藝2噴霧冷卻，如此反復，直至輥面溫度回升不超過300℃，空冷至室溫。該發(fā)明輥面硬度高，輥面硬度均勻性好，軋輥耐磨性好，使用壽命長。中國發(fā)明專利CN102107215還公開了一種資源節(jié)約型含硼高速鋼復合軋輥及其制備方法，由外層和輥芯兩部分通過離心復合鑄造而成。其外層各種原料組成：35－40％高速鋼軋輥的合金鐵屑、20－25％高鉻鑄鐵軋輥的合金鐵屑、15－20％高鎳鉻無限冷硬鑄鐵軋輥的合金鐵屑、4－8％鎢渣鐵合金、1.0－1.5％硼鐵、1.0－1.2％低碳錳鐵、0.15－0.25％鈦鐵、0.2－0.3％釔基重稀土硅鐵合金、

0.25－0.30％氮化鉻鐵、0.2－0.3％鎂鋁鈣合金，余量是低碳廢鋼片。輥芯是球墨鑄鐵。該發(fā)明復合軋輥具有良好的綜合力學性能和耐磨性，且以軋輥加工殘渣為主要原料，具有節(jié)約資源和成本低廉等特點，推廣應用具有良好的經濟和社會效益。中國發(fā)明專利CN

108588565還公開了一種含鋁高硼高速鋼軋輥材料及其制造方法，其化學成分的質量百分比為：1.3-1.8％B，0.4-0.7％C，3.0-6.0％Cr，1.3-1.8％Mo，0.8-1.3％Al，0.8-1.3％Si，

1.4-1.9％，0.9-1.4％Mn，0.006-0.010％RE，0.030-0.070％Mg，S≤0.04％，P≤0.04％，F(xiàn)e余量。利用電爐熔煉，采用砂型鑄造成型，經變質處理、淬火和回火熱處理后，其硬度達到

61.7-63.1HRC，耐磨性好，沖擊韌性提高120％以上。鋼中不含昂貴的鎢、鈷元素，釩、鉬元素的含量也較少，生產成本低廉。中國發(fā)明專利CN106282820還公開了一種含石墨的高速鋼軋輥制造方法，該發(fā)明在傳統(tǒng)高速鋼組分中引入了B、N化學元素，工作層基體組織中彌散分布著面積總百分比20-35％的MC型和/或M2C型的、點狀和/或塊狀的高硬合金碳化物、氮化物、硼化物；并通過先碳、氮、硼化物變質處理，再石墨變質孕育處理這兩步，在原組織內析出石墨，從而使得高速鋼軋輥除保留了傳統(tǒng)高速鋼特有的高溫抗磨的優(yōu)點外，同時還解決了原傳統(tǒng)高速鋼軋輥摩擦系數(shù)大的問題，充分發(fā)揮高速鋼的耐磨性能，起到在軋制中軋輥與工件間的潤滑作用，阻止粘鋼現(xiàn)象的發(fā)生。

[0006] 但是，目前已公開的各種耐磨軋輥，普遍存在硬度低和耐磨性差的不足，開發(fā)成功的各種高速鋼軋輥，盡管硬度高，在帶鋼熱軋機上獲得了很好的使用效果，但是用于軋制高強度低合金熱軋螺紋鋼時，由于軋材在進入成品機架前，需要進行噴水冷卻，導致軋材表面溫度下降，強度提高，從而使軋材變形抗力顯著增大，導致軋輥壽命急劇下降。發(fā)明內容[0007] 為了克服熱軋螺紋鋼時軋輥使用過程中存在的上述不足，本發(fā)明在普通高速鋼軋輥中，通過增加鎢、釩含量，實現(xiàn)軋輥耐磨性的大幅度提高，本發(fā)明可以通過以下工藝步驟來實現(xiàn)：[0008] ①先在電爐內熔煉軋輥外層(輥身)高速鋼，并將爐內鋼水的化學組成及其質量分數(shù)控制在10.23-10.67％W,1.76-1.94％Mo,2.81-2.97％C,<0.035％P,<0.030％S,6.15-6.42％Cr，2.27-2.46％Nb,2.24-2.41％Si,0.64-0.83％Mn,余量為Fe及其他不可避免的雜質；然后將鋼水升溫至1653-1677℃，保溫3.0-4.0分鐘后，往爐內加入金屬鋁，金屬鋁加入量占爐內鋼水質量分數(shù)的1.8-2.0％；繼續(xù)保溫3.0-4.0分鐘，然后往爐內加入顆粒尺寸

