CN1339342A - 一种高速钢轧辊辊套的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高速钢轧辊辊套的制造方法,属于冶金轧辊技术领域。其要点是先制造高速钢电极毛管,然后放在具有激冷结晶器的辊套电渣重熔设备中进行电渣重熔,制成毛坯,再进行热处理及机加工。本发明的优点是:轧辊辊套晶粒细小,组织均匀,夹杂物少,没有缩孔、疏松、元素偏析等缺陷,可使耐磨性、强韧性等综合性能大大提高,延长使用寿命,而且工艺合理,简单易行,投资少,制造方便,成本低。可克服目前离心铸造法和CPC法等制造轧辊或辊套的不足之处,进一步提高耐磨性和强韧性。可用于制造钢管轧机、高速线材预精轧机、窄带精轧机及小型轧机等辊套及轧辊。

Description

一种高速钢轧辊辊套的制造方法

                        技术领域

本发明属于冶金轧辊技术领域，具体是一种高速钢轧辊辊套的制造工艺。

                            背景技术

目前国内外铸造高速钢轧辊及辊套的方法主要有以下几种：1、离心铸造法(简称CF法)。可采用两包钢水浇注高速钢复合轧辊，也可直接浇注高速钢辊套。其设备简单，投资少，其缺点是元素偏折大，组织不均，热处理后的耐磨性、强韧性不理想，寿命短。2、连续浇注复合铸造(简称CPC法)。它使外套钢水与锻钢芯棒直接熔合，利用电磁感应加热，水冷金属型浇注，组织细小，无元素偏析，轧辊综合性能优于离心铸造，但感应加热温度难以控制。温度过高，令使芯棒过热熔化过量，成分混入辊套工作层中影响辊套质量，同时芯棒会因过热组织粗大，使强韧性变坏；温度过低，出现夹层缩孔等缺陷，会使轧辊裂纹，掉块。技术难度大，成品率低，投资大。3、机械组合式高速钢轧辊。辊套用高速钢离心铸造法得到，经热处理，芯棒另制，二者组合在一起制成。其辊套仍存在离心铸造法的先天不足。

                        发明内容

本发明的目的是提供一种高速钢轧辊辊套的制造方法，用该方法制造的轧辊辊套，其晶粒细小，组织均匀，耐磨性好，强韧性好，使用寿命长，工艺简便合理易行，造价低，制造方便，它可以分体制造，组装成组合式轧辊，也可以直接与芯棒熔合成为一体制成高速钢复合轧辊。

本发明的技术要点是：一种高速钢轧辊辊套的制造方法，其特征在于先制造高速钢电极毛管，然后放入具有激冷结晶器的辊套电渣重熔设备中进行电渣重熔结晶，制造毛坯，最后进行毛坯热处理及机加工。

高速钢电极毛管最好用卧式离心机铸造，也可用立式或斜式离心机铸造，或用金属模、砂铸等铸造。

离心铸造毛管制成后，最后经退火，两端加工连接螺纹，以便延长使用。也可铸后直接使用。

离心铸造毛管最好再加工除去内表面杂质层，以纯净成分。

电渣重熔设备中激冷结晶器可采用内外下水冷，或其他冷却液、激冷材料冷却，辊套毛坯制成后，再进行退火，粗加工，热处理和精加工。

电渣重熔设备中激冷结晶器也可外面用水冷，里面用预制芯棒，如球铁、铸钢或锻钢芯棒做冷型，并与之直接熔合，可制成高速钢复合轧辊。

预制芯棒可经过预热，以利熔合并减少应力集中。

电渣重熔设备中设有最好设有专用夹送辊、定位辊进料机构。

本发明的有益效果是：可保证轧辊辊套晶粒细小，组织均匀，夹杂物少，能使其耐磨性和强韧性大大提高，使用寿命长，而且工艺合理，简便易行，制造方便，造价低，成品率高，为高速钢轧辊辊套的制造开辟了一条新路。从而解决了现有技术中存在的耐磨性差、强韧性差、芯棒强韧性低，工艺复杂不合理，造价高，成品率低等的难题。

现结合本发明的实施例及其附图作一详述，但不作为对本发明的限定。

                      附图说明

图1是本实施例1高速钢辊套电渣重熔工艺示意图。

图2是实施例2高速钢复合轧辊电渣重熔工艺示意图。

                    具体实施方式

实施例1说明：参见图1，高速钢离心铸造电极毛管3之间螺纹连接，在夹送辊1及定位辊2的作用下进行电渣重熔送料，外、内、下水冷结晶器4、5、8构成辊套毛坯7的结晶器，6为保护渣和金属融池。

