[其他]離心復合釩鈦鑄鐵軋錕及鑄造方法

無效

• 申請號: 86107631
• 申請日: 1986-10-30
• 公開（公告）號: CN86107631A
• 公開（公告）日: 1988-05-11
• 發明（設計）人: 黃三根;汪熹;周淑平;田長許;將作發;梁學成
• 申請（專利權）人: 四川省冶金機械廠;成都科技大學
• 主分類號: B22D19/16
• 分類號: B22D19/16;B22D13/02
• 代理公司: 成都科技大學專利代理事務所
• 代理人: 黃幼陵,王崇明

本發明屬于離心鑄造復合軋輥領域，是復合軋輥及其鑄造方法的改進。

離心鑄造復合軋輥是一種先進的生產工藝。據了解，目前世界各國采用的工藝方法不外乎三種：（1）熔劑保護和控制澆注參數;（2）采用特殊的澆注方式;（3）不用熔劑，控制澆注參數。這些方法的主要特點如下：

1????熔劑保護和控制澆注參數

這種方法日本專利（特許公報昭54-23851號）和英國專利（1216766號）已有介紹，主要利用復合熔劑凝固點低和粘度在寬廣的工作溫度范圍內變化不大的特性，在離心澆注時使外層金屬的整個內表面上形成一層厚度均勻的熔劑保護膜來防止金屬氧化，保證兩層金屬間的熔接質量。但這樣作要增加成本和操作內容，且澆注參數配合不當也會產生復合不良的缺陷。

2????采用特殊的澆注方式

這種方法美國專利（3754593號）已有介紹。它是在外層鐵水凝固至一定程度后，停止轉動，讓內表面尚未凝固的一層金屬連同其上的污染物一起流落至下部鑄型內，以暴露出潔凈的結合表面來保證兩層金層的復合質量，然后在靜止狀態澆注芯部鐵水。這種方法雖然在理論上可行，但在實踐中，由于離心機的慣性要快速剎車很困難，且操作上也存在著困難。因為停轉過早，外殼層的凝固強度不夠，會導致外殼整體塌落。停轉過遲，又會因外殼內表層缺乏必要的流動性而導致內表面的污染層不能流落下去。

3????不用熔劑，控制澆注參數

這種方法是通過控制澆注參數：外層澆注溫度;填芯間隔時間;填芯時外層內表面的溫度;填芯澆注溫度;轉速以及澆注方式等，使結合表面處于一定的物理狀態下（如漿糊狀）填芯，從而把兩部分金屬熔焊起來。此法雖然比較簡單，也不用熔劑，但可靠性差。因為這種方法的前提是填芯時兩部分金屬具有適當的物理狀態，而這種狀態又主要靠較嚴格的熔合溫度來保證。由于已澆注的外層鐵水和待澆注的芯部鐵水處于各自獨立的冷卻狀態，要求同時達到各自所需的工藝溫度，這無論在冷卻的控制上，填芯時機的選擇上和對旋轉外殼內表面的測溫上都存在著直至目前尚未很好克服的困難。在實踐中往往因熔合溫度過低而復合不良，或因熔合溫度過高造成白口深度不足和過渡區過寬，復合強度下降的缺陷。

以上三種方法的缺陷是只從工藝方面采取措施為兩層金屬的冶金結合創造必要的條件，工藝參數的波動范圍要求較嚴，操作和檢測困難，故不能有效地克服熔合不良及白口深度和過渡區寬度失控的問題。

此外，軋輥材質方面，目前多選用鎳、鉻、鉬等貴缺合金元素，尚沒有一種僅利用我國豐富的釩鈦生鐵資源，不用其他特殊合金元素的質優價廉的釩鈦鑄鐵軋輥。

本發明的目的在于提供一種新材質的復合軋輥以及對上述第三種軋輥離心鑄造方法改進的一種鑄造方法，以便充分利用我國的釩鈦生鐵資源，節約貴缺的合金元素，放寬工藝參數的控制范圍，簡化操作，提高產品合格率。

本發明所提供的立式離心鑄造復合軋輥，輥身工作層為釩鈦冷硬鑄鐵，芯部為球墨鑄鐵。

工作層釩鈦冷硬鑄鐵的成分為：C3.2-3.9%，Si0.3-0.9%，Mn0.5-1.1%，P≤0.3%，S≤0.03%，V0.2-0.5%，Ti＜0.1%，Mg＜0.03%，RE0.02-0.04%;芯部球墨鑄鐵的成分為：C3.0-3.7%，Si2.0-2.6%，Mn0.5-0.8%，P≤0.2%，S≤0.03%，Mg≥0.02%，RE0.02-0.04%。

本發明所提供的立式離心鑄造復合軋輥，白口深度差在5毫米以內，并且具有下薄上厚的特點。下薄上厚這一特征是兩層金屬熔合良好的標志，用它來鑒別復合質量可以省去超聲波檢測。

本發明所提供的立式離心鑄造復合軋輥的方法是通過調整兩層鐵水的成分匹配和對工作層鐵水進行爐前處理，來控制混合區的成分和組織變易，以放寬澆注工藝參數的控制范圍，獲得可靠的冶金結合;通過控制填芯時的轉速和溫度來清除結合表面上的夾雜和氧化膜。

所謂成分匹配主要是指工作層和芯部鐵水的碳當量盡量接近;所謂對工作層鐵水的爐前處理，是指鐵水出爐后用約1%的稀土鎂合金或稀土硅鐵合金進行處理，其目的是使混合區的鐵水能在較寬的混合比范圍內，都形成球墨鑄鐵，以保證復合強度。

本發明所提供的方法，其工藝流程為：

工藝流程中所要控制的主要工藝參數如下：

工作層鐵水的澆注溫度為共晶溫度（Tc）以上170-230℃;

澆注時的重力系數值（G_外）為60～90;

工作層鐵水的澆注厚度固定不變，一般為所需白口深度平均值的2倍;