12-16mm、經900-950℃預熱150-180分鐘的釩鐵，釩鐵加入量占爐內鋼水質量分數(shù)的10.5-

11.2％，釩鐵入爐后繼續(xù)保溫10-12分鐘，然后將鋼水出爐到鋼包；

[0009] ②鋼包底部預先放入了多元合金顆粒，多元合金顆粒的尺寸是5-8mm，多元合金顆粒的化學組成及其質量分數(shù)是8.29-8.64％Ce,15.33-15.70％,12.78-13.66％Al,2.17-2.35％Mg,2.07-2.34％N,2.61-2.97％Ta,5.63-5.80％K,14.55-14.92％Si,5.70-5.95％Zr,6.04-6.38％Ca,余量為Fe及其他不可避免的雜質；多元合金顆粒加入量占進入鋼包內鋼水質量分數(shù)的1.8-2.0％；鋼包內鋼水經扒渣靜置后，當溫度降至1439-1463℃時，將鋼水澆入立式離心機上高速旋轉的金屬鑄型內，獲得軋輥外層，鑄型轉速1100-1150轉/分鐘；鑄型材質是灰鑄鐵，壁厚270-300mm，鑄型預熱溫度160-180℃，并在此溫度下噴刷涂料，澆注時鑄型溫度不低于140℃；涂料厚度2.0-3.2mm；外層澆注完畢7-10分鐘后，用非接觸式測溫儀測量軋輥外層內表面溫度，當溫度為1235-1290℃時，澆入輥芯鐵水，輥芯鐵水的化學組成及其質量分數(shù)是3.07-3.21％C,1.71-1.88％Si,0.54-0.77％Mn,0.25-0.38％Ni,0.08-

0.13％Sn,0.04-0.08％Sb,0.31-0.42％Mo,0.07-0.11％Nb,1.24-1.37％Cu,0.07-0.13％Ti,0.04-0.08％Y,0.03-0.07％Ca,<0.035％S,<0.040％P,余量為Fe及其他不可避免的雜質；輥芯鐵水澆注溫度為1317-1344℃；

[0010] ③輥芯鐵水澆注完畢24-30h后，取出軋輥進保溫爐或緩冷坑；[0011] ④軋輥經清砂和打磨后，在鑄態(tài)下直接進行粗加工，然后在加熱爐中加熱至1050-1080℃，加熱升溫速度為28-30℃/h，保溫3-5h后出爐，出爐后立即噴水霧冷卻軋輥外層，軋輥外層冷卻速度控制在25-28℃/分鐘；當軋輥外層溫度降至350-420℃時，再入爐以

25-30℃/h的升溫速度加熱至520-530℃，保溫10-11h后，爐冷至120℃以下出爐空冷至室溫，最后將軋輥精加工至規(guī)定尺寸和精度，得到高鎢釩高速鋼耐磨軋輥。

[0012] 如上所述釩鐵的化學組成及其質量分數(shù)為79.33-80.96％,0.64-0.97％Si,0.37-0.65％Al,0.07-0.21％C,<0.06％P,<0.05％S,余量為Fe及其他不可避免的雜質。

[0013] 本發(fā)明高鎢釩高速鋼耐磨軋輥先在電爐內熔煉軋輥外層(輥身)高速鋼和輥芯鐵水，操作工藝簡便，效率高，成分易于控制準確。將爐內鋼水的化學組成及其質量分數(shù)控制在10.23-10.67％W,1.76-1.94％Mo,2.81-2.97％C,<0.035％P,<0.030％S,6.15-6.42％Cr,2.27-2.46％Nb,2.24-2.41％Si,0.64-0.83％Mn,余量為Fe及其他不可避免的雜質。其中含有10.23-10.67％W和2.81-2.97％C，可以生成高硬度的W6C，有利于提高軋輥耐磨性。加入6.15-6.42％Cr、1.76-1.94％Mo和2.27-2.46％Nb，可以進一步提高軋輥耐磨性。特別是加入2.24-2.41％Si，可以減少鑄態(tài)組織中馬氏體和貝氏體數(shù)量，確保軋輥外層在鑄態(tài)下，不經過退火軟化處理，可以直接進行粗加工，由此可以節(jié)能降耗，并提高軋輥生產效率。

