CN104384470A - 一种双金属复合辊环的制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双金属复合辊环的制造工艺，它涉及轧钢行业技术领域，它的制作流程为：先制造离心模具，然后再将离心模具的两端加装端盖，将离心模具上涂刷涂料，进行覆膜后，采用高温烘烤，放置在离心机上转动，进行浇注准备；半钢的熔炼及芯部球墨铸铁材料的球化处理，完成后，工作层材料离心浇注，待工作层材料浇注完成，覆盖少量玻璃渣，防止工作层材料氧化，离心模具继续转动，工作层材料继续凝固，经过一定时间，浇注内层材料，浇注过程分两次完成。在制造过程中确定了辊身的化学成份，使浇注温度，冷却参数热处理的退火工艺、淬火工艺、回火工艺参数控制在一定范围内，能生产出大型的质量可靠的辊环，更加受到国内外市场欢迎。

Description

一种双金属复合辊环的制造工艺
技术领域
本发明涉及一种双金属复合辊环的制造工艺，属于轧钢行业技术领域。
背景技术
轧钢生产会用到多种工具和设备。辊环是轧钢行业的专用工具，其作用与轧辊相同，都是使金属变形达到要求的尺寸和形状。辊环的主要用途有以下几个方面：
1、在线材轧机精轧部分作为高速线材轧机的最后十架(在我国和世界各地高速线材轧机标准配置为28架轧机，在这28架轧机的后十架)轧机上，完成高速度、精尺寸、长期稳定尺寸要求条件下工作的轧制工具；目前这类辊环主要是由硬质合金材料制成，俗称碳化钨辊环。
2、专门制作单质材料的辊环，用于组合轧辊的辊芯上套装并固定之后形成完整的一体轧辊进行轧制工作；
3、在生产工字钢、H型钢及其它异形钢材轧制的辊环，同样套装在类似辊芯的固定装置上，完成材料的深度变形、不均匀变形的工具，例如万能轧机轧制H型钢。
目前我国钢铁企业使用的大型辊环大都依赖进口。例如马鞍山钢铁公司、津西钢铁集团等轧制大型H型钢所用辊环基本全部进口。进口的辊环成本过高，大大增加了企业成本，因此国内急需开发一种低成本，且能大量的制造大型辊环的方法。
发明内容
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种双金属复合辊环的制造工艺。
本发明的双金属复合辊环的制造工艺，它的制作流程为：1、先制造出离心模具a，然后再将离心模具a的两端加装端盖b；2、将离心模具a上涂刷涂料，进行覆膜后，采用高温烘烤至150-350℃，放置在离心机上转动，进行浇注准备；3、半钢的熔炼及芯部球墨铸铁材料的球化处理：辊环的工作层材料为半钢材料，内层材料为球墨铸铁材料，首先采用中频炉、电炉熔炼半钢材料，合金成分达到后充分脱氧即可；球墨铸铁材料按照要求熔炼成功后加入球化剂球化，球化剂量为铁水量的1.7-2.1％，孕育剂量实增Si0.5-1.0％，块度5-15mm，出铁前放置包底，瞬时孕育量为铁水量的0.10-0.30％，块度1-5mm，浇注时随流加入即可；4、球化处理完成后，采用离心机驱动离心模具将半钢材料和球墨铸铁材料浇注进去，浇注的过程分为两步：首先将工作层材料进行离心浇注，离心机驱动轮c旋转起来，带动离心模具a旋转，离心模具a内两端有两个端盖b，预先固定在离心模具a内，防止钢水流出，两端盖b之间的距离就是辊环厚度，先将工作层钢水浇注进去，待工作层材料浇注完成，在工作层材料表面覆盖少量玻璃渣，防止工作层材料氧化，然后离心模具继续转动，待工作层材料继续凝固，经过一定时间，在进行浇注内层材料，浇注过程完成后，待内层材料完全凝固后，浇注的辊环与离心模具a按照一定的冷却速度冷却并达到一定的温度时卸开端盖b，取出辊环，完成浇注辊环工作。
作为优选，所述的外层工作层的浇注温度1460-1520℃，所述的芯部球墨铸铁内层的浇注温度1370-1430℃。
作为优选，所述的半钢材料的成分为：碳1.50-1.95％，硅0.3-0.8％，锰0.3-1.2％，磷小于0.03％，硫小于0.03％，其余合金元素为Cr 1.0-2.0％，Nil.2-2.0％，Mo0.3-0.8％。
作为优选，所述的内层材料的成分为：碳1.60-2.0％，硅1.3-2.5％，锰0.3-1.0％，磷小于0.03％，硫小于0.03％，其余合金元素Cr小于0.2％，Ni 0.4-0.6％。
作为优选，所述的球墨铸铁材料可替换为石墨钢材料。
本发明的有益效果：它能克服现有技术的弊端，制备方法简单，在制造过程中确定了辊身的化学成份，使浇注温度，冷却参数热处理的退火工艺、淬火工艺、回火工艺参数控制在一定范围内，能生产出大型的质量可靠的辊环，它的成本低廉，生产出来的辊环可以替代进口辊环，(已经出口美国及ArcelorMitaal集团等国外钢铁企业)更加受到国内外市场的欢迎。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1为本发明离心机驱动轮驱动离心模具的状态结构示意图。
