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高速钢轧辊热处理工艺及刀具的选择目前人们所称的高速钢轧辊均为高碳高速钢复合轧辊，以成为现代轧钢生产发展的重要组成部分。
高速钢轧辊自1988年首次在日本的热轧带钢轧机上成功应用以来，经过20年的发展，已在世界各国的轧机上获得了广泛的应用。
目前，铸造高速钢轧辊不仅广泛应用于冷、热轧带钢热连轧机精轧机架，也广泛应用于线棒材轧机精轧机架，同时在型材轧机、管材轧机、扁带材轧机上也得到了很好的应用。
以下就具体介绍一下合金元素在高速钢轧辊中的应用及高速钢轧辊的加工工艺。
一、高速钢轧辊的特点高速钢轧辊是问世时间最短、发展最快且应用前景最广的热轧辊材料。
高速钢又名风钢或锋钢，意思是淬火时即使在空气中冷却也能硬化，并且很锋利。
它是一种成分复杂的合金钢，含有钨、钼、铬、钒等碳化物形成元素。
合金元素总量达10%~25%左右。
其特点是：（1）碳化物硬度高。
2）热稳定性好。
3）使用中易形成氧化膜。
4）淬透性好。
5）优良的强韧性。
6）良好的抗热裂性。
7）良好的耐磨性。
二、合金元素在高速钢轧辊中的作用1）碳（C）：高速钢轧辊与普通高速钢相比碳含量较高，根据不同成分配比在1.4%-3.5%之间（碳含量应根据强碳化物形成元素的含量确定）。
2）钒（V）：钒能形成碳化物Vc，回火时Vc弥散析出，形成二次硬化，可以提高工件的冲击韧性，硬度和耐磨性。
一般控制在2.5%-4.0%。
3）铌（Nb）：铌比钒更贵，铌和钒综合作用会获得回火后更好的二次硬化效果。
铌和钒的总量应控制在3%-6%。
4）铬（Cr）：高速钢轧辊的淬透性主要靠铬，铬还可以调节基体的碳平衡，能提高抗氧化退碳和抗腐蚀能力。
但铬含量过高会在回火时形成不稳定碳化物，降低热稳定性和红硬性。
5）钨（Wu）：钨是促进高速钢抗回火性和红硬性的首选元素。
钨还有一定的抗氧化性，如钨含量过高会降低耐磨性，故综合考虑钨含量应低于5%。
6）钼（Mu）：钼和钨的性能是一样的，钼的密度比钨低，在一定程度上可消除偏析现象。
加工高速钢刀具的选择：以CBN刀片加工高速钢轧辊为例高速钢是一种成分复杂的合金钢，含有钨、钼、铬、钒、铌等碳化物元素，在热处理工艺淬火后，即使在空气中冷却也能硬化，且硬度较高，导致车削加工难度大。
高速钢轧辊，又称高碳高速钢复合轧辊，是近年来使用广泛的一种新型热轧辊材料，具有高硬度、高耐磨性以及良好的热硬性和强韧性，目前已在板材、型钢、棒线材等领域得到了充分的应用。
一、高速钢轧辊特点高速钢轧辊，具有热稳定性好、淬透性好、碳化物硬度高等特点，容易形成氧化膜，具有良好的热抗裂性和耐磨性能，其单槽轧制量能达到铸铁轧辊的4~5倍，有利于轧材负公差控制，提高轧材表面质量。
二、高速钢轧辊加工难点1、高速钢轧辊工作层硬度高，一般约在HSD82~86，尤其在经过热处理后、精加工前，工作层最高硬度可达HSD93，并且轧辊表面分布有坑洼，刀具切削刃在断续切削时会受到切削高温的影响，并承受剧烈冲击。
2、高速钢轧辊的工作层组织是在马氏体集体中弥散分布20%左右的高硬度微小碳化物，这些硬质点的硬度很高，对刀具刃口有擦伤作用，导致刀具刃口出现豁口，同时切削时的剪切变形抗力增大，造成切削加工困难。
3、高速钢热硬性好，即使在高温切削下，硬度落差也比较小，依然有很高的硬度，会加速刀具的磨损。
4、高速钢合金含量高，在经过特殊处理后，晶粒更加致密细化，材料韧性更好，因此在切削时刀具刃口承受的切削力也更大。
三、高速钢轧辊加工刀具选择高速钢轧辊的切削加工，重点在于加工刀具的选择。
过去人们普遍使用金刚石刀具、涂层硬质合金刀具等来加工高速钢轧辊，虽然也能够加工，但是刀具的磨损、破损、崩刃等现象非常严重，切削加工效率极低。
新型PCBN（聚晶立方氮化硼）刀具，具有极高的硬度（仅次于金刚石）、热稳定性好、化学惰性好以及良好的耐磨性、抗冲击强度和抗破碎能力，是加工高速钢轧辊的理想刀具选择。
