一種高速鋼軋輥的鑄造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高速鋼軋輥的鑄造方法，屬于鑄造領(lǐng)域。本發(fā)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(jīng)過此方法處理后的高速鋼軋輥，下輥頸軸承檔縮松區(qū)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。
【專利說明】
一種高速鋼軋輥的鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種高速鋼乳輥的鑄造方法，屬于鑄造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科學技術(shù)的進步，高速鋼乳輥在國內(nèi)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于板材、型鋼、棒線材等 領(lǐng)域的乳鋼生產(chǎn)，其具有的耐磨性高、強韌性好和抗熱裂性能高等優(yōu)點深受歡迎。
[0003] 在高速鋼實際生產(chǎn)中，如果采取離心復合底注的鑄造方式，優(yōu)點在于能有效控制 結(jié)合層寬度在5-10mm以內(nèi)，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(nèi)夾雜物上浮，結(jié)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(fā)明內(nèi)容】

[0004] 由于底注的方法改變了傳統(tǒng)乳輥順序凝固的方式，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。
[0005] 為解決此問題，本發(fā)明提供了一種高速鋼乳輥的鑄造方法，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。
[0006] 所述一定時間t的計算公式如式(1)所示：
[0007] t = (Tl-TS)/9 式（1)，
[0008] 式（1)中T1表示鐵水澆注溫度（°C)，TS表示鐵水理論固相線（°C)，Θ表示鐵水在鑄 型內(nèi)的冷卻速度（°C/min)。
[0009] 在本發(fā)明的一種實施方式中，所述冷卻速度Θ為于鐵水在鑄型內(nèi)的冷卻速度平均 值。
[0010] 在本發(fā)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(nèi)使鑄型內(nèi) 鐵水高度整個下降輥身高度的5%。
[0011] 在本發(fā)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?lián)舸蜩F水，每次壓下量在5mm左右，連續(xù)擊 打5分鐘后，使鑄型內(nèi)鐵水高度最終下降輥身高度的5 %。
[0012] 在本發(fā)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。
[0013] 在本發(fā)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(jù)冒口直徑適 當增減。
[0014] 在本發(fā)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。
[0015] 由于底注的方法改變了傳統(tǒng)乳輥順序凝固的方式，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(fā) 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(jīng)過此方法處理后的 高速鋼乳輥，下輥頸軸承檔縮松區(qū)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1〇%_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】
[0016]圖1澆注示意圖。
[0017]圖2加壓工具主視圖，1:手柄，2:連接桿，3、加壓球。
[0018]圖3加壓工具仰視圖。
【具體實施方式】
[0019] 實施例1
[0020] 采取離心復合底注的鑄造方式澆注乳輥，離心澆注好外層后，采用底注式澆注鑄 造芯部。芯部輥身規(guī)格0380x600 mm,采用的鐵水成分件表1。澆注溫度T1為1440°C，理論固 相溫度TS為1200°C，冷卻速度Θ為8°C/min，則t = 30min。
[0021] 表1芯部鐵水化學成分(質(zhì)量分數(shù)）
[0023]在芯部鐵水澆注結(jié)束30min后，將鑄型的澆注口用粘土封口壓實，采用直徑為 0200 mm的球狀人工加壓工具，在冒口以每分鐘20次的頻率勻速向下?lián)舸?分鐘后，最終使 得鑄型內(nèi)鐵水高度整個下降30mm左右。相比未經(jīng)人工加壓處理的乳輥，探傷結(jié)果表明人工 加壓后下輥頸軸承檔縮松缺陷段長度由300mm縮短至90mm，缺陷反射波高由40%下降到 12%，下輯頸抗拉強度由500Mpa提高至610Mpa。