然后將鋼水升溫至1653-1677℃，保溫3.0-4.0分鐘后，往爐內加入金屬鋁，金屬鋁加入量占爐內鋼水質量分數(shù)的1.8-2.0％。爐內加入占爐內鋼水質量分數(shù)的1.8-2.0％鋁，除了起脫氧作用外，鋁的加入，一方面可以降低軋輥鑄態(tài)硬度，改善軋輥粗加工性能；另一方面，鋁的加入可以提高軋輥抗氧化性；鋁加入高速鋼軋輥中，主要溶入基體，提高基體紅硬性。繼續(xù)保溫3.0-4.0分鐘，然后往爐內加入顆粒尺寸12-16mm，經900-950℃預熱150-180分鐘的釩鐵，釩鐵的化學組成及其質量分數(shù)為79.33-80.96％,0.64-0.97％Si,0.37-0.65％Al,

0.07-0.21％C,<0.06％P,<0.05％S,余量為Fe及其他不可避免的雜質。釩鐵加入量占爐內鋼水質量分數(shù)的10.5-11.2％，釩鐵入爐后繼續(xù)保溫10-12分鐘，然后將鋼水出爐到鋼包。

爐內加入釩鐵，可以與鋼水中的碳化合，生成高硬度的C，可以進一步促進高速鋼軋輥耐磨性的提高。在鋼包底部預先放入了多元合金顆粒，多元合金顆粒的尺寸是5-8mm，多元合金顆粒的化學組成及其質量分數(shù)是8.29-8.64％Ce,15.33-15.70％,12.78-13.66％Al,

2.17-2.35％Mg,2.07-2.34％N,2.61-2.97％Ta,5.63-5.80％K,14.55-14.92％Si,5.70-

5.95％Zr,6.04-6.38％Ca,余量為Fe及其他不可避免的雜質，多元合金顆粒加入量占進入鋼包內鋼水質量分數(shù)的1.8-2.0％。鋼水進入鋼包后，與鋼包底部的多元合金顆粒會產生劇烈的化學反應，促進高速鋼凝固組織的細化和網狀W6C的孤立分布，從而顯著提高軋輥強韌性。

[0014] 鋼包內鋼水經扒渣靜置后，當溫度降至1439-1463℃時，將鋼水澆入立式離心機上高速旋轉的金屬鑄型內，獲得軋輥外層(輥身)，鑄型轉速1100-1150轉/分鐘，可以確保軋輥外層凝固組織致密。鑄型材質是灰鑄鐵，導熱性好，有利于軋輥組織的細化，壁厚270-300mm，鑄型預熱溫度160-180℃，并在此溫度下噴刷涂料，澆注時鑄型溫度不低于140℃；涂料厚度2.0-3.2mm。軋輥外層澆注完畢7-10分鐘后，用非接觸式測溫儀測量軋輥外層(輥身)內表面溫度，當溫度為1235-1290℃時，澆入輥芯鐵水，輥芯鐵水澆注溫度為1317-1344℃，使軋輥外層與輥芯實現(xiàn)良好的冶金結合。輥芯鐵水的化學組成及其質量分數(shù)是3.07-

3.21％C,1.71-1.88％Si,0.54-0.77％Mn,0.25-0.38％Ni,0.08-0.13％Sn,0.04-0.08％Sb,0.31-0.42％Mo,0.07-0.11％Nb,1.24-1.37％Cu,0.07-0.13Ti,0.04-0.08％Y,0.03-

