[發明專利]一種軋輥無砂造型方法

有效

• 申請號: 202110034650.8
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112893779B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 戴文博;戴建方;符寒光
• 申請（專利權）人: 江蘇東冶軋輥有限公司
• 主分類號: B22C9/06
• 分類號: B22C9/06;B22C9/28;B22C3/00;B22C1/00;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/28;C22C37/10;C22C37/04;C04B35/10;C04B35/622;C04B35/81
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

1.一種軋輥無砂造型方法，其特征在于，軋輥包括輥身和輥頸兩部分，輥頸位輥身的兩端對應的為上輥頸和下輥頸；制造軋輥的鑄型包括用于制造軋輥輥身的金屬鑄型、位于金屬鑄型底部的用于制造軋輥下輥頸的下輥頸鑄型和位于金屬鑄型上部的用于制造軋輥上輥頸的上輥頸鑄型；下輥頸鑄型、金屬鑄型和上輥頸鑄型依次組合成一體，構成了制造軋輥的鑄型；上輥頸鑄型中間為上輥頸鑄型型腔，上輥頸鑄型型腔是由耐高溫陶瓷套制備圍成，耐高溫陶瓷套外周為金屬外箱；同理下輥頸鑄型中間為下輥頸鑄型型腔，下輥頸鑄型型腔是由耐高溫陶瓷套制備圍成，耐高溫陶瓷套外周為金屬外箱；金屬鑄型的中間為輥身鑄型型腔，輥身鑄型型腔是由金屬鑄型構成，金屬鑄型內表面涂有涂料；

具體造型方法，包括如下步驟：

①先使用中碳低合金鋼，鑄造上輥頸鑄型和下輥頸鑄型的金屬外箱，中碳低合金鋼的化學組成及其質量分數是：0.30-0.36％C,1.42-1.49％Si,0.27-0.38％Mn,0.52-0.60％Cr,0.92-0.98％Al,0.008-0.013％Mg,0.024-0.047％Ce,0.05-0.09％Ti,0.03-0.06％N,0.042-0.060％Ca,0.02％S,0.03％P,余量Fe；金屬外箱經機械加工后，將金屬外箱最小厚度控制在30-50mm；

②將步驟①中加工好的金屬外箱加熱至480-520℃，保溫3-4小時后，出爐，并將耐高溫陶瓷套裝入金屬外箱中，金屬外箱和耐高溫陶瓷套之間是過盈配合，過盈量是0.07-0.12mm；金屬外箱和耐高溫陶瓷套過盈配合成一體，構成了制造軋輥輥頸的鑄型；其中上輥頸鑄型內的耐高溫陶瓷套內有通孔作為上輥頸鑄型型腔，通孔的尺寸由軋輥上輥頸尺寸和上輥頸加工量確定，通孔有斜度，斜度控制在3°-4°，斜度指的是側面與中心軸的夾角，與輥身鑄型型腔相連一端的孔的直徑相對比較大，則對應上輥頸鑄型中耐高溫陶瓷與輥身鑄型型腔相連的一端的側壁為此高溫陶瓷最薄處，此高溫陶瓷最薄處的厚度為260-280mm；下輥頸鑄型內的耐高溫陶瓷套內有下端封閉的孔作為下輥頸鑄型型腔，孔的尺寸由軋輥下輥頸尺寸和下輥頸加工量確定，孔有斜度，斜度控制在1°-2°，下輥頸鑄型中耐高溫陶瓷最薄側壁的厚度為285-300mm；上輥頸鑄型的金屬外箱呈全開口型，上下通透，金屬外箱底部的內表面上有一個寬度5-10mm的凸臺，用于支撐上輥頸鑄型內的耐高溫陶瓷套；下輥頸鑄型內的金屬外箱呈半開口型，上部開口，底部封閉，用于支撐下輥頸鑄型內的耐高溫陶瓷套；耐高溫陶瓷套由質量分數51-55％的Al₂O₃粉末、33-37％的TiO₂粉末、1.2-1.7％的ZrO₂粉末、2.0-2.5％的MgO粉末、0.5-0.8％的CeO₂粉末和7-8％莫來石晶須，混合均勻后，在1450-1470℃的高溫下燒結3.5-4.0小時而成；Al₂O₃粉末和TiO₂粉末的尺寸是2.0-4.0μm，ZrO₂粉末、MgO粉末、CeO₂粉末的尺寸是1.0-2.5μm；莫來石晶須的長徑比是12-15，直徑1.0-1.8μm；

③金屬型鑄型由質量分數3.54-3.63％C,2.77-2.93％Si,0.45-0.58％Mn,0.22-0.26％Cu,2.17-2.26％Al,0.021-0.038％Sb,0.024-0.038％Sn,0.018-0.033％RE,0.06％P,0.02％S,0.009-0.017％Mg,余量Fe的鐵水澆注而成，鐵水澆注溫度1314-1337℃；鐵水澆注完畢12-20小時，開箱取出金屬型鑄型毛坯，經320-380℃×12-18小時的退火處理后進行機械加工，獲得金屬型鑄型；隨后在金屬型鑄型內表面噴刷涂料，涂料采用含BN粉末的鋯英粉水基涂料，BN粉末加入量占鋯英粉質量分數的8.5-9.2％，涂料厚度1.2-2.0mm；金屬型鑄型在澆注軋輥前需要進行預熱處理，使得澆注軋輥時，金屬型鑄型溫度為113-138℃；

④最后將下輥頸鑄型、金屬型鑄型和上輥頸鑄型依次配合成一體，即可獲得用于生產軋輥的鑄型。