CN1370644A - 硬质合金－铸钢复合轧辊及其制备方法 - Google Patents
硬质合金－铸钢复合轧辊及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种可用于热轧或冷轧的、含有硬质合金和铸钢的复合轧辊及其制备方法,其特征是:硬质合金工作环与钢基体之间有一互溶的过渡区,即其组成成分和金相组织均有别于两原组元的冶金结合层;而铸型在浇注前和浇注中需加热。这种复合轧辊既具有硬质合金的高硬度高耐磨性,又具有铸钢的高强度高韧性,其使用寿命与生产成本之比均大大高于硬质合金轧辊、耐磨铸铁轧辊和耐磨铸钢轧辊,其生产厂商和用户都因此而大受其益。
Description
本发明涉及一种在金属型材轧制领域中应用的通过离心铸造方法，将一个或几个硬质合金环浇入铸钢中而生成硬质合金与铸钢之间具有冶金结合的复合轧辊。
在金属型材轧制领域中，广泛使用耐磨铸铁轧辊、耐磨铸钢轧辊或两者与其它合金的复合轧辊轧制金属型材，这些轧辊使用寿命短，已不能适应现代高速轧制生产的需要。随着硬质合金生产技术的发展，人们已将硬质合金应用在轧辊中，但这种用硬质合金工作环与钢质驱动轴机械连接的组合轧辊，无论是采用何种连接方式，都因硬质合金是脆性材料，容易破损、断裂等，轧辊达不到由硬质合金工作环的高耐磨性所决定的使用期限而早期失效，同时硬质合金使用量大，造价昂贵，轧辊的形状和尺寸也受到限制。
本人的实用新型专利《一种硬质合金-钢复合材料耐磨制件》(专利号：99249965.8)公开说明书公开了用金属型铸造法制备的硬质合金-钢复合材料耐磨制件，硬质合金-铸钢复合轧辊自然也包括在其中，但这种复合轧辊不仅在质量上尚有待改进，且轧辊的轴向尺寸也受到一定的限制。
本发明的目的是提供一种轴向尺寸更大、应用范围更广、产品质量更优、经济效益和社会效益更好的、硬质合金和铸钢冶金结合为一体的复合轧辊。
为了实现上述目的，本发明在实用新型专利(专利号：99249965.8)的基础上，采用制备通常旋转对称体的公知技术--离心铸造法制备硬质合金-铸钢复合轧辊，其特征是：浇注前和浇注过程中，由安装在铸型周围的加热装置对铸型外壁进行加热，待硬质合金工作环与钢液接触的表面均熔融(厚度为几到几十微米)后停止加热，立刻由安装在铸型周围的冷却装置对铸型外壁进行冷却。此时，钢液首先在硬质合金工作环和铸型内壁凝固，并快速向中心定向推进。在离心力的作用下，金属中的夹渣、气泡向钢液内部集中。若轧辊是空心环体，旋转和冷却直到钢液全部冷却凝固时才停止。轧辊中心夹渣、气泡较多的内圈待加工时切除。若轧辊是实心轴体，待结晶前沿到达铸型内径的1/4处时，铸型的旋转和冷却就中止，然后让其静态凝固，铸件中的夹渣和气泡在钢液浮力的作用下上浮到钢液的上表面，凝固后的铸件的上端浇冒***有较多夹渣、气泡，而这可在以后的机械加工中予以去除。
采用离心铸造法制备的硬质合金-铸钢复合轧辊，基体断面上是细小等轴晶粒的组织，铸件的致密度高，力学性能好，这是金属型铸造法制备的复合轧辊难以达到的。由于硬质合金工作环与钢基体冶金结合为一整体，因而它既具有硬质合金高硬度、高耐磨性的优点，又具有铸钢的高强度、高韧性的长处，故而复合轧辊的使用寿命不仅是耐磨铸铁轧辊、耐磨铸钢轧辊或两者与其它合金的复合轧辊的几倍、十几倍、甚至几十倍，也高于任何其他机械连接方式组装的硬质合金工作环与钢质驱动轴的组合轧辊。另一方面，冶金结合的硬质合金-铸钢复合轧辊与机械连接的组合轧辊比较，硬质合金的使用量和机械加工量都大大减少(如高速线材轧机用轧辊可减少3/4-4/5)，且轴向尺寸也可大大加长。
以下，结合附图对本发明作详细的说明。
图1是原有技术的硬质合金-铸钢组合轧辊的视图。
图2是本发明的硬质合金-铸钢复合轧辊的视图。
在表示原有技术硬质合金-钢的组合轧辊的图1中，硬质合金工作环1在圆柱头内六角螺钉、弹簧垫圈和粘结剂的作用下与辊环套3、端环2固定在一起的，然后在两小圆螺母5的作用下与驱动轴4紧固在一起。
图2是本发明的一个实施实例。图中：1为硬质合金-铸钢复合轧辊的硬质合金工作环，2为钢基体，3为过渡区--冶金焊合层。
本发明可采用多种硬质合金与多种铸钢匹配来制备不同用途的硬质合金-铸钢复合轧辊，但最佳的实施方式是Cr2C3基硬质合金与铸造不锈钢匹配。
Claims (3)
1、一种用于制备硬质合金-铸钢复合轧辊的离心铸造方法，其特征是：铸型周围设有加热和冷却装置，以便浇注钢液前和浇注中对铸型壁加热，浇注后对铸型壁进行冷却。
2、一种用权利要求1所述的方法制备的硬质合金-铸钢复合轧辊含有一个或几个硬质合金工作环(1)和钢基体(2)，其特征是：在所述硬质合金工作环(1)和钢基体(2)之间，还含有二者互溶形成的冶金结合层(3)。
3、根据权利要求2所述的硬质合金-铸钢复合轧辊，其特征是：工作环(1)为Cr2C3基的硬质合金，钢基体(2)为铸造不锈钢。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 01106883 CN1370644A (zh) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 硬质合金－铸钢复合轧辊及其制备方法 |
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| CN 01106883 CN1370644A (zh) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 硬质合金－铸钢复合轧辊及其制备方法 |
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| CN1370644A true CN1370644A (zh) | 2002-09-25 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN101817019A (zh) * | 2010-03-19 | 2010-09-01 | 柳州市柳港激光科技有限公司 | 孔型合金材料复合轧辊 |
| CN108456826A (zh) * | 2017-08-31 | 2018-08-28 | 嘉禾县飞恒合金铸造有限公司 | 高温镶铸硬质合金制造复合耐磨锤头的方法 |
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2001
- 2001-02-22 CN CN 01106883 patent/CN1370644A/zh active Pending
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| CN101817019A (zh) * | 2010-03-19 | 2010-09-01 | 柳州市柳港激光科技有限公司 | 孔型合金材料复合轧辊 |
| CN108456826A (zh) * | 2017-08-31 | 2018-08-28 | 嘉禾县飞恒合金铸造有限公司 | 高温镶铸硬质合金制造复合耐磨锤头的方法 |
| CN108456826B (zh) * | 2017-08-31 | 2019-10-25 | 嘉禾县飞恒合金铸造有限公司 | 高温镶铸硬质合金制造复合耐磨锤头的方法 |
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