φ300小型轧机成品机架用的组合轧辊(该轧辊也是本人研制开发的合金铸铁辊套的预应力组合轧辊)，改用高速钢辊套。

(1)成品辊套尺寸：φ330/φ192×520mm

毛坯辊套尺寸：φ350/φ180×540mm

离心铸造毛坯管电极棒断面尺寸：φ290/φ240mm

(2)主要设备选型：

A、离心铸造毛坯管(电极)可控硅电炉  500kg/250kw    1台

   卧式离心铸造机  15kw    1台

   箱式电阻炉  中温  1台

   普通车床  CW6103B-3    1台

B、电渣重熔

   变压器180千伏安

   专用电渣设备一套(非标)  化渣锅一套

(3)工艺流程及主要参数

高速钢熔炼→卧式离心铸造→脱模→退火→两端螺纹加工→高速钢电极毛管→电渣重熔→脱模→热处理→机加工→组装成组合式轧辊。

电渣重熔工艺参数：

电压45伏    电流3400-3600安

工艺流程：电渣重熔→脱模→热处理→收检。

实施例2说明：参见图2，9为芯棒，代替内水冷结晶器，使辊套直接与之熔合，10为包在辊径上的耐火绝缘材料，其他标号同图1。

以φ300小型轧机为例。轧辊尺寸如下：

辊长1657mm，辊身直径φ330mm；辊面长度为600mm。

1、确定高速钢工作层尺寸：φ330/φ190×600mm

2、选高速钢化学成分：

C 1.25-1.40％，Cr 3.75-4.75％，W5.25-6.50％，Mo4.25-5.50％，V3.75-4.50％。密度8.3kg/cm³，净重285kg，铁水重350kg。

3、芯棒选锻钢45，毛坯尺寸φ190×1700mm，重379kg，粗加工，调质处理。

4、耐火材料厂订购耐火水泥套，尺寸φ185/φ225×200mm

5、外部水冷结晶器φ390/φ350×700mm(紫钢制)

   脱模斜度0.5度

6、底部水结晶器φ420/φ190×30mm(钢或紫钢板制)

7、离心铸型：材质QT45-5

   型腔尺寸φ290/φ240×800～1000mm(对开式)

铸造高速钢复合轧辊工艺过程：

选择0.5吨以上的中频感应电炉冶炼高速钢，在卧式离心机上铸成电极毛管尺寸φ290/φ240×1000mm。脱模退火后进入机加工，清除毛管内壁夹杂物并将毛管两车丝，以备连接。

电渣重熔参数：电压45伏，电流3400-3600安，以电渣设备中心线为基准，参照图2所示，将芯轴垂直竖立固定在中心线下方位置，并依次安放水冷结晶器，起弧板、绝缘保护套，注入适量电渣，电极毛管至上而下，经过夹送辊、定位辊、伸入芯棒和水冷结晶器之间的间隙中，送电起弧、电渣重熔正式开始，电极毛管不停地下降熔耗，高速钢复合层面上升，由于电极毛管靠丝扣连接可以由夹送辊上面补充，使得电渣重熔过程能够连续进行下去。

重熔完毕，断电断水，夹送辊逆转将电极毛管提起，同时将固定芯棒和水冷结晶器的装具、卡具全部松开，水冷结晶器和绝缘保护套拆下后，铸造后的高速钢复合轧辊立即送去进行热处理。

本发明所称的辊套，一是指分体制成的组合式轧辊的辊套，二是指复合轧辊的熔合式辊套，也称工作层。

本发明所指的热处理，可以为高速钢的常规热处理。

Claims (9)

1、一种高速钢轧辊辊套的制造方法，其特征在于先制造高速钢电极毛管，然后放入具有激冷结晶器的辊套电渣重熔设备中进行电渣重熔结晶，制造毛坯，最后进行毛坯热处理及机加工。

2、根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于高速钢电极毛管用卧式离心机铸造而成。

3、根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于离心铸造电极毛管制成后，退火，两端加工连接螺纹。

4、根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于离心铸造电极毛管加工除去内表面杂质层。

5、根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于电渣重熔设备中激冷结晶器采用内、外、下水冷式，辊套毛坯制成后，再进行退火，粗加工，热处理和精加工。

6、根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于电渣重熔设备中激冷结晶器外面用水冷，里面用预制芯棒，并与之直接熔合。

7、根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于预制芯棒经过预热。

8、根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于预制芯棒为锻钢芯棒。

9、根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于电渣重熔设备中设有夹送辊、定位辊进料机构。

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