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同时高速旋转铸造设备,产生的离心旋转力与稳恒磁场相结合对钢液产生电磁搅拌,电磁离心铸造既保留了普通离心铸造组织致密,疏松气孔少等优点,又使粗大的柱状晶组织转变为均匀的等轴晶组织,并使第二相的分布趋于均匀,成分偏析得到控制。采用该方法生产的高速钢复合轧辊的铸锭有理想的观组织和界面结合力,使用性能好。
2)连续浇注外层成形法(CPC)。为了克服离心铸造高速钢轧辊偏析缺陷,日本新日铁公司开发了制造高速钢轧辊的CPC法,它具有节能和轧辊性能好等特点。其基本原理是把作为轧辊外层材质的钢水浇铸到垂直竖立的芯棒和水冷铸型间的空隙里,在钢水逐渐与芯棒熔敷的同时,依次使其凝固,断续向下方拉拔,制成复合轧辊。为了使浇铸的外层材质与芯棒完全熔敷,通过电磁感应加热对钢水和芯棒供热。
较原双层或三层复合高速钢轧辊,在轧制过程中工作层剥落率降低30%左右,断辊机率减少50%-60%。但该方法制造高速钢轧辊工艺过于复杂,金属熔体种类过多,操作麻烦。 近有关机构对高速钢轧辊偏析机理进行了深入研究,发现离心铸造高速钢轧辊偏析的主要原因是高速钢中存在与金属熔液密度不同的原子簇团,在离心力作用下,密度大的原子簇团向辊面移动,密度小的原子簇团向轧辊心部移动。而原子簇团产生的主要原因是高速钢轧辊中各种元素的物理和化学性质不同。影响离心铸造高速钢轧辊偏析的主要因素有:离心机转数、金属液凝固冷却速度和原子簇团性质,转速越高,凝固冷却速度越小,偏析越严重,反之偏析减轻。相同体积和密度的原子簇团,呈团块状或条状,比呈球形时的空间伸展尺度大,
英国 轧辊制造公司用Osprey技术生产的高速钢轧辊,辊身尺寸达φ400 mm×1000 mm,其组织比锻造组织细得多,而且完全了粗大的共晶碳化物,在辊芯和喷射层之间边界的结合是良好的冶金结合,轧辊疲劳性能提高,使用寿命延长,目前正考虑开发制造φ800 mm×2000 mm的高速钢复合轧辊设备。美国的BABCOCK公司和WILCOX公司与 轧辊公司也正在计划同样的项目,研究用Osprey技术制造高速钢复合轧辊。日本住友重工株式会社从1989年开始利用一台带有接收器水平往复运动装置的喷射成形设备生产 直径800 mm、重达1t高速钢轧辊辊套及高速钢/碳钢复合轧辊,用于各种型材轧制。采用这种工艺生产的轧辊在实际使用中,寿命可比一般的粉末冶金高速钢轧辊提高1.6-3.0倍,比传统铸造高速钢轧辊提高3.6倍以上,具有巨大的市场前景。 2.3热等静压(HIP)高速钢轧辊
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