0.07％Ca,<0.035％S,<0.040％P,余量為Fe及其他不可避免的雜質。其中加入0.08-0.13％Sn和0.04-0.08％Sb，可以改善石墨形態(tài)，有利于提高輥芯強度，防止軋輥使用中發(fā)生斷輥事故。加入0.25-0.38％Ni、0.31-0.42％Mo、0.07-0.11％Nb、1.24-1.37％Cu和0.04-

0.08Y，可以提高輥芯的高溫強度，防止輥芯高溫熱處理過程中石墨和基體組織惡化，導致輥芯綜合力學性能下降。加入0.07-0.13Ti、0.04-0.08Y、0.03-0.07％Ca，可以細化輥芯組織，并改變輥芯中夾雜物形態(tài)和分布。輥芯鐵水澆注完畢24-30h后，取出軋輥進保溫爐或緩冷坑，用于消除軋輥內應力。

[0015] 軋輥經清砂和打磨后，由于軋輥外層中含有較多的硅和鋁，鑄態(tài)下硬度低，在鑄態(tài)下可以直接進行粗加工。粗加工后的軋輥在加熱爐中加熱至1050-1080℃，實現(xiàn)奧氏體化。為了防止軋輥淬火加熱過程中內應力過大，將加熱升溫速度控制在28-30℃/h。保溫3-5h后出爐，立即噴水霧冷卻軋輥外層，軋輥外層冷卻速度控制在25-28℃/分鐘。由于軋輥外層中含有較多的硅和鋁，而硅和鋁會降低軋輥淬透性，因此軋輥淬火冷卻過程中，需要噴水霧冷卻軋輥外層，并將軋輥外層冷卻速度控制在25-28℃/分鐘。當軋輥外層溫度降至350-420℃時，再入爐以25-30℃/h的升溫速度加熱至520-530℃，主要是為了消除軋輥的內應力，確保軋輥使用安全。保溫10-11h后，爐冷至120℃以下出爐空冷至室溫，最后將軋輥精加工至規(guī)定尺寸和精度，得到高鎢釩高速鋼耐磨軋輥。

[0016] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點：[0017] 1)本發(fā)明軋輥外層(輥身)和輥芯實現(xiàn)良好冶金結合；[0018] 2)本發(fā)明軋輥由于外層中加入較多的硅和鋁，在鑄態(tài)下硬度低，不經軟化退火，可以直接進行粗加工，生產效率高，且節(jié)能環(huán)保；[0019] 3)本發(fā)明軋輥外層(輥身)硬度高，大于84HSD，硬度均勻性好，小于2HSD，韌性好，沖擊韌性大于15J/cm2，輥芯抗拉強度高，大于650MPa；[0020] 4)本發(fā)明軋輥具有優(yōu)異的使用性能，用于軋制高強度低合金熱軋螺紋鋼時，當軋材在進入成品機架前，進行噴水冷卻，導致軋材表面溫度下降，強度提高，從而使軋材變形抗力顯著增大，也表現(xiàn)出優(yōu)異的耐磨性，用于軋制 高強度低合金熱軋螺紋鋼的成品機架上，單槽平均過鋼量達到500噸以上，相同使用條件下，普通高速鋼軋輥的單槽平均過鋼量只有350噸。推廣本發(fā)明高鎢釩高速鋼耐磨軋輥，使用安全可靠，可以提高軋機作業(yè)率，降低軋材生產成本，改善軋材表面質量，具有良好的經濟和社會效益。附圖說明[0021] 圖1高鎢釩高速鋼耐磨軋輥[0022] 1-外層(輥身)，2-輥芯具體實施方式[0023] 以下結合實施例對本發(fā)明做進一步詳述，但本發(fā)明并不限于以下實施例。[0024] 實施例1：[0025] 一種高鎢釩高速鋼耐磨軋輥及其制造方法，采用電爐分別熔煉外層(1)高速鋼鋼水和輥芯(2)鐵水，具體制備工藝步驟來是：[0026] ①先在1000公斤中頻感應電爐內熔煉軋輥外層(1)高速鋼，并將爐內鋼水的化學組成及其質量分數(shù)控制在10.48％W,1.86％Mo,2.88％C,0.028％P,0.021％S,6.33％Cr,2.38％Nb,2.29％Si,0.67％Mn,余量為Fe及其他不可避免的雜質；然后將鋼水升溫至1667℃，保溫3.5分鐘后，往爐內加入金屬鋁，金屬鋁加入量占爐內鋼水質量分數(shù)的1.9％；繼續(xù)保溫4.0分鐘，然后往爐內加入顆粒尺寸12-16mm，經920℃預熱170分鐘的釩鐵，釩鐵的化學組成及其質量分數(shù)為80.41％,0.80％Si,0.54％Al,0.17％C,0.053％P,0.038％S,余量為Fe及其他不可避免的雜質；釩鐵加入量占爐內鋼水質量分數(shù)的11％，釩鐵入爐后繼續(xù)保溫11分鐘，然后將鋼水出爐到鋼包；

