[发明专利]一种轧辊辊套一体化生产方法

说明书

本发明提供了一种轧辊辊套一体化生产方法，在金属液充型及凝固过程通过振动消除凝固缺陷，促进夹杂物及气体的排出，阻碍大尺寸网状碳化物的形成，同时使得辊套的成分分布均匀，解决了目前高速钢轧辊网状析出物导致的抗剥落事故性差的问题。并且在轧辊辊套模具内金属液部分凝固时就开施加竖直方向的力进行锻造，使金属熔体在纵向锻造力下凝固，比传统的静态凝固能进一步提高了铸锻件的致密度，解决了辊套在凝固过程中易产生缩孔和疏松等问题从而提高其硬度和耐磨性等。另外，轧辊辊套铸造成型—锻造—热处理这三步制造工序实现高温衔接，不等完全冷却就直接顺序依次进行，充分利用了铸造时的热能，能耗降低20％～25％，也缩短了生产周期，提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及一种轧辊辊套一体化生产方法，属于轧辊生产技术领域。

背景技术

轧辊是冶金工业生产中不可或缺的关键部件和最主要的消耗性备件，其质量的好坏对钢材的生产成本、加工效率以及轧制件的质量具有重要的影响；轧辊在生产工作中主要承受轧制时的动静载荷、磨损和温度变化的影响，因此需要轧辊具有高强度、高韧度、高热疲劳抗力和抗粘钢性；目前国内外已经开发出多种制作轧辊的材质，常用的材质有合金球铁、贝氏体球铁、高铬铸铁、高钒铸铁、高硼合金、工具型钢等铸造或者锻造整体轧辊、以及通过装配方式生产的高合金复合轧辊。

对于高端钢材轧制，现在常采用复合轧辊，复合轧辊由不同材质制作的轧辊辊套(即辊身外层)和辊芯(包括辊颈部分)构成；轧辊辊套直接与钢材接触，因此轧辊辊套的质量直接决定着轧制效果。高速钢轧辊的辊套通过金属碳化物、硼化物及其复合析出物对材质进行强化，提高轧辊的耐磨性、强度和硬度以及红硬性、抗剥落性等性能，使得高速钢复合轧辊成为目前高端钢材轧制所必须的优质轧辊；但是，对于目前的高速钢轧辊，还存在一些不稳定性的问题，主要体现为：高速钢材质由于成分复杂，析出物种类多、析出量大，导致轧辊凝固缺陷多，夹杂及含气量高，特别是经常出现网状碳化物析出，这增加了轧辊使用过程中的抗事故性差所导致的多种风险，并且，目前的高速钢轧辊的复合制备方法，工序复杂，要经历成型—锻造—热处理—机加工等工序，导致加工成本和能耗较高，有因此待开发一种生产成本、低能耗的轧辊辊套一体化生产方法。

发明内容

为此，本发明要解决现有技术中轧辊生产过程中加工成本和能耗较高的问题，从而提供一种生产成本、低能耗的轧辊辊套一体化生产方法。

本发明提供一种轧辊辊套一体化生产方法，包括以下步骤：

向竖直的轧辊辊套模具的型腔内注入金属液；

使轧辊辊套模具连同模具内的金属液振动；

当轧辊辊套模具内金属液部分凝固时施加竖直方向的力进行锻造并一直持续到金属液完全凝固之后；

锻造结束后，待完全凝固的金属到达淬火温度时开模，直接进行高温淬火。

优选地，对铸件施加竖直方向的压力时产生的压强为10-50MPa。

优选地，所述辊辊套模具连同模具内的金属液振动的频率为500-600Hz，振幅为1-10μm，金属液完全凝固后停止振动。

优选地，本发明的轧辊辊套一体化生产方法，施加竖直方向的力进行锻造在轧辊辊套模具的型腔内注满金属液之后3-15秒内进行。

优选地，本发明的轧辊辊套一体化生产方法，金属液部分凝固时的锻造压强为3-5MPa，金属液完全凝固后锻造压强为200-300MPa。

优选地，所述轧辊辊套模具包括底模、侧模和柱形的辊芯模，所述底模底部设置有使所述底模(2)和侧模振动的振动电机。

优选地，所述辊芯模为固定住的，不随所述轧辊辊套模具一起振动。

优选地，锻机的锻锤从模具的顶端伸入到所述轧辊辊套模具的型腔内以进行锻造。