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帶鋼熱軋機上的軋輥即為高速鋼復合軋輥,輥套采用高速鋼材料,與高鉻鑄鐵軋輥相比,高速鋼復合軋輥的力學性能已顯示出明顯的優(yōu)勢。但由于高速鋼復合軋輥工作層的基體上通常分布著組織粗大、脆性高的碳化物,導致輥面的硬度和熱疲勞性能不佳,耐磨性較差,使用壽命較短,換輥頻度上升,加上成本因素綜合考慮,仍不能完全取代高鉻鑄鐵軋輥。針對上述問題,本文開展了影響高速鋼組織與性能的研究,對加入釩、鈮等合金元素的軋輥用高速鋼試件進行了淬火與回火熱處理試驗,分析了淬火溫度、回火溫度對高速鋼硬度的影響,并通過金相組織顯觀察和能譜分析,研究了高速鋼中碳化物的主要類型,制定了能獲得更多顆粒狀彌散分布碳化物的熱處理工藝參數(shù),進而為高速鋼復合軋輥的實際生產(chǎn)提供了依據(jù)。




半高速鋼軋輥是在高速鋼軋輥的基礎上研制出的一種新型軋輥,其合金含量大約為高速鋼的一半。半高速鋼軋輥生產(chǎn)方法是將半高速鋼作為軋輥的工作層材料,將合金球墨鑄鐵作為軋輥的芯部材料,通過離心鑄造復合而成,與高速鋼軋輥相比,半高速鋼軋輥合金含量少、制造成本低、軋輥切削加工性能好。

(1)半高速鋼軋輥含碳量大多數(shù)在1.0%以下,組織中的碳化物含量通常在5-10%;

(2)半高速鋼軋輥由于合金含量較高速鋼軋輥少,軋輥硬度相對低一些,通常輥身表面硬度為75-85HSD,硬度不均勻度≤2HSD;

(3)半高速鋼軋輥的耐磨性低于高速鋼軋輥,但是半高速鋼軋輥的韌性、咬入性、抗疲勞性和切削加工性能卻明顯優(yōu)于高速鋼軋輥;



同時高速旋轉鑄造設備,產(chǎn)生的離心旋轉力與穩(wěn)恒磁場相結合對鋼液產(chǎn)生電磁攪拌,電磁離心鑄造既保留了普通離心鑄造組織致密,疏松氣孔少等優(yōu)點,又使粗大的柱狀晶組織轉變?yōu)榫鶆虻牡容S晶組織,并使第二相的分布趨于均勻,成分偏析得到控制。采用該方法生產(chǎn)的高速鋼復合軋輥的鑄錠有理想的觀組織和界面結合力,使用性能好。

2)連續(xù)澆注外層成形法(CPC)。為了克服離心鑄造高速鋼軋輥偏析缺陷,日本新日鐵公司開發(fā)了制造高速鋼軋輥的CPC法,它具有節(jié)能和軋輥性能好等特點。其基本原理是把作為軋輥外層材質(zhì)的鋼水澆鑄到垂直豎立的芯棒和水冷鑄型間的空隙里,在鋼水逐漸與芯棒熔敷的同時,依次使其凝固,斷續(xù)向下方拉拔,制成復合軋輥。為了使?jié)茶T的外層材質(zhì)與芯棒完全熔敷,通過電磁感應加熱對鋼水和芯棒供熱。




二是刀具的加工性能制約軋輥加工能力,通用類軋輥加工刀具硬度在HS80-85之間,與高硼鋼軋輥的硬度非常接近,通用類刀具加工高硼鋼軋輥會快速增加刀刃及后刀面磨損量,刀具急劇鈍化,無法穩(wěn)定加工。

為了解決以上問題,經(jīng)過分析與實踐,通過提高機床系統(tǒng)剛度;提高刀具性能、優(yōu)化刀具幾何參數(shù)、正確裝夾刀具;選擇合理車削用量三項措施的實施,可以實現(xiàn)高硼鋼軋輥在普通軋輥機床上加工
軋輥產(chǎn)生彈性壓扁時可能軋制的小板厚。在一定軋機上軋制一定的產(chǎn)品時,隨著板帶的逐漸變薄,壓下越來越困難。當板帶薄至某一限度后,不管如何旋緊壓下螺絲或加大液壓壓下的壓力,不管反復軋制多少道,由于軋輥產(chǎn)生彈性壓扁而不可能再使產(chǎn)品變薄。這一極限厚度稱為小可軋厚度。


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