[發明專利]一種高速鋼軋輥的鑄造方法

有效

• 申請號: 201610604284.4
• 申請日: 2016-07-27
• 公開（公告）號: CN106077517B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 戴鵬宇;周守行;陸怡
• 申請（專利權）人: 三鑫重工機械有限公司
• 主分類號: B22C9/28
• 分類號: B22C9/28
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司23211
• 代理人: 耿曉岳

技術領域

本發明涉及一種高速鋼軋輥的鑄造方法，屬于鑄造領域。

背景技術

隨著科學技術的進步，高速鋼軋輥在國內已經被廣泛應用于板材、型鋼、棒線材等領域的軋鋼生產，其具有的耐磨性高、強韌性好和抗熱裂性能高等優點深受歡迎。

在高速鋼實際生產中，如果采取離心復合底注的鑄造方式，優點在于能有效控制結合層寬度在5-10mm以內，減少外層和芯部的融合，降低下輥頸的滲合金量。同時底注有利于型腔內夾雜物上浮，結合層不易有夾渣缺陷。但是缺點同樣明顯，由于下輥頸部位過熱度高凝固較慢，容易在此處形成縮松缺陷。下輥頸探傷下來總是在距輥身端面200-500mm的軸承檔位置有縮松缺陷波反射，反射波高30％-40％，深度為下輥頸直徑的1/4到中心。此縮松缺陷極大降低了下輥頸的強度和抗沖擊韌性，增加了斷輥風險。

發明內容

由于底注的方法改變了傳統軋輥順序凝固的方式，使下輥頸局部過熱，凝固較慢，輥身和冒口位置凝固較快，所以造成由上往下的補縮通道受阻，最終造成下輥頸縮松。

為解決此問題，本發明提供了一種高速鋼軋輥的鑄造方法，是在澆注完成后一定時間，通過在冒口上使用人工加壓的方式，來加強對下輥頸的補縮效果。

所述一定時間t的計算公式如式(1)所示：

t＝(T1-TS)/θ 式(1)，

式(1)中T1表示鐵水澆注溫度(℃)，TS表示鐵水理論固相線(℃)，θ表示鐵水在鑄型內的冷卻速度(℃/min)。

在本發明的一種實施方式中，所述冷卻速度θ為于鐵水在鑄型內的冷卻速度平均值。

在本發明的一種實施方式中，所述人工加壓是在從加壓開始的5分鐘內使鑄型內鐵水高度整個下降輥身高度的5％。

在本發明的一種實施方式中，所述人工加壓是以人工加壓工具下端球狀表面包裹高溫耐火石棉布，以每分鐘20次的頻率勻速向下擊打鐵水，每次壓下量在5mm左右，連續擊打5分鐘后，使鑄型內鐵水高度最終下降輥身高度的5％。

在本發明的一種實施方式中，所述人工加壓工具包括手柄、連接桿和加壓球，所述加壓球通過連接桿與手柄連接；所述手柄包裹有防滑材料，所述連接桿為鋼材，所述加壓球是包裹高溫耐火石棉布的實心鋼球。

在本發明的一種實施方式中，人工加壓工具下端加壓球的直徑可根據冒口直徑適當增減。

在本發明的一種實施方式中，加壓之前將鑄型的澆注口用粘土封口壓實。

由于底注的方法改變了傳統軋輥順序凝固的方式，使下輥頸局部過熱，凝固較慢，輥身和冒口位置凝固較快，所以造成由上往下的補縮通道受阻，最終造成下輥頸縮松。本發明通過在冒口上使用人工加壓的方式，來加強對下輥頸的補縮效果。經過此方法處理后的高速鋼軋輥，下輥頸軸承檔縮松區域明顯變短，由以前300mm長度縮短至90～100mm，且此處缺陷波高也降低至10％-15％之間。下輥頸的物理性能也顯著提高，高溫熱處理后下輥頸的抗拉強度由以前的500-550Mpa提高至600-650Mpa。

附圖說明

圖1澆注示意圖。

圖2加壓工具主視圖，1：手柄，2：連接桿，3、加壓球。

圖3加壓工具仰視圖。

具體實施方式

實施例1

采取離心復合底注的鑄造方式澆注軋輥，離心澆注好外層后，采用底注式澆注鑄造芯部。芯部輥身規格采用的鐵水成分件表1。澆注溫度T1為1440℃，理論固相溫度TS為1200℃，冷卻速度θ為8℃/min，則t＝30min。

表1芯部鐵水化學成分(質量分數)