CN1354269A - 铸轧辊辊套及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于铝板带连续铸轧的铸轧辊辊套及其制备方法。本发明以铜为基础材料,通过合金化设计与添加微量元素,通过固溶时效热处理工艺所得铸轧辊辊套。本发明通过对辊套材质的改变和提供铸轧辊辊套热处理工艺,降低了各导热环节的热阻,最大限度的提高铸轧辊传热、承载和抗热疲劳的综合能力,具有高导热性、高热强性、抗热裂性,大幅提高铸轧速度,铸轧机生产率可提高1.5～2倍,

Description

铸轧辊辊套及其制备方法
本发明涉及一种用于铝板带连续铸轧的铸轧辊辊套及其制备方法。
现有合金钢铸轧机辊套制约了铸轧速度的提高，铸轧速度仅为1m/min，生产效率低。
本发明的目的是提供一种在保证工作强度的前提下具有高的热传导能力的铸轧辊辊套。
本发明以铜为基础材料，通过合金化设计与添加微量元素，通过固溶时效热处理工艺所得铸轧辊辊套。
各组分重量百分比为：Be：1.0～2.0，Ni：0.5～1.5，Ti：0.05～0.2，V：0.05～0.2，Si：0.05～0.2，Cu：余量。
本发明所述辊套的制备方法包括：
精选原料、稳定温度下熔炼、离心铸造、固溶处理、粗机加工、一级时效、半精加工、二级时效、精加工、热装配，工艺参数如下：
熔炼温度为1240℃；
固溶处理：温度为800～850℃，时间2～3小时；
一级时效：温度为150～200℃，时间2小时；
二级时效：温度为300～400℃，时间2小时；
热装配300以下。
本发明通过对辊套材质的改变和提供铸轧辊辊套热处理工艺，降低了各导热环节的热阻，最大限度的提高铸轧辊传热、承载和抗热疲劳的综合能力，具有高导热性、高热强性、抗热裂性。其综合性能指标如表1所示。利用本发明制得的辊套能大幅提高铸轧速度，铸轧机生产率可提高1.5～2倍，其与常规辊套的性能比较如表2所述。
表1：本发明制得的辊套综合性能指标
      强度(MPa)    硬度(HRC)  疲劳强度(MPa)   延伸率(％)  软化温度(℃)     导热系数(W/mK)
  1040～1100    40.5     680     6     450      120～130
表2：本发明制得的辊套与常规铸轧材料辊套的性能比较
     强度(MPa)   硬度(HRC)  疲劳强度(Mpa)  延伸率(％)  软化温度(℃)   导热系数(W/mK)
本发明 1040～1100  40.5  680  6  450  120～130
常规材料 960～1300  38～43  560  5～12  480  28～32
实施例：
1.用Be：1.5，Ni：1.0，Ti：0.1，V：0.1，Si：0.1，Cu：余量，制备方法包括：精选原料、1240℃稳定温度下熔炼、离心铸造、固溶处理温度为820℃，时间2.5小时、粗机加工、一级时效温度为200℃，时间2小时；、半精加工、二级时效350℃，时间2小时；精加工、热装配300以下作成φ400/500铸轧辊套一对，外径φ400mm，内径φ330mm，长度500mm。铸轧材料为1000系列铝材，在同台铸轧机上与相同规格的合金钢辊套进行对比实验。在未加外冷的条件下实验结果如下：
表3：本发明与合金钢辊套快速铸轧能力比较
   辊套 最小板厚 最大铸轧速度 晶粒度等级 板面质量 立板难度
本发明辊套 2.0mm  13.8m/min  1级 平整、光亮 硬板立板
合金钢辊套 2.0mm  4.0m/min  3级 粗糙、沾辊 跑渣立板
铸轧时辊套表面的温度分布：本发明辊套的峰值温度比钢辊套低出170℃；沿θ角(周向)方向的温度梯度比钢辊套小；沿径向方向的温度梯度更是小得多。
表4：经近100次铸轧实验后铸轧辊工作表面情况对比
  辊套类型        圆度mm       粗糙度μm         硬度HRC   外观
使用前 使用后   使用前   使用后 使用前   使用后 乳白
本发明辊套 0.03 0.03 0.8 1.6 40.5 无明显变化
合金钢辊套 0.03 0.03    0.8   1.6 42   无明显变化 乳白
2.实施条件同实施例1，作成φ1050/1600铸轧辊套一对，外径φ1050mm，内径φ940mm，长度1600mm，铸轧材料为1000系列铝材，在同台铸轧机上与相同规格的合金钢辊套进行对比实验。在未加外冷的条件下实验结果如下：
表4：本发明与合金钢辊套快速铸轧能力比较
    辊套  最小板厚  最大铸轧速度  晶粒度等级   板面质量  立板难度
本发明辊套 2.0mm  16.0m/min  1级 平整、光亮  硬板立板
合金钢辊套 2.0mm  5.0m/min  2～3级 粗糙、沾辊  跑渣立板
铸轧时辊套表面的温度分布：本发明辊套的峰值温度比钢辊套低出170℃；沿θ角(周向)方向的温度梯度比钢辊套小；沿径向方向的温度梯度更是小得多。
表5：经近50次铸轧实验后铸轧辊工作表面情况对比
  辊套类型         圆度mm      粗糙度μm        硬度HRC   外观
使用前 使用后   使用前   使用后 使用前   使用后   乳白
本发明辊套 0.03 0.03 0.8 1.6 42.0 无明显变化
合金钢辊套 0.03 0.03   0.8    1.6    45   无明显变化   乳白

Claims (2)

1.一种铸轧辊辊套，其特征在于：本发明以铜为基础材料，通过合金化设计与添加微量元素，通过固溶时效热处理工艺所得铸轧辊辊套，各组分重量百分比为：Be：1.0～2.0，Ni：0.5～1.5，Ti：0.05～0.2，V：0.05～0.2，Si：0.05～0.2，Cu：余量。
2.一种用于制备权利要求1所述辊套的方法，其特征在于：包括精选原料、稳定温度下熔炼、离心铸造、固溶处理、粗机加工、一级时效、半精加工、二级时效、精加工、热装配，工艺参数如下：
熔炼温度为1240℃；
固溶处理：温度为800～850℃，时间2～3小时；
一级时效：温度为150～200℃，时间2小时；
二级时效：温度为300～400℃，时间2小时；
热装配300以下。
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