半高速钢轧辊是在高速钢轧辊的基础上研制出的一种新型轧辊,其合金含量大约为高速钢的一半。半高速钢轧辊生产方法是将半高速钢作为轧辊的工作层材料,将合金球墨铸铁作为轧辊的芯部材料,通过离心铸造复合而成,与高速钢轧辊相比,半高速钢轧辊合金含量少、制造成本低、轧辊切削加工性能好。
(1)半高速钢轧辊含碳量大多数在1.0%以下,组织中的碳化物含量通常在5-10%;
(2)半高速钢轧辊由于合金含量较高速钢轧辊少,轧辊硬度相对低一些,通常辊身表面硬度为75-85HSD,硬度不均匀度≤2HSD;
(3)半高速钢轧辊的耐磨性低于高速钢轧辊,但是半高速钢轧辊的韧性、咬入性、抗疲劳性和切削加工性能却明显优于高速钢轧辊;
6)良好的抗热裂性。高速钢由于其特有的组织特点,能有效的抑制裂纹的形成和扩展。在实际使用中发现,高速钢轧辊的确具有比高铬铸铁轧辊更好的抗热裂性。因此若发生一般的生产事故,可以通过正常磨削量或附加很小的磨削量就可以消除事故带来的影响,使处理过程更为简化,并且也节约成本。
7)良好的耐磨性。与半钢、高铬铸铁和高镍铬无限冷硬铸铁轧辊相比,高速钢轧辊轧制吨位大幅度提高,F1-F4机架约为10000t,F5机架约为6000t,显示高速钢轧辊具有良好的耐磨性。高速钢轧辊轧制吨位的增加,导致其辊耗明显下降,在相同轧钢条件下,高速钢轧辊的辊耗在F1机架是高铬铸铁轧辊的1/5,F2机架是高铬铸铁轧辊的1/7,F4机架是高镍铬无限冷硬铸铁轧辊的1/13,F5机架是高镍铬无限冷硬铸铁轧辊的1/8。
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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。
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