离心铸造高速钢-球铁复合轧辊的制造工艺

高速钢-球铁复合轧辊由三层不同材料组成,外层材料为高碳高钒高速钢,芯部材料为合金球墨铸铁,中间层为过渡层.介绍了各层的化学成分,离心浇注机金属型转速、涂料厚度、外层和中间层浇注厚度、浇注温度及间隔时间等工艺参数,以及各种缺陷的预防措施.轧辊检查结果:辊身硬度为76～78 HS,辊颈抗拉强度达570 MPa,伸长率为5%,冲击韧性大于5 J/cm2.     

高速钢辊环挤压铸造技术研究

高速钢具有硬度高、红硬性好等特点 ,适合于制作辊环、轧辊等高温下工作的部件。高速钢辊环通常采用离心铸造方法生产 ,由于高速钢中合金元素密度差大 ,辊环成分偏析严重 ,高速钢优异的耐磨性发挥不出来 ,为克服离心铸造方法的缺点 ,开发了挤压铸造高速钢辊环技术。研究了挤压铸造工艺对高速钢辊环性能的影响。采用浇注温度14 0 0～ 14 5 0℃、压力 15 0MPa、保压时间 12 0～ 15 0s ,压下速度 14～ 16mm/s ,可获得组织致密、无偏析、加工量少的高速钢辊环。用于高速线材轧机预精轧机组 ,使用寿命比高镍铬无限冷硬铸铁辊环提高 5～ 8倍。     

ANSYS Workbench在高铬钢辊环生产中的应用

利用ANSYS Workbench对高铬钢辊环进行建模,模拟辊环离心浇注、凝固冷却和淬火热处理过程,通过有限元热分析计算出离心时辊环每层的离心时间和内表面温度,进而确定层与层之间的浇注间隔时间。模拟求解出辊环喷淬热处理时的温度场分布、淬透层温度和对应的表面温度,得出当淬透层深度的温度降低到工艺要求的时间即为喷淬时间,喷淬时可根据辊环表面温度来监测淬透层温度。通过有限元热应力耦合分析计算辊环凝固冷却后产生的应力值,结果表明,外层二次浇注相对外层一次浇注的应力值显著减小。     

铸造复合轧辊的几种新方法

高速钢用作轧辊材料使冷、热带钢工作辊寿命得到大幅度提高,但是用常规生产方法包括离心铸造法很难生产出高速钢复合轧辊。介绍了几种新的复合轧辊的生产方法,成功地生产出外层与心轴良好结合的高速钢复合轧辊,其中一些方法可方便地复合各种材料     

离心铸造双金属复合辊筒技术

介绍了采用离心复合铸造方法来生产双金属铸铁辊筒的技术,通过实例阐述了确定离心工艺参数的方法以及复合辊筒内外层的整个浇注工艺过程,并探讨了在双金属复合铸铁辊筒生产中经常出现的裂纹、硬度低、结合不良和工作层厚度不足以及夹杂等铸造缺陷的产生原因,同时,提出了在生产中所应采用的防止措施.     

电磁连续铸造法制备高速钢复合轧辊

进行了高速钢复合轧辊的电磁连续铸造实验,在工艺参数匹配得当的情况下,制备出了外观形状规整、振痕轻微,内部组织致密,结合面质量良好的辊坯。分析结果表明,辊坯从外到内依次为激冷凝固层、枝状晶区、界面结合区和辊芯金属区。外层高速钢主要是马氏体+贝氏体+残余奥氏体+合金碳化物组织,其中的共晶碳化物呈迷宫状、短条状和粒状,辊芯为珠光体+沿晶界析出的少量铁素体,晶粒细小。双金属复合界面的结构主要由扩散层、激冷凝固层和柱状晶区组成。     

离心铸造高速钢复合轧辊生产工艺探讨

介绍了采用卧式离心机两次复合工艺制造离心铸造高速钢复合轧辊的生产技术,重点介绍了轧辊外层、中间层及辊芯材料的化学成分、轧辊铸造的工艺流程、钢水的熔炼和处理方法、热处理工艺及组织性能.该轧辊具有耐磨性高、辊身工作层硬度落差小等特点,其耐磨性是传统铸铁轧辊的3倍以上.     

高速钢复合轧辊液固结合过程数值模拟

在试验的基础上,建立了高速钢复合轧辊铸造过程中外层高速钢钢液充型湍流流动及辊芯和外层高速钢液固结合时的三维速度场和温度场的计算模型,模拟了辊芯预热温度对凝固及界面结合情况的影响。结果表明,高速钢钢液在铸型中是从下到上、从两侧的交界面向中间顺序凝固的,但随着辊芯表面预热温度的不同,呈现出不同的特点。在同一截面上,当预热温度较低时,其最后凝固的位置位于工作层金属中间的某一位置,当预热温度较高时,最后凝固的位置位于工作层金属和辊芯之间的界面上。预热温度较低时,两者之间将难以形成冶金结合,预热温度适宜时,两者之间可以形成良好的冶金结合,适宜的辊芯预热温度为1100~1200℃。     

离心铸造高铬铸铁/球铁复合轧辊的非正常失效及预防

离心铸造高铬铸铁-球铁复合轧辊以w（Cr）12％-22％的高铬白口铸铁作为辊身外层材料，以高强度的球墨铸铁作为芯部和辊颈材料，采用离心复合浇注工艺生产。轧辊的非正常失效主要包括辊身剥落、辊身断裂、辊颈断裂、辊身裂纹等。对上述失效原因进行了分析，并提供了预防方法。     

高速钢复合轧辊连铸复合过程温度场的数值模拟Ⅱ.铜结晶器法

以Fluent 6.3为计算平台,采用数值模拟的方法研究了铜结晶器下浇注温度和拉坯速度等参数对高速钢复合轧辊连铸坯内温度分布的影响,探求了适宜的连铸工艺条件,在此基础上进行了拉坯实验.结果表明,拉坯速度和浇注温度是决定铜结晶器下辊坯能否顺利拉出和界面结合质量好坏的两个重要参数.提高浇注温度和增大拉坯速度都利于实现两种金...     

