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。
3)使用中易形成氧化膜。轧制过程中如在轧辊表面形成连续、致密、均匀、粘结性好的氧化膜,不但可降低轧辊与轧材间的摩擦系数,而且可提高轧材尺寸精度和表面质量。普通轧辊使用初期由于无氧化膜保护,磨损较大。高速钢轧辊使用中氧化膜能很快形成,氧化膜的出现,可降低带钢与轧辊表面的摩擦,防止轧辊粘钢,提高轧辊寿命。同普通轧辊相比,高速钢轧辊的初期磨损较低,这对于提高高速钢轧辊耐磨性是十分有利的。
4)淬透性好。高速钢轧辊具有良好的淬透性,在室温下,工作层50mm范围内,从辊表面到芯部的硬度降小于3HS,可以确保轧辊从外到内都具有良好的耐磨性。
5)优良的强韧性。高速钢轧辊与一般的无限冷硬铸铁、高铬铸铁和半钢轧辊相比较,其基本机械性能抗拉强度和断裂韧性值均优于高铬铸铁轧辊和无限冷硬铸铁轧辊,与半钢轧辊接近。
钢液与已经预热的芯轴表面熔合,并因结晶器的冷却而凝固,形成复合层。借助移动装置不断由结晶器中拉出已经凝固的部分(或结晶器上移),同时上部钢水不断注入,直至达到预定的轧辊长度为止。目前国外ESSLM法已实现了工业化,采用ESSLM工艺生产的高速钢复合轧辊外层致密,无缩孔、裂纹、疏松等缺陷,外层金属与芯轴熔合良好,主要合金元素、硬度及显组织在高度方向及横断面上的分布均匀。
2.2喷射成形(Osprey)高速钢轧辊
Osprey技术是在粉末冶金惰性气体雾化制粉的基础上发展起来的一种近终成形技术,它是充分利用已精炼的液态金属,用高压惰性气体将合金液流雾化成细小的熔滴,熔滴在高速气流的作用下飞行并被雾化气体冷却,
所以轧辊除磨损外,还经常出现裂纹、断裂、剥落、压痕等各种局部损伤和表面损伤。一个好的轧辊,其强度、耐磨性和其他各种性能指标间应有较优的匹配。这样,不仅在正常轧制条件下持久耐用,又能在出现某些异常轧制情况时损伤较小。所以在制造轧辊时要严格控制轧辊的冶金质量或辅以外部措施以增强轧辊的承载能力。合理的辊形、孔型、变形制度和轧制条件也能减小轧辊工作负荷,避免局部高峰应力,延长轧辊寿命。
轧辊修复方法
高分子复合材料修复方法:具有超强的粘着力,优异的抗压强度、耐磨性和抗腐蚀性等综合性能。冷焊修补方法:冷焊机是利用电火花高频放电原理对金属表面进行无热堆焊,因而在修补轧辊砂眼、划伤等缺陷过程中不变形、不退火、不咬边和残余应力,不改变金属组织状态。
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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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