[0027] ②鋼包底部預先放入了多元合金顆粒，多元合金顆粒的尺寸是5-8mm，多元合金顆粒的化學組成及其質量分數(shù)是8.47％Ce,15.66％,13.27％Al,2.23％Mg,2.27％N,2.68％Ta,5.72％K,14.74％Si,5.81％Zr,6.30％Ca,余量為Fe及其他不可避免的雜質；多元合金顆粒加入量占進入鋼包內鋼水質量分數(shù)的1.9％；鋼包內鋼水經扒渣靜置后，當溫度降至1453℃時，將鋼水澆入立式離心機上高速旋轉的金屬鑄型內，獲得軋輥外層(1)，鑄型轉速1120轉/分鐘；鑄型材質是灰鑄鐵，壁厚280mm，鑄型預熱溫度175℃，并在此溫度下噴刷涂料(涂料是鑄造生產中常用的，主要是保護金屬型，易于脫模，一般為常用鋯英粉涂料)，澆注時鑄型溫度不低于140℃；涂料厚度2.8mm；外層(1)澆注完畢8分鐘后，用非接觸式測溫儀測量軋輥外層(1)內表面溫度，當溫度為1260-1267℃時，澆入輥芯(2)鐵水，輥芯(2)鐵水的化學組成及其質量分數(shù)是3.18％C,1.76％Si,0.59％Mn,0.29％Ni,0.11％Sn,0.07％Sb,0.35％Mo,0.09％Nb,1.28％Cu,0.09％Ti,0.05％Y,0.06％Ca,0.021％S,0.035％P,余量為Fe及其他不可避免的雜質；輥芯(2)鐵水澆注溫度為1337℃；

[0028] ③輥芯(2)鐵水澆注完畢28h后，取出軋輥進保溫爐；[0029] ④軋輥經清砂和打磨后，在鑄態(tài)下直接進行粗加工，然后在加熱爐中加熱至1060℃，加熱升溫速度為29℃/h，保溫4h后出爐，出爐后立即噴水霧冷卻軋輥外層(1)，軋輥外層(1)冷卻速度控制在26℃/分鐘；當軋輥外層(1)溫度降至380-390℃時，再入爐以28℃/h的升溫速度加熱至525℃，保溫10h后，爐冷至120℃以下出爐空冷至室溫，最后將軋輥精加工至規(guī)定尺寸和精度，得到高鎢釩高速鋼耐磨軋輥，軋輥力學性能見表1。[0030] 實施例2：[0031] 一種高鎢釩高速鋼耐磨軋輥及其制造方法，采用電爐分別熔煉外層(1)高速鋼鋼水和輥芯(2)鐵水，具體制備工藝步驟來是：[0032] ①先在1500公斤中頻感應電爐內熔煉軋輥外層(1)高速鋼，并將爐內鋼水的化學組成及其質量分數(shù)控制在10.23％W,1.94％Mo,2.81％C,0.031％P,0.024％S,6.15％Cr,2.46％Nb,2.24％Si,0.83％Mn,余量為Fe及其他不可避免的雜質；然后將鋼水升溫至1653℃，保溫4.0分鐘后，往爐內加入金屬鋁，金屬鋁加入量占爐內鋼水質量分數(shù)的1.8％；繼續(xù)保溫3.0分鐘，然后往爐內加入顆粒尺寸12-16mm，經900℃預熱180分鐘的釩鐵，釩鐵的化學組成及其質量分數(shù)為79.33％,0.97％Si,0.37％Al,0.21％C,0.048％P,0.035％S,余量為Fe及其他不可避免的雜質；釩鐵加入量占爐內鋼水質量分數(shù)的10.5％，釩鐵入爐后繼續(xù)保溫11分鐘，然后將鋼水出爐到鋼包；

