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无论采用何种冶炼方式,对原料和辅助材料的要求均很严格。冶炼时选用硫、磷以及其他杂质含量低的优质生铁和废钢。对造渣材料如石灰和萤石、铁矿石以及各种铁合金、脱氧剂、增碳剂等除了有严格的质量规定外,使用前还要彻底干燥,以防气体和夹杂带入钢水中。冶炼须在炉体良好的情况下进行。冶炼好并且成分合格的钢水一般在高出液相线温度80~120℃下出钢。若采用真空处理或浇铸,出钢温度要相应提高,以补偿这些工序带来的温度损失。出钢、真空处理和浇注所用的出钢槽、钢水包、中间罐以及钢锭模、浇道、冒口等均经过严格的检查,以避免钢水在出钢、处理和浇注过程中带入夹杂。轧辊钢锭的浇注可分为上注和下注。与上注法相比,采用下注法浇注的钢锭表面质量要好。但下注法对浇道耐火材料的要求严格。
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离心铸造高速钢轧辊工艺的流程:
1、冶炼时,外层高速钢在中频炉中熔炼,选用优质合金料和钢铁料进行熔炼。Nb、W、V铁先破碎再入炉。分两次冶炼, 次加95%,第二次添加余料,并进行调。出钢时包底加入变质剂变质,以细化基体和碳化物。中间层材料和芯部材料在工频炉冶炼,特别是芯部材料球墨铸铁铁水在出炉时,在胞内加入适量的球化剂和孕育剂进行球化、孕育处理,以保证轧辊辊颈的力学性能。
2、浇注时,浇注外层高速钢钢水时应选择较大的重力系数,同时辊模温度应尽量低,钢水的浇注温度也尽可能低。等钢水在旋转的辊模中凝固后,再浇注中间层金属液。中间层凝固后停机,合箱浇入芯部铁水。浇注中可采用玻璃保护渣。
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高速钢中含有较多的W、Cr、Mo和V等元素,而这些元素及其形成的碳化物密度差大,在普通离心铸造条件下,高速钢轧辊元素偏析严重。日本川崎制铁公司分析了离心铸造高速钢轧辊偏析主要是MC型碳化物的偏析,严重影响轧辊的耐磨性,研究发现MC型碳化物主要是一次结晶VC的偏析,因VC与钢水的密度相差较大所致。防止VC偏析方法是采取添加Nb元素提高MC型碳化物密度,并限制添加偏析元素W和Mo,选择基本成分2.0%C-6.0%V-7.0%Cr-2.5%Mo,添加1.0%~1.5%Nb进行试验,其结果由于生成密度较大的MC型复合碳化物(V、Mo和Nb系碳化物),其密度与钢水密度相接近,使VC减少,有效地控制了离心铸造高速钢轧辊的碳化物偏析。但是,无W低Mo高速钢轧辊红硬性明显下降,耐磨性降低。此外,Nb提高钢的淬火温度,降低二次硬化峰值出现的温度,高速钢铸造成形过程中Nb系的MC型碳化物较V系的MC型碳化物粗大,
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