[0024] 實施例2
[0025] 在實施例1的基礎(chǔ)上，在芯部鐵水澆注結(jié)束20min后，采用直徑為0200 mm的球狀 人工加壓工具，在冒口以每分鐘20次的頻率勻速向下?lián)舸?分鐘后，最終使得鑄型內(nèi)鐵水高 度整個下降30mm左右。相比未經(jīng)人工加壓處理的乳輥，探傷結(jié)果表明人工加壓后下輥頸軸 承檔縮松缺陷段長度由300mm縮短至236mm。
[0026] 實施例3
[0027] 在實施例1的基礎(chǔ)上，在芯部鐵水澆注結(jié)束30min后，采用直徑為0200 mm的球狀 人工加壓工具，在冒口以每分鐘40次的頻率勻速向下?lián)舸?分鐘后，最終使得鑄型內(nèi)鐵水高 度整個下降30mm左右。相比未經(jīng)人工加壓處理的乳輥，探傷結(jié)果表明人工加壓后下輥頸軸 承檔縮松缺陷段長度由300mm縮短至92mm。
[0028] 實施例4
[0029] 在實施例1的基礎(chǔ)上，在芯部鐵水澆注結(jié)束30min后，采用直徑為0200 mm的球狀 人工加壓工具，在冒口以每分鐘35次的頻率勻速向下?lián)舸?分鐘后，最終使得鑄型內(nèi)鐵水高 度整個下降30mm左右。相比未經(jīng)人工加壓處理的乳輥，探傷結(jié)果表明人工加壓后下輥頸軸 承檔縮松缺陷段長度由300mm縮短至89mm。
[0030] 實施例5
[0031]在實施例1的基礎(chǔ)上，在芯部鐵水澆注結(jié)束30min后，鐵水處于半凝固狀態(tài)，采用直 徑為0200 mm的球狀人工加壓工具，在冒口以每分鐘15次的頻率勻速向下?lián)舸?分鐘后，最 終使得鑄型內(nèi)鐵水高度整個下降25mm左右。相比未經(jīng)人工加壓處理的乳輥，探傷結(jié)果表明 人工加壓后下輥頸軸承檔縮松缺陷段長度由300mm縮短至201mm。
[0032] 實施例6
[0033] 在實施例1的基礎(chǔ)上，在芯部鐵水澆注結(jié)束30min后，采用直徑為0200 mm的球狀 人工加壓工具，在冒口以每分鐘15次的頻率勻速向下?lián)舸?分鐘后，最終使得鑄型內(nèi)鐵水高 度整個下降30mm左右。相比未經(jīng)人工加壓處理的乳輥，探傷結(jié)果表明人工加壓后下輥頸軸 承檔縮松缺陷段長度由300mm縮短至172mm。
[0034] 雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技 術(shù)的人，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可做各種的改動與修飾，因此本發(fā)明的保護范 圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準。
【主權(quán)項】
1. 一種高速鋼乳輥的鑄造方法，其特征在于，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=(Tl-TS)/0 式（1)， 式（1)中T1表示鐵水澆注溫度（°C)，TS表示鐵水理論固相線（°c)，Θ表示鐵水在鑄型內(nèi) 的冷卻速度（°C/min);所述人工加壓是在從加壓開始的5分鐘內(nèi)使鑄型內(nèi)鐵水高度最終下 降輥身高度的5 %。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速鋼乳輥的鑄造方法，其特征在于，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?lián)舸蜩F 水，每次壓下量在5mm左右，連續(xù)擊打5分鐘，使鑄型內(nèi)鐵水高度最終下降輥身高度的5%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速鋼乳輥的鑄造方法，其特征在于，所述冷卻速度Θ為 于鐵水在鑄型內(nèi)的冷卻速度平均值。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高速鋼乳輥的鑄造方法，其特征在于，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。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高速鋼乳輥的鑄造方法，其特征在于，人工加壓工具下端 加壓球的直徑根據(jù)冒口直徑適當增減。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速鋼乳輥的鑄造方法，其特征在于，加壓之前將鑄型的 澆注口用粘土封口壓實。
【文檔編號】B22C9/28GK106077517SQ201610604284
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月27日 公開號201610604284.4, CN 106077517 A, CN 106077517A, CN 201610604284, CN-A-106077517, CN106077517 A, CN106077517A, CN201610604284, CN201610604284.4
【發(fā)明人】戴鵬宇, 周守行, 陸怡
【申請人】三鑫重工機械有限公司