[0033] ②鋼包底部預先放入了多元合金顆粒，多元合金顆粒的尺寸是5-8mm，多元合金顆粒的化學組成及其質量分數(shù)是8.64％Ce,15.33％,13.66％Al,2.17％Mg,2.34％N,2.97％Ta,5.63％K,14.92％Si,5.70％Zr,6.38％Ca,余量為Fe及其他不可避免的雜質；多元合金顆粒加入量占進入鋼包內鋼水質量分數(shù)的2.0％；鋼包內鋼水經扒渣靜置后，當溫度降至1463℃時，將鋼水澆入立式離心機上高速旋轉的金屬鑄型內，獲得軋輥外層(1)，鑄型轉速1150轉/分鐘；鑄型材質是灰鑄鐵，壁厚300mm，鑄型預熱溫度160℃，并在此溫度下噴刷涂料(涂料是鑄造生產中常用的，主要是保護金屬型，易于脫模，一般為常用鋯英粉涂料)，澆注時鑄型溫度不低于140℃；涂料厚度3.2mm；外層(1)澆注完畢10分鐘后，用非接觸式測溫儀測量軋輥外層(1)內表面溫度，當溫度為1284-1290℃時，澆入輥芯(2)鐵水，輥芯(2)鐵水的化學組成及其質量分數(shù)是3.21％C,1.71％Si,0.77％Mn,0.25％Ni,0.13％Sn,

0.04％Sb,0.42％Mo,0.07％Nb,1.37％Cu,0.07％Ti,0.08％Y,0.03％Ca,0.031％S,

0.033％P,余量為Fe及其他不可避免的雜質；輥芯(2)鐵水澆注溫度為1344℃；

[0034] ③輥芯(2)鐵水澆注完畢24h后，取出軋輥進緩冷坑；[0035] ④軋輥經清砂和打磨后，在鑄態(tài)下直接進行粗加工，然后在加熱爐中加熱至1050℃，加熱升溫速度為28℃/h，保溫5h后出爐，出爐后立即噴水霧冷卻軋輥外層(1)，軋輥外層(1)冷卻速度控制在28℃/分鐘；當軋輥外層(1)溫度降至350-360℃時，再入爐以25℃/h的升溫速度加熱至520℃，保溫11h后，爐冷至120℃以下出爐空冷至室溫，最后將軋輥精加工至規(guī)定尺寸和精度，得到高鎢釩高速鋼耐磨軋輥，軋輥力學性能見表1。[0036] 實施例3：[0037] 一種高鎢釩高速鋼耐磨軋輥及其制造方法，采用電爐分別熔煉外層(1)高速鋼鋼水和輥芯(2)鐵水，具體制備工藝步驟來是：[0038] ①先在1000公斤中頻感應電爐內熔煉軋輥外層(1)高速鋼，并將爐內鋼水的化學組成及其質量分數(shù)控制在10.67％W,1.76％Mo,2.97％C,0.030％P,0.023％S,6.42％Cr,2.27％Nb,2.41％Si,0.64％Mn,余量為Fe及其他不可避免的雜質；然后將鋼水升溫至1677℃，保溫3.0分鐘后，往爐內加入金屬鋁，金屬鋁加入量占爐內鋼水質量分數(shù)的2.0％；繼續(xù)保溫4.0分鐘，然后往爐內加入顆粒尺寸12-16mm，經950℃預熱150分鐘的釩鐵，釩鐵的化學組成及其質量分數(shù)為80.96％,0.64％Si,0.65％Al,0.07％C,0.055％P,0.047％S,余量為Fe及其他不可避免的雜質；釩鐵加入量占爐內鋼水質量分數(shù)的11.2％，釩鐵入爐后繼續(xù)保溫12分鐘，然后將鋼水出爐到鋼包；

