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。
热处理 锻钢轧辊根据材质和用途的不同,进行不同的热处理。
(1)中碳钢(0.35%~0.65%C)轧辊一般经正火回火或调质处理后用作热轧的初轧辊、粗轧辊和支承辊。在正火回火状态下抗拉强度500~800MPa,在调质状态下为800~1100MPa,硬度约255~325HB。铁素体不耐磨,而且其含量越高,轧辊在轧制过程中粘连程度也越大。因此热轧辊的含碳量规定不小于0.45%。合金元素含量应根据轧辊直径大小和强度要求确定,从而保证足够的强韧性。直径大的支承辊还可以使用差温热处理(支承辊热处理)),处理后的辊身硬度可达HS80。
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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)等人都对小可轧厚度公式做过理论推导。
按斯通推导的计算公式,小可轧厚度 hmin=3.58DμK / D