另外，博特新开发的立方氮化硼刀具材料牌号BTS2000，在BTS2800的基础上进行进一步的优化，目前在高速钢轧辊的应用加工上，有着非常显著的成效。
轧辊用高速钢的制备、热处理及组织与性能研究的开题报告一、研究背景轧辊是制钢和轧制金属板材的重要工具，其优良的轧制效果直接影响着轧制质量和产量。
目前普遍使用的轧辊材料为高速钢，其具有良好的硬度、热稳定性和韧性，适用于高温、高压下长期运转。
然而，由于轧辊在使用过程中受到的冲击、摩擦和高温等因素的影响，使其表面易受损伤，导致其使用寿命预期无法达到。
因此，研究开发高性能的轧辊材料，并对其制备、热处理、组织和性能进行深入探究，将有助于提高轧辊的使用寿命和生产效率，从而满足钢铁工业快速发展和需求。
二、研究内容1. 轧辊用高速钢的制备选取合适的高速钢原料，采用真空感应熔炼、氩气保护精炼、连铸等先进工艺制备高性能的轧辊用高速钢材料。
2. 轧辊用高速钢的热处理通过热处理手段对轧辊用高速钢进行淬火、回火等处理，调整其组织结构和性能，提高其硬度、韧性和耐磨性能，增强其耐用性。
3. 轧辊用高速钢的组织与性能研究采用金相、扫描电镜等手段对轧辊用高速钢的组织结构进行研究，分析其晶粒大小、晶界分布、相组成等特征，探究其影响因素。
同时测试其硬度、韧性、耐磨性能等关键指标，建立相应的性能测试体系。
三、研究意义本研究将为轧辊用高速钢的制备、热处理和性能研究提供基础理论与实践指南。
具体意义如下：1. 提高轧辊材料的质量和性能，延长轧辊的使用寿命，降低生产成本。
2. 实现钢铁工业的节能减排和环保发展目标，推动钢铁行业高质量发展。
3. 积累相关材料制备、热处理和性能研究方面的科研经验，推动我国高性能轧辊材料技术的国际领先地位。
四、研究方法本研究将采取实验室试验、理论分析和模拟仿真等多种方法，具体包括：1. 实验室试验：主要包括高速钢材料的制备、热处理及性能测试，通过对不同工艺参数的调整，实现优化制备和热处理目标。
2. 理论分析：基于金相、扫描电镜等手段对高速钢材料的组织成分和性能进行定性定量分析，探索其影响因素。
3. 模拟仿真：采用有限元分析方法，对不同条件下的轧辊使用情况进行仿真模拟，分析轧辊材料的性能与结构变化过程。
车削各种材质轧辊的刀具轧辊作为一个单独行业存在，并且轧辊包含很多种类，如冷硬铸铁轧辊，锻造热轧辊，球墨铸铁轧辊等等，不同的轧辊工作性质不同，从而要求的硬度也不同，硬度低的轧辊可采用硬质合金刀具加工，但对于高硬度轧辊传统刀具已不能实现加工，之后我国研制出BN-K1材质和BN-S20材质的立方氮化硼刀具，使加工高硬度铸铁轧辊成为现实。
一、车轧辊常用机夹车刀型号选择：大型轧辊常采用重型轧辊车床加工，重型轧辊常用机夹刀柄40*40刀方；常用刀杆角度为45度机夹车刀和圆弧车刀。
部分小型轧辊亦采用25*25机夹刀柄和32*32机夹刀柄。
机夹刀柄的主偏角根据轧辊“长径比”选择，细长轧辊常用90度或75度机夹车刀，“粗壮”轧辊常用45度或圆弧车刀加工。
二、车轧辊根据切削余量和加工状况选择刀具尺寸型号：选用BN-K1材质立方氮化硼刀具加工铸铁轧辊时，一般使用RNMN200800，RNUN200800，RNMN150700，RNUN160800，RNUN150716，RNMN150716尺寸型号。
选择BN-S20材质立方氮化硼刀具加工锻钢冷轧辊常用刀具型号为SNMN120712，SNMN120412，SNMN120408，RNMN120400。
下图为机夹车刀和刀具刀片：三、车轧辊刀具（刀头）选择及切削参数指导:选择原则：1，轧辊材质，2，轧辊硬度，3，轧辊的切削余量及热处理方式。
根据车轧辊用的刀具牌号对应的轧辊材质，可分为三大类：1，车硬度较低的轧辊:如球墨铸铁轧辊，高合金铸铁轧辊，常用于热轧辊，支承辊，中间辊，其特点是相对工作辊来讲一般硬度较低，车这类轧辊，普通合金刀具即可加工，常用刀具YG6或YG6X。