图2为本发中制备出的辊环的结构示意图。
具体实施方式
如图1-2所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它的制作流程为：1、先制造出离心模具a，然后再将离心模具a的两端加装端盖b；2、将离心模具a上涂刷涂料，进行覆膜后，采用高温烘烤至150-350℃，放置在离心机上转动，进行浇注准备；3、半钢的熔炼及芯部球墨铸铁材料的球化处理：辊环的工作层材料为半钢材料，内层材料为球墨铸铁材料，首先采用中频炉、电炉熔炼半钢材料，合金成分达到后充分脱氧即可；球墨铸铁材料按照要求熔炼成功后加入球化剂球化，球化剂量为铁水量的1.7-2.1％，孕育剂量实增Si0.5-1.0％，块度5-15mm，出铁前放置包底，瞬时孕育量为铁水量的0.10-0.30％，块度1-5mm，浇注时随流加入即可；4、球化处理完成后，采用离心机驱动离心模具将半钢材料和球墨铸铁材料浇注进去，浇注的过程分为两步：首先将工作层材料进行离心浇注，离心机驱动轮c旋转起来，带动离心模具a旋转，离心模具a内两端有两个端盖b，预先固定在离心模具a内，防止钢水流出，两端盖b之间的距离就是辊环厚度，先将工作层钢水浇注进去，待工作层材料浇注完成，在工作层材料表面覆盖少量玻璃渣，防止工作层材料氧化，然后离心模具继续转动，待工作层材料继续凝固，经过一定时间，在进行浇注内层材料，浇注过程完成后，待内层材料完全凝固后，浇注的辊环与离心模具a按照一定的冷却速度冷却并达到一定的温度时卸开端盖b，取出辊环，完成浇注辊环工作。
其中，所述的外层工作层的浇注温度1460-1520℃，所述的芯部球墨铸铁内层的浇注温度1370-1430℃；所述的半钢材料的成分为：碳1.50-1.95％，硅0.3-0.8％，锰0.3-1.2％，磷小于0.03％，硫小于0.03％，其余合金元素为Cr 1.0-2.0％，Ni1.2-2.0％，Mo0.3-0.8％；所述的内层材料的成分为：碳1.60-2.0％，硅1.3-2.5％，锰0.3-1.0％，磷小于0.03％，硫小于0.03％，其余合金元素Cr小于0.2％，Ni0.4-0.6％；所述的球墨铸铁材料可替换为石墨钢材料。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种双金属复合辊环的制造工艺，其特征在于：它的制作流程为：(1)、先制造出离心模具(a)，然后再将离心模具(a)的两端加装端盖(b)；(2)、将离心模具(a)上涂刷涂料，进行覆膜后，采用高温烘烤至150-350℃，放置在离心机上转动，进行浇注准备；(3)、半钢的熔炼及芯部球墨铸铁材料的球化处理：辊环的工作层材料为半钢材料，内层材料为球墨铸铁材料，首先采用中频炉、电炉熔炼半钢材料，合金成分达到后充分脱氧即可；球墨铸铁材料按照要求熔炼成功后加入球化剂球化，球化剂量为铁水量的1.7-2.1％，孕育剂量实增Si0.5-1.0％，块度5-15mm，出铁前放置包底，瞬时孕育量为铁水量的0.10-0.30％，块度1-5mm，浇注时随流加入即可；(4)、球化处理完成后，采用离心机驱动离心模具将半钢材料和球墨铸铁材料浇注进去，浇注的过程分为两步：首先将工作层材料进行离心浇注，离心机驱动轮(c)旋转起来，带动离心模具(a)旋转，离心模具(a)内两端有两个端盖(b)，预先固定在离心模具(a)内，防止钢水流出，两端盖(b)之间的距离就是辊环厚度，先将工作层钢水浇注进去，待工作层材料浇注完成，在工作层材料表面覆盖少量玻璃渣，防止工作层材料氧化，然后离心模具继续转动，待工作层材料继续凝固，经过一定时间，在进行浇注内层材料，浇注过程完成后，待内层材料完全凝固后，浇注的辊环与离心模具(a)按照一定的冷却速度冷却并达到一定的温度时卸开端盖(b)，取出辊环，完成浇注辊环工作。
2.根据权利要求1所述的一种双金属复合辊环的制造工艺，其特征在于：所述的外层工作层的浇注温度1460-1520℃，所述的芯部球墨铸铁内层的浇注温度1370-1430℃。
3.根据权利要求1所述的一种双金属复合辊环的制造工艺，其特征在于：所述的半钢材料的成分为：碳1.50-1.95％，硅0.3-0.8％，锰0.3-1.2％，磷小于0.03％，硫小于0.03％，其余合金元素为Cr1.0-2.0％，Ni1.2-2.0％，Mo0.3-0.8％。
4.根据权利要求1所述的一种双金属复合辊环的制造工艺，其特征在于：所述的内层材料的成分为：碳1.60-2.0％，硅1.3-2.5％，锰0.3-1.0％，磷小于0.03％，硫小于0.03％，其余合金元素Cr小于0.2％，Ni0.4-0.6％。
5.根据权利要求1所述的一种双金属复合辊环的制造工艺，其特征在于：所述的球墨铸铁材料可替换为石墨钢材料。
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