[發(fā)明專利]一種軋輥表面粗糙度強(qiáng)化及優(yōu)化控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811277668.5
• 申請(qǐng)日: 2018-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN109570238B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛向陽(yáng);孫建宇;邵黎軍;王章忠;周軍;張智慧;李武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院;江蘇共昌軋輥股份有限公司
• 主分類號(hào): B21B28/02
• 分類號(hào): B21B28/02
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;張歡歡

本發(fā)明提供了一種軋輥表面粗糙度強(qiáng)化及優(yōu)化控制方法，包括以下步驟，表面超聲沖擊毛化處理、金屬或合金涂鍍處理、表面超聲沖擊劇烈形變處理、金屬或合金涂鍍處理、表面感應(yīng)回復(fù)處理。本發(fā)明采用兩次不同超聲沖擊處理工藝和兩次相同涂鍍工藝處理方法，能夠代替軋輥磨削工藝，粗糙度分布均勻，減少橫向差異缺陷，且軋輥表面形成梯度晶粒細(xì)化的合金化層，粗糙度保持能力和耐磨損性能顯著提高，軋制的板帶材質(zhì)量缺陷減少。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軋輥制造領(lǐng)域和金屬材料表面形變強(qiáng)化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種軋輥表面粗糙度強(qiáng)化及優(yōu)化控制方法。

背景技術(shù)

板帶鋼短流程連鑄連軋技術(shù)已成為未來(lái)綠色鋼鐵制造的發(fā)展趨勢(shì)，例如（半）無(wú)頭軋制技術(shù)、柔性軋制技術(shù)等，這些技術(shù)能夠進(jìn)一步提高板帶材成材率、尺寸形狀精度與超薄規(guī)格比例。然而，與這些先進(jìn)軋機(jī)裝備和高端軋制技術(shù)相配套的軋輥部件卻難以滿足要求，尤其對(duì)軋輥的耐磨性、強(qiáng)韌性和疲勞性能提出了更高的要求。

軋輥表面粗糙度及性能是影響軋輥壽命和軋材質(zhì)量的主要因素之一。目前主要采用磨削工藝進(jìn)行軋輥表面粗糙度的控制。然而，隨著軋輥大型化、材質(zhì)高合金化，傳統(tǒng)的磨削工藝存在粗糙度精確控制難度增加、粗糙度分布不均、波動(dòng)范圍大（在0.6μm左右）等問(wèn)題，且粗糙度多沿軋輥軸向分布，從而軋制時(shí)使帶鋼表面存在橫向差異缺陷。這些橫向差異缺陷容易使下游工序帶材表面出現(xiàn)條狀色差，造成產(chǎn)品降級(jí)。此外，利用磨削工藝形成的粗糙度在軋制過(guò)程中硬度、耐磨損性能容易降低，造成軋制時(shí)軋輥打滑，且在軋輥使用不久后，軋輥表面出現(xiàn)缺陷，這些缺陷傳遞到板帶材表面，從而降低板帶材表面質(zhì)量。

因此，軋輥表面粗糙度優(yōu)化設(shè)計(jì)、以及粗糙度的保持能力和耐磨性能是提高軋輥壽命和軋材質(zhì)量的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種軋輥表面粗糙度強(qiáng)化及優(yōu)化控制方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中軋輥表面粗糙度分布不均、保持力低和耐磨性不足的技術(shù)問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種軋輥表面粗糙度強(qiáng)化及優(yōu)化控制方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟S1，對(duì)軋輥表面進(jìn)行超聲沖擊毛化處理；

步驟S2，在軋輥表面涂鍍金屬層或合金層；

步驟S3，對(duì)軋輥表面進(jìn)行劇烈形變處理；

步驟S4，在軋輥表面涂鍍與S2中相同的金屬層或合金層；

步驟S5，對(duì)軋輥表面進(jìn)行感應(yīng)回復(fù)處理。

進(jìn)一步的，在步驟S1中，超聲沖擊毛化處理時(shí)，超聲沖擊頻率為5000~10000次/秒，沖擊端移動(dòng)速率為20~80cm/min，沖擊能為0.01~0.1J；沖擊端曲率半徑為0.1~0.5mm；走刀量為0.3~0.7mm/r，軋輥轉(zhuǎn)速為10~30r/min。

進(jìn)一步的，在步驟S1中，超聲沖擊毛化處理后的輥面粗糙度為Ra0.02~0.05μm。

進(jìn)一步的，步驟S2中，涂鍍材料為金屬或金屬碳化物，金屬包括Cr、Al、Ni、Mo或Ti；涂鍍層的厚度為0.5~1mm。

進(jìn)一步的，步驟S3中，使用超聲沖擊裝置對(duì)涂鍍處理后的軋輥表面進(jìn)行連續(xù)劇烈形變處理；超聲沖擊劇烈形變處理中，超聲沖擊頻率為100~1000次/秒，沖擊端移動(dòng)速率為在 5~20cm/min，沖擊能為0.5~2J；沖擊端曲率半徑為0.5~1mm；走刀量為0.1~0.2mm/r，軋輥轉(zhuǎn)速為2~8r/min。

進(jìn)一步的，使用超聲沖擊裝置對(duì)軋輥表面進(jìn)行連續(xù)劇烈形變處理時(shí)，沖擊路徑為：先沿軋輥軸向運(yùn)行，再沿與軋輥軸向垂直方向運(yùn)行，然后沿軋輥軸向反方向運(yùn)行，再沿軋輥軸向垂直方向運(yùn)行回到起點(diǎn)，此后逐漸向此路徑中心靠近重復(fù)該運(yùn)動(dòng)路線，直至整個(gè)軋輥表面劇烈形變處理完成。

進(jìn)一步的，劇烈形變處理后輥面粗糙度為Ra0.3~0.8μm。