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应用粉末冶金技术中喷雾制粒与热等静压的配合工艺,生产的高速钢较之传统方法生产的钢材具有许多优点,如优良的机加工性能、韧性、硬度和热处理后的形状稳定性。应用HIP工艺生产的高速钢轧辊,与相同成分的铸造高速钢轧辊相比,碳化物更细小、均匀,而碳化物的形貌及分布对轧辊的热疲劳性能、抗剥落性能及韧性起决定性作用,因此HIP高速钢轧辊的综合性能明显优于铸造轧辊。此外,为了进一步提高耐磨性,HIP高速钢轧辊可采用更高的含碳量和合金含量,仍保持良好的碳化物形貌。用HIP工艺生产高速钢轧辊时,一般是用铸、锻钢材料制成辊芯,在辊芯外填充好辊身外层所用的高速钢粉末,抽真空后在1000℃以上高温和100 MPa以上压力下烧结成轧辊。由于HIP工艺设备需要耐高压,受设备限制,HIP工艺还只能生产小直径的高速钢轧辊。


轧辊是轧机的主要消耗工艺件,在轧钢过程中消耗量大,占轧制成本一定的比例。轧辊质量对轧机作业率、质量和产量、轧辊消耗影响较大,所以大部分轧辊使用高合金,单价非常高。轧辊消耗的主要是表层一定深度的工作层,大型支承辊工作层半径方向100mm左右,大型工作辊一般为半径方向50mm,工作层重量占轧辊重量比例并不大。正常情况下轧辊使用到报废极限时(即工作层消耗完)或者出现较大的缺陷时,轧辊就整体报废,辊芯部分按照废钢处理,对成本影响很大。
轧辊修复就是将工作层进行修复,通常采取堆焊方式,当轧辊使用到报废极限时或者轧辊出现较大缺陷时,进行堆焊修复工作层。这样轧辊芯就可以实现重复利用,从而能够大幅降低轧辊消耗,降低生产成本。



锻造由压钳把、倒棱、镦粗、拔坯压实、精锻等基本工序组成。锻造辊套时,尚有冲孔、扩孔等工序。锻造比是反映锻件质量的重要指标之一,热轧辊的锻造比一般不小于2.5;冷轧辊不小于3;支承辊不小于2。借助于冶炼和锻造技术的改进,锻造比可适当降低,如用电渣重熔钢生产冷轧辊选用锻造比为2。钢锭的冒口应有足够的切除量,以便去除钢锭的缩孔和偏析。通常热轧辊的锻件钢锭利用率为55%~62%;冷轧辊及支承辊为55%~60%。轧辊钢锭镦粗后,依轧辊的种类、重量及尺寸大小选用不同锻造法进行拔坯压实工序。宽砧大压下量锻造法(KD法)适用于高、中及低塑性,大、中型冷、热轧工作辊及支承辊;宽平砧强压下锻造法(wHF法)和去除中心部位拉应力锻造法(FM法)适用于高、中塑性大型及特大型支承辊;中心压实法同WHF法或FM法可配合使用。各种锻造方法的参数列于表3。轧辊锻件的典型锻造工艺列于表4。



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