挤压铸造高速钢辊环的研制

针对高速钢辊环静态铸造条件下内部组织疏松,使用寿命短,离心铸造条件下易产生偏析的问题,研究了挤压铸造对高速钢辊环机械性能和物理性能的影响。结果表明Ｌ挤压铸造高速钢辊环具有组织致密、元素偏析轻、硬度高、硬度均匀性好等特点,工业应用表明,其使用寿命明显优于高镍铬无限冷硬铸铁辊环。     

高速钢辊环挤压铸造技术研究

静态铸造高速钢辊环组织疏松,寿命短,离心铸造高速钢辊环易产生偏析,研究了挤压铸造对高速钢辊环力学性 能和物理性能的影响。结果表明:挤压铸造高速钢辊环组织致密、偏析小、硬度高、硬度均匀性好,使用寿命明显优于高镍 铬无限冷硬铸铁辊环。     

离心复合高铬铸铁轧辊的热处理

一重集团公司研制的Cr15NiMo离心复合高铬铸铁轧辊,经正火加回火处理,改善了内外层材料的组织和性能;消除了铸态铁素体;残余奥氏体量被降低到了理想的程度;残余应力得到有效地降低。从而在轧制过程中表现出良好的使用性能,毫米轧钢量为8000t左右,达到当前国外同类辊的水平,开创了老式轧机使用高铬铸铁轧辊的先例。     

不锈钢复合钢管组织及其性能

采取外层先离心浇注10号钢,再浇注内层1Cr18Ni9Ti得到离心复合空心管坯,管坯内外表面加工后进行热挤压和冷轧,试制出了47mm×4.5mm的碳钢/不锈钢复合钢管,对不锈钢离心复合管坯生产复合钢管工艺路线进行研究,并对复合管金相组织、性能及结合层质量等方面进行分析。结果表明,复合管内外层冶金结合良好,晶粒明显细化,终轧后晶粒由铸态时3.0～3.5级变为7.0～8.0级,复合管压扁、弯曲及热处理后晶界腐蚀检验合格。     

双层不锈钢管三辊斜轧数值模拟与参数优化

设计了一种核电站一回路主管道用双层不锈钢管的复合成形工艺,解决了传统锻造或铸造工艺成品长度受限的问题,同时满足了复杂工作环境对管道性能的特殊要求。采用Deform-3D有限元模拟软件对外层21-2N奥氏体耐热不锈钢与内层12Cr-12Ni马氏体耐热不锈钢的双层套管三辊斜轧成形过程进行了模拟研究与参数优化,分析了双层不锈钢管的内外层变形情况、应力应变场及温度场的分布规律,并通过设计正交试验获得了最优变形的参数组合。模拟结果表明,三辊斜轧过程中,等效应力、等效应变与温度的最大值均集中在外层管与轧辊的接触区,且外层管整体性能参数要大于内层管。通过正交设计试验的极差分析与方差分析,最终获得最优变形参数为粗轧温度1 100°C,送进角8°,轧辊转速200r/min。     

双头离心浇铸双金属复合管工艺研究

介绍了托轮式离心铸造机双头浇注技术在钢管内壁复合高铬耐磨铸铁复合管这一新的生产工艺．并利用数值模拟计算出实验中需要的一些关键参数（浇铸速度，铸型转速，行车速度），制定出最佳试验方案并应用于生产。     

双金属离心铸造碾辊的复合机理研究

对新开发的双金属离心铸造三层结构碾辊的复合机理进行了研究。研究表明，碾辊外层的高铬铸铁和中间层灰口铸铁的复合界面由过渡区和复合区组成；中间层灰口铸铁和内层灰口铸铁的复合界面处存在一个脱碳层区。     

驱动辊转速对铸态42CrMo钢环件热辗轧微观组织的影响规律

环形铸柸微观组织的演变规律及合理控制是环类零件铸辗复合成形新技术发展面临的主要瓶颈问题.驱动辊转速是影响铸坯材料再结晶行为及组织状态的关键因素之一.本文基于ABAQUS平台,建立了42CrMo铸坯环件热辗轧的宏微观有限元模型,模拟揭示了环形铸坯材料的动态再结晶行为,阐明了驱动辊转速对再结晶晶粒尺寸及其分布的影响规律与机制.结果表明:铸坯材料动态再结晶百分数在环件内、外层高而使晶粒细化,而在环件中间层低导致粗品;驱动辊转速增大,铸坯材料动态再结晶百分数增加,轧制环件的平均晶粒尺寸减小;驱动辊转速对平均晶粒尺寸分布的均匀性影响不大.     

离心铸造高速钢轧辊裂纹控制技术研究

在分析了轧辊材质、铸型参数、浇注参数和冷却参数等对离心铸造高速钢轧辊裂纹影响的基础上,采用钾-稀土复合变质处理改善高速钢的组织和性能,降低热裂温度,使热裂力提高32.77%,达到158N,线收缩也略有减小.采用变速离心铸造技术、变流量浇注工艺,结合铸型的变速冷却技术,改善了轧辊温度场和应力场分布,有利于钢液的充填和凝固,有利于消除离心铸造高速钢轧辊裂纹.