二是高速钢轧辊在使用过程中辊身表面能够形成附着力强、均匀而致密的氧化膜,这种氧化膜长时间存在而不脱落,使得高速钢轧辊耐磨性得到显著提高。
三是高速钢的线膨胀系数大,所以在轧制过程中,由于整个辊面的温差,辊身中部的膨胀量比辊身两端的膨胀量要大一些,随着轧制周期延长,这种辊径差越来越大。
因此,利用高速钢轧辊材料这一特性,在轧辊上机使用前,人为地将辊面修磨成合理的负凸度,通过控制轧辊辊身冷却水量的梯度分布来控制辊型的变化量,以延长轧制周期,从而提高轧制量。
离心铸造高速钢轧辊工艺是指利用离心机浇注法铸造成型高速钢轧辊,有立式离心机浇铸法、卧式离心机浇铸法和倾斜式离心机浇铸法3种。高速钢复合轧辊是指轧辊采用三层结构,即外层高速钢、过度层石墨钢、芯部球墨铸铁。
二是刀具的加工性能制约轧辊加工能力,通用类轧辊加工刀具硬度在HS80-85之间,与高硼钢轧辊的硬度非常接近,通用类刀具加工高硼钢轧辊会快速增加刀刃及后刀面磨损量,刀具急剧钝化,无法稳定加工。
为了解决以上问题,经过分析与实践,通过提高机床系统刚度;提高刀具性能、优化刀具几何参数、正确装夹刀具;选择合理车削用量三项措施的实施,可以实现高硼钢轧辊在普通轧辊机床上加工
轧辊产生弹性压扁时可能轧制的最小板厚。在一定轧机上轧制一定的产品时,随着板带的逐渐变薄,压下越来越困难。当板带薄至某一限度后,不管如何旋紧压下螺丝或加大液压压下的压力,不管反复轧制多少道,由于轧辊产生弹性压扁而不可能再使产品变薄。这一极限厚度称为最小可轧厚度。
4)液态金属电渣熔接法(ESSLM)。1996年,乌克兰ELMET轧辊公司开发了液态金属电渣熔接法制造高速钢复合轧辊新工艺,它是在CPC法的基础上加上电渣净化的一种新的轧辊制造方法。用ESSLM法制造轧辊时,其外层是在特殊设计的导电水冷铜结晶器中凝固形成的,结晶器不仅使浇入的外层钢水凝固,同时也作为电渣过程中非自耗电极。复合过程开始时,先将作为高速钢轧辊芯部的芯轴插入结晶器中,并与其同轴。轴的外表面和结晶器的内
表面的间隙决定轧辊外层厚度。然后将在另外的熔化装置中熔化的渣液浇入结晶器和芯轴的间隙中,渣液形成渣池,它的热量将芯轴表面预热。然后再浇入外层高速钢水,可连续浇入,也可按预先设定的程序浇入。钢水将熔渣上浮,同时在通过渣池时被渣精炼。
6)良好的抗热裂性。高速钢由于其特有的组织特点,能有效的抑制裂纹的形成和扩展。在实际使用中发现,高速钢轧辊的确具有比高铬铸铁轧辊更好的抗热裂性。因此若发生一般的生产事故,可以通过正常磨削量或附加很小的磨削量就可以消除事故带来的影响,使处理过程更为简化,并且也节约成本。
7)良好的耐磨性。与半钢、高铬铸铁和高镍铬无限冷硬铸铁轧辊相比,高速钢轧辊轧制吨位大幅度提高,F1-F4机架约为10000t,F5机架约为6000t,显示高速钢轧辊具有良好的耐磨性。高速钢轧辊轧制吨位的增加,导致其辊耗明显下降,在相同轧钢条件下,高速钢轧辊的辊耗在F1机架是高铬铸铁轧辊的1/5,F2机架是高铬铸铁轧辊的1/7,F4机架是高镍铬无限冷硬铸铁轧辊的1/13,F5机架是高镍铬无限冷硬铸铁轧辊的1/8。
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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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