[0039] ②鋼包底部預先放入了多元合金顆粒，多元合金顆粒的尺寸是5-8mm，多元合金顆粒的化學組成及其質量分數(shù)是8.29％Ce,15.70％,12.78％Al,2.35％Mg,2.07％N,2.61％Ta,5.80％K,14.55％Si,5.95％Zr,6.04％Ca,余量為Fe及其他不可避免的雜質；多元合金顆粒加入量占進入鋼包內鋼水質量分數(shù)的1.8％；鋼包內鋼水經扒渣靜置后，當溫度降至1439℃時，將鋼水澆入立式離心機上高速旋轉的金屬鑄型內，獲得軋輥外層(1)，鑄型轉速1100轉/分鐘；鑄型材質是灰鑄鐵，壁厚270mm，鑄型預熱溫度180℃，并在此溫度下噴刷涂料(涂料是鑄造生產中常用的，主要是保護金屬型，易于脫模，一般為常用鋯英粉涂料)，澆注時鑄型溫度不低于140℃；涂料厚度2.0mm；外層(1)澆注完畢7分鐘后，用非接觸式測溫儀測量軋輥外層(1)內表面溫度，當溫度為1235-1239℃時，澆入輥芯(2)鐵水，輥芯(2)鐵水的化學組成及其質量分數(shù)是3.07％C,1.88％Si,0.54-％Mn,0.38％Ni,0.08％Sn,

0.08％Sb,0.31％Mo,0.11％Nb,1.24％Cu,0.13％Ti,0.04％Y,0.07％Ca,0.031％S,

0.036％P,余量為Fe及其他不可避免的雜質；輥芯(2)鐵水澆注溫度為1317℃；

[0040] ③輥芯(2)鐵水澆注完畢30h后，取出軋輥進保溫爐；[0041] ④軋輥經清砂和打磨后，在鑄態(tài)下直接進行粗加工，然后在加熱爐中加熱至1080℃，加熱升溫速度為30℃/h，保溫3h后出爐，出爐后立即噴水霧冷卻軋輥外層(1)，軋輥外層(1)冷卻速度控制在25℃/分鐘；當軋輥外層(1)溫度降至410-420℃時，再入爐以30℃/h的升溫速度加熱至530℃，保溫10h后，爐冷至120℃以下出爐空冷至室溫，最后將軋輥精加工至規(guī)定尺寸和精度，得到高鎢釩高速鋼耐磨軋輥，軋輥力學性能見表1。[0042] 表1高鎢釩高速鋼耐磨軋輥力學性能[0043][0044] 本發(fā)明軋輥外層(輥身)和輥芯實現(xiàn)了牢固的冶金結合，確保軋輥使用中不會發(fā)生剝落和開裂事故。本發(fā)明軋輥由于外層中加入較多的硅和鋁，在鑄態(tài)下硬度低，不經軟化退火，可以直接進行粗加工，生產效率高，且節(jié)能環(huán)保。本發(fā)明軋輥外層(輥身)硬度高，大于84HSD，硬度均勻性好，小于2HSD，韌性好，沖擊韌性大于15J/cm2，輥芯抗拉強度高，大于

650MPa，具有優(yōu)異的綜合力學性能。用于軋制高強度低合金熱軋螺紋鋼時，當軋材在進入成品機架前，進行噴水冷卻，導致軋材表面溫度下降，強度提高，從而使軋材變形抗力顯著增大，本發(fā)明軋輥在此惡劣工況下也表現(xiàn)出優(yōu)異的耐磨性，用于軋制 高強度低合金熱軋螺紋鋼的成品機架上，本發(fā)明軋輥的單槽平均過鋼量達到500噸以上，相同使用條件下，普通高速鋼軋輥的單槽平均過鋼量只有350噸，本發(fā)明軋輥的使用壽命明顯優(yōu)于普通高速鋼軋輥。推廣本發(fā)明高鎢釩高速鋼耐磨軋輥，使用安全可靠，可以提高軋機作業(yè)率，降低軋材生產成本，改善軋材表面質量，具有良好的經濟和社會效益。