【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轧辊铸造领域，尤其是一种轧辊辊颈铸造性能强化的方法。
技术介绍
1、离心轧辊辊颈在使用过程受弯曲或扭转力，需要保证良好的强度及韧性；同时辊颈装配在轴承箱中，使用过程中相对缸体转动，润滑不良时有摩擦接触的风险，主轴颈部位需有一定表面硬度。
2、离心轧辊芯部及辊颈一般为球铁材质，填芯浇注一般为竖直状态，填芯过程芯部熔蚀外层并混入外层合金元素可以起到强化作用，但混入的合金元素形成碳化物质点后受重力在凝固前向下沉淀，因此冒颈(浇注过程上辊颈)较难受到熔入外层合金的强化效果，一般需要额外浇注高合金冒口，或者近成品阶段表面处理。前者增加额外的冶炼浇注工序及成本，同时冒颈韧性受到一定影响，而后者则降低了加工工序效率，还因强化层浅需接近成品处理，易引起表面质量问题。
技术实现思路
1、本专利技术需要解决的技术问题是提供一种球铁芯离心轧辊辊颈铸造性能强化的方法，在辊颈部位造型过程将强化元素添加在与铁水接触的涂层中，实现填芯后冒颈表面成分的精准控制及强化效果。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种球铁芯离心轧辊辊颈铸造性能强化的方法，首先根据辊颈的硬化层硬度要求确定cr的质量分数目标，然后通过造型尺寸控制并保证加工至成品后硬化层仍能保留，在砂箱表面涂料中混入铬铁粉作为强化剂。
4、本专利技术技术方案的进一步改进在于：辊颈要求30-35hs时表面cr的质量分数目标为0.2％-0.4％；辊颈要求35-40hs时表面c
5、本专利技术技术方案的进一步改进在于：轧辊铸后硬化层深度在20-25mm，需强化部位的加工余量小于硬化层深度至少2-3mm。
6、本专利技术技术方案的进一步改进在于：强化剂使用的铬铁粉，牌号为fecr55c600或fecr55c1000的铬铁，其中c和cr质量分数c:6％-10％，cr:52％-60％，铬铁破碎后余料筛分，目数同造型砂箱表面涂料一致，为100-800目，将铬铁粉混入砂箱表面涂料中，造型后使用前刷涂在砂箱与辊面的接触面。
7、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述铬铁粉的添加量根据需添加的cr的质量分数以及硬化层的铁水重量计算：①需添加的cr质量分数＝cr质量分数目标-芯部cr质量分数，②硬化层的铁水重量＝辊颈强化部位表面积*强化深度*铁水密度；③铬铁粉的cr收得率一般为45％-55％；④铬铁粉的添加量＝(需添加的cr质量分数×硬化层的铁水重量)/(铬铁粉的cr质量分数×cr收得率)。
8、由于采用了上述技术方案，本专利技术取得的技术进步是：
9、本专利技术针对离心轧辊铸造过程辊颈性能强化的方法，用于精确控制辊颈表面合金层元素含量及其扩散深度，实现精准控制硬化层深度及硬化效果的目标。相比于其他强化方式，易于操作、降本提效。本方法适用于离心轧辊辊颈表层的合金强化。通过强化成分设计，在辊颈部位造型过程将强化元素添加在与铁水接触的涂层中，在填芯浇注后合金元素熔入扩展至辊颈表面，提供硬化效果。
10、采用本专利技术方法铸造的离心轧辊，辊颈表面强化深度及硬度可以达到预期，同时不破坏中心韧性，可以解决传统浇注方法冒颈铸造硬度不足需加工后期专门强化的问题，同时相比于冒颈额外浇注一次铁水降低操作了难度、节约了芯部总的合金添加量、保持了中心的韧性。
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1.一种球铁芯离心轧辊辊颈铸造性能强化的方法，其特征在于首先根据辊颈的硬化层硬度要求确定Cr的质量分数目标，然后通过造型尺寸控制并保证加工至成品后硬化层仍能保留，在砂箱表面涂料中混入铬铁粉作为强化剂。
2.根据权利要求1所述的一种球铁芯离心轧辊辊颈铸造性能强化的方法，其特征在于：辊颈要求30-35HS时表面Cr的质量分数目标为0.2％-0.4％；辊颈要求35-40HS时表面Cr的质量分数目标为0.4％-0.5％；辊颈要求40-45HS时表面Cr的质量分数目标为0.5％-0.6％。
3.根据权利要求1所述的一种球铁芯离心轧辊辊颈铸造性能强化的方法，其特征在于：轧辊铸后硬化层深度在20-25mm，需强化部位的加工余量小于硬化层深度至少2-3mm。
4.根据权利要求2所述的一种球铁芯离心轧辊辊颈铸造性能强化的方法，其特征在于：强化剂使用的铬铁粉，牌号为FeCr55C600或FeCr55C1000的铬铁，其中C和Cr质量分数C:6％-10％，Cr:52％-60％，铬铁破碎后余料筛分，目数同造型砂箱表面涂料一致，为100-800目，将铬铁粉混入砂箱表面涂
5.根据权利要求4所述的一种球铁芯离心轧辊辊颈铸造性能强化的方法，其特征在于：所述铬铁粉的添加量根据需添加的Cr的质量分数以及硬化层的铁水重量计算：①需添加的Cr质量分数＝Cr质量分数目标-芯部Cr质量分数；②硬化层的铁水重量＝辊颈强化部位表面积*强化深度*铁水密度；③铬铁粉的Cr收得率一般为45％-55％；④铬铁粉的添加量＝(需添加的Cr质量分数×硬化层的铁水重量)/(铬铁粉的Cr质量分数×Cr收得率)。
...【技术特征摘要】
1.一种球铁芯离心轧辊辊颈铸造性能强化的方法，其特征在于首先根据辊颈的硬化层硬度要求确定cr的质量分数目标，然后通过造型尺寸控制并保证加工至成品后硬化层仍能保留，在砂箱表面涂料中混入铬铁粉作为强化剂。
2.根据权利要求1所述的一种球铁芯离心轧辊辊颈铸造性能强化的方法，其特征在于：辊颈要求30-35hs时表面cr的质量分数目标为0.2％-0.4％；辊颈要求35-40hs时表面cr的质量分数目标为0.4％-0.5％；辊颈要求40-45hs时表面cr的质量分数目标为0.5％-0.6％。
3.根据权利要求1所述的一种球铁芯离心轧辊辊颈铸造性能强化的方法，其特征在于：轧辊铸后硬化层深度在20-25mm，需强化部位的加工余量小于硬化层深度至少2-3mm。
4.根据权利要求2所述的一种球铁芯离心轧辊辊...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖泽扬，张亚宁，吴昊，
申请(专利权)人：中钢集团邢台机械轧辊有限公司，
类型：发明
国别省市：
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