[发明专利]一种离心铸造的易切削高速钢轧辊制造工艺

摘要

本发明涉及一种离心铸造的易切削高速钢轧辊制造工艺，属于冶金轧辊制造技术领域。技术方案是：包含如下工艺步骤：辊身材质化学成分确定，模具参数确定，工作层高速钢水的多元复合孕育石墨化处理，芯部球墨铸铁材料的球化处理，浇注温度控制，离心机转速300-800转/分，冷却参数控制，热处理的退火工艺、淬火工艺、回火工艺参数控制。本发明的有益效果是：生产的易切削高速钢在加工性能方面得到了改善，可以减少高速钢轧辊加工难度和加工周期，节约工时和刀具，具有显著的经济效益；用碳化硼刀具加工易切削高速钢轧辊时在加工件线速度20m情况下，吃刀量从原来的2mm提高到3-5mm；走刀量从原来的0.2mm/r提高到0.4-0.5mm/r。

主权项

一种离心铸造的易切削高速钢轧辊制造工艺，其特征在于包含如下工艺步骤：①辊身材质化学成分辊身即指轧辊的工作部分也是离心铸造层，采用含碳量1.2‑2.8%，硅含量1.2‑2.5%，锰含量0.3‑0.8%，磷含量小于0.05%，硫含量小于0.04%，其余合金元素W、Mo、V、Cr、Nb、Ti、Ni、Al分别为2‑6%、2‑6%、2‑7%、3‑5%、0.3‑1.5%、0.1‑0.5%、0‑2%、0‑4%材质，以保证离心铸造状态及随后的热处理过程中得到含有石墨的高速钢基体；②模具参数铁模厚度/外层铁水浇注厚度＞1.25，直径的加工余量25‑40mm，长度的加工余量30‑50mm，壁厚120‑220mm，以确定模具外径；针对不同直径的轧辊，模具的外径和子口形成系列，便于制作及端盖互换；底箱、冒口箱内径的吃砂量30‑120mm，壁厚40‑60mm；端盖、铁模、底箱、冒口箱子针对不同直径轧辊形成系列，便于互换；端盖样子、底箱样子、冒口样子直径方向加工余量20‑40mm，起模斜度为30′‑2°；铁模经涂料、覆膜砂涂覆之后，烘烤至150℃‑250℃，放置离心机上转动，准备浇注；③工作层高速钢水的石墨化处理经熔炼，达到浇注温度要求和成分要求的工作层金属液，采用Ca‑Mg‑Re‑Si‑Ti复合孕育剂，加入量为钢水量的0.15‑0.25%，质量比，块度3‑12mm，出钢前放置包底；④芯部球墨铸铁材料的球化处理球化剂量为铁水量的1.7‑2.1%，质量比，块度5‑15mm，出铁前放置包底，瞬时孕育量为铁水量的0.10‑0.30%，块度1‑5mm，浇注时随流加入；⑤浇注温度外层浇注温度1460‑1520℃，芯部浇注温度1370‑1430℃；⑥离心机转速：300‑800转/分；⑦冷却参数冷却方式：模内自然冷却；冷却时间18‑48小时，模温＜150℃时开箱；⑧热处理退火工艺：升温速度，分别在350℃保温2h，650℃范围保温2h，840℃保温3‑8h后出炉，冷却至300℃以下立即装入淬火炉内淬火；淬火工艺：升温速度，分别在350℃保温2h，650‑860℃范围保温2h，1000‑1050℃保温3‑8h后出炉，轧辊转动空冷或喷雾，冷却至300℃以下立即装入炉温为300℃的炉内保温回火；回火工艺：第一次回火在淬火后立即进行，在第二次回火前冷至80℃以下，升温过程中，当≤350℃  15℃/h，当≤530℃  20℃/h，分别在350℃保温2h，530℃‑550℃保温3‑8h，然后随炉冷却至200℃以下出炉。