高速钢轧辊制造技术,制造高速钢轧辊主要有锻造、铸造、喷射成形、热等静压等技术。锻造高速钢轧辊的推广使用进展缓慢;目前工业生产中较常见的铸造高速钢轧辊制造方法有离心铸造法、连续浇注外层成形法、电渣重熔法和液态金属电渣熔接法。
2.1铸造高速钢轧辊
铸造高速钢轧辊制造技术的改进主要围绕提高钢的纯净度和均匀性,提高轧辊强度和轧辊外层与辊芯的冶金结合。不同的轧机,同一轧机的不同机架,对轧辊性能的要求不同,可以根据所需的轧辊性能、轧辊规格和生产成本选择合适的制造方法。
1)离心铸造法。离心铸造轧辊的主要特点是将液态外层材料和芯部材料以一定的时间间隔浇入铸型内。离心旋转时间、辊芯金属液浇注间隔时间、浇注温度及防止外层元素偏析和内外层材料界面氧化是此方法制造轧辊成败的关键。
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在轧制中,轧件与轧辊相互作用,轧件在轧辊作用下产生塑性变形,轧机、轧辊等受轧件的反力产生弹性变形。当然,轧件也伴有小的弹性变形,通过轧辊后有极小的弹性变形量恢复,增加了轧件厚度。如图所示,厚度为H的轧件经过轧辊压下Δh总,但由于轧辊弹性变形,轧件减少压下Δh1;同时轧件出轧辊后,由于弹性变形恢复,轧件压下减少Δh2。结果,轧件实际压下量Δh=Δh总-Δh1-Δh2当Δh总=Δh1+Δh2当时,轧件通过轧辊将不产生压下,这时的轧件厚度即是最小可轧厚度。斯通(M.D.Stone)、罗伯茨(W.L.Roberts)、福特-亚历山大(H.Ford)-(J.M.Al-exander)等人都对最小可轧厚度公式做过理论推导。
按斯通推导的计算公式,最小可轧厚度 hmin=3.58DμK / D
钢液与已经预热的芯轴表面熔合,并因结晶器的冷却而凝固,形成复合层。借助移动装置不断由结晶器中拉出已经凝固的部分(或结晶器上移),同时上部钢水不断注入,直至达到预定的轧辊长度为止。目前国外ESSLM法已实现了工业化,采用ESSLM工艺生产的高速钢复合轧辊外层致密,无缩孔、裂纹、疏松等缺陷,外层金属与芯轴熔合良好,主要合金元素、硬度及显组织在高度方向及横断面上的分布均匀。
2.2喷射成形(Osprey)高速钢轧辊
Osprey技术是在粉末冶金惰性气体雾化制粉的基础上发展起来的一种近终成形技术,它是充分利用已精炼的液态金属,用高压惰性气体将合金液流雾化成细小的熔滴,熔滴在高速气流的作用下飞行并被雾化气体冷却,
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