2，车高硬度铸铁轧辊：如车冷硬铸铁轧辊（含无限冷硬铸铁轧辊），车高镍铬轧辊，车高铬铁轧辊，车含硼高速钢轧辊，车半钢轧辊（含铸造半钢轧辊和高碳半钢轧辊）；车镍铬钼离心复合轧辊。
车此类轧辊时，因轧辊硬度较高，轧辊毛坯一般伴随着气孔，沙眼，包砂等铸造缺陷，对刀具的抗冲击性、耐高温、耐磨损性能要求很高。
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 101417342A[43]公开日2009年4月29日[21]申请号200810235457.5[22]申请日2008.12.03[21]申请号200810235457.5[71]申请人宝钢集团常州轧辊制造公司地址213019江苏省常州市新冶路41号[72]发明人曹惠伦 段洪波 刘建军[74]专利代理机构常州市江海阳光专利代理有限责任公司代理人翁坚刚[51]Int.CI.B23B 1/00 (2006.01)B23Q 15/013 (2006.01)B23Q 15/08 (2006.01)权利要求书 1 页 说明书 3 页[54]发明名称高硬度轧辊的加工方法[57]摘要本发明公开了一种高硬度轧辊的加工方法，具有以下步骤：①将硬度为86HSD～99HSD的轧辊放置在车床上，用CBN聚晶刀片作为车刀以50～90m/min 的切削速度对轧辊进行粗加工，其进给量为0.7～1.2mm/r，切削深度为0.5～1.5mm；②用CBN聚晶刀片作为车刀以100～180m/min的切削速度再对轧辊进行半精加工，其进给量为0.35～0.5mm/r，切削深度为0.2～0.5mm；③用CBN聚晶刀片作为车刀以200～250m/min的切削速度再对轧辊进行精加工，其进给量为0.15～0.3mm/r，切削深度为0.1～0.5mm。
本发明的方法加工耗时短，效率高，成本低。
200810235457.5权 利 要 求 书第1/1页 1、一种高硬度轧辊的加工方法，其特征在于具有以下步骤：①将硬度为86HSD～99HSD 的轧辊放置在车床上，用CBN聚晶刀片作为车刀以50～90m/min的切削速度对轧辊进行粗加工，其进给量为0.7～1.2mm/r，切削深度为0.5～1.5mm；②用CBN聚晶刀片作为车刀以100～180m/min的切削速度再对轧辊进行半精加工，其进给量为0.35～0.5mm/r，切削深度为0.2～0.5mm；③用CBN聚晶刀片作为车刀以200～250m/min的切削速度再对轧辊进行精加工，其进给量为0.15～0.3mm/r，切削深度为0.1～0.5mm。
专利名称：一种凸形轧辊加工车刀专利类型：实用新型专利
发明人：叶惠明,叶少良,诸优明,叶戈申请号：CN201620998984.1
申请日：20160831
公开号：CN206009867U
公开日：
20170315
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种凸形轧辊加工车刀，包括刀体、刀头、压块和弹簧片；刀体的前端设置有第一矩形槽，第一矩形槽的一侧内部平面上设置有多个齿槽；第一矩形槽中嵌入有刀头，刀头的尾端设置有第二矩形槽，刀头的侧面设置有第三矩形槽，第三矩形槽的内部固定有弹簧片；刀头的上方平面上还设置有圆弧槽；压块固定在刀体前端的上平面上，压块的底面上设置有凸点，凸点嵌入在圆弧槽中；本实用新型的刀头可以根据需要向外伸出，依靠齿槽和弹簧片的组合，用户可以轻松并等距离的将刀头向外移动，压块从上方将刀头压紧在第一矩形槽内。
申请人：河源正信硬质合金有限公司
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国籍：CN
代理机构：广州粤高专利商标代理有限公司
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