高速钢轧辊材料的化学组成,主要元素如下1~3.5%C、4.5~10%V、3~10%Cr、0.2~2%Si、0.2~2%Mn、2~15%(Mo+W),余量Fe和杂质。
日本专利JP8020837公开了一种高速钢轧辊材料的化学组成,主要元素如下1.50~3.50%C、<1.50%Si、<1.20%Mn、5.50~12.00%Cr、2.00~8.00%Mo、3.00~10.00%V、0.60~7.00%Nb、0.01~0.200%B、0.08~0.300%N,余量Fe。
日本专利JP2001294975-A也公开了一种高速钢轧辊材料的化学组成,主要元素如下1~3.5%C、4.5~10%V、3~10%Cr、0.2~2%Si、0.2~2%Mn、2~15%(Mo+W),余量Fe和杂质。
欧洲专利EP1033191-A1公开了一种离心铸造高速钢复合轧辊的制造方法,高速钢主要的化学组成如下2.3~3.5%C、6~8%V,3~9%Mo。为了减轻元素偏析,加入N、Ta,Ha、Zr和Nb等元素,形成含V和Ta,Ha、Zr、Nb的复合氮化物,有利于离心铸造高速钢轧辊元素偏析的减轻。但Ta,Ha等元素价格高,将增加轧辊生产成本,另外,加入氮易出现气孔,损害轧辊性能。
中国发明专利CN1807671公开了一种连续复合高速钢轧辊工艺配方,外层辊身的工艺配方(重量%)是1.5~3.5C、2.0~7.0Cr、2.0~7.0Mo、4.0~10.0V、4.0~10.0W、0~10.0Co,Ni<2.0,其余为Fe。
目前用高速钢轧辊取代半钢轧辊、高铬铸铁轧辊和镍铬无限冷硬铸铁轧辊,对于提高轧辊寿命,延长轧辊更换周期,都取得了良好的效果。但上述高速钢轧辊中,都含有较多价格昂贵的钒元素,增加了高速钢轧辊的生产成本。尽管钒易形成高硬度的MC型碳化物,对提高轧辊耐磨性有利,但钒含量高时,由于沿晶界易出现龟裂,基体易优先磨损,轧材粘附于辊面,辊表面易粗糙,降低轧材表面质量,反而加快了换辊周期。此外MC数量过多,硬度过高,导致磨削加工困难,同时随着钒含量的增加,合金碳化物MC尺寸增大,高速钢轧辊的韧性和热疲劳性能下降。另外,上述高速钢轧辊中,碳含量都在1%以上,碳部分进入碳化物,部分进入基体,碳含量高,导致基体韧性低,且热疲劳性能差。轧辊使用中易出现龟裂,甚至发生剥落现象,影响轧钢正常生产。