【正文】 保溫，另一方面粘縛鐵液里異相質(zhì)點等雜質(zhì)元素，使鐵液達到凈化的目的。當鐵水溫度升至1300℃時用經(jīng)過烘烤的FeSi75合金調(diào)整鐵水的含硅量，～%范圍內(nèi)。隨后用經(jīng)過烘烤的高碳鉻鐵合金調(diào)整鐵水的含鉻量，按照材質(zhì)要求的含鉻量加6%的燒損率計算配料，使鐵水的含鉻量達到要求范圍內(nèi)。在成分調(diào)整期間使用高功率用電制度，以加快合金的熔化并快速升溫，達到省電省時、少氧化的目的。用直讀光譜儀檢測鐵液化學(xué)成分，檢測結(jié)果符合工藝要求時將鐵水快速升溫至1410℃177。15℃時出爐球化，用沖入法工藝進行球化孕育處理。用FeSiMg8RE2球化劑，粒度：5～25mm進行球化處理，球化劑化學(xué)成分見表1。球化劑的加入量依據(jù)真空直讀光譜儀檢測的鐵水硫含量計算，當原鐵水中硫的含量在工藝要求范圍內(nèi)，使用該種球化劑時，用下列公式計算球化劑的加入量（當原鐵水中硫的含量超過工藝要求上限時此公式不適用，應(yīng)修改系數(shù)值）。W = 360S / MgW ：球化劑的加入量（%）S ：原鐵水中硫含量（%）Mg ：球化劑中鎂含量（%）（%）名稱MgRESiMnCaAlTiFeFeSi Mg8RE2余量用FeSi75合金進行一次孕育處理，粒度：5～25mm, 加入量依據(jù)沖入法工藝Si收得率95%的量計算，使材質(zhì)的含Si量達到工藝要求的范圍內(nèi)。澆注溫度控制在1310～1330℃，%FeSi75合金（～）進行澆口杯隨流孕育。針對托輥和導(dǎo)輥的輥體進行澆鑄試制，因輥體為厚壁筒形，適合用離心鑄造方法制造。鑄造成型時金屬液體可依靠離心力致密充型，并迫使低密度的非金屬夾渣向內(nèi)壁排出，易于機械清除；離心力造成的重力系數(shù)G比自然重度大幾十倍，在金屬液體凝固期間，內(nèi)層未凝金屬液體可依靠離心力強力補充外層已凝固金屬的體收縮留下的晶間縮孔和縮松，使輥體材質(zhì)致密。澆鑄試制采用熱模法臥式離心機，鑄型用20CrMo鋼制造。鑄型對球化鐵水的激冷作用可使晶粒細化有助于提高輥體的抗熱疲勞性能和機械性能；適度的激冷還可彌補成分過冷度偏小造成輥體表面層中碳化物量不足的情況。～㎜厚的硅藻土水基涂料，其適度的低導(dǎo)熱率不僅可以保護鑄型而且可防止輥體材質(zhì)內(nèi)層產(chǎn)生白口組織影響機械性能和機加工性能。鑄型的噴涂溫度控制在190～220℃范圍內(nèi)，澆注時鑄型溫度應(yīng)不低于100℃。鑄型的澆注轉(zhuǎn)速按下列公式計算：n：鑄型轉(zhuǎn)速（rpm）G：重力系數(shù)，取60～70（當輥體壁厚≥40㎜時宜控制在下限）r：輥體內(nèi)孔半徑（cm）用此公式計算的鑄型轉(zhuǎn)速作為基本轉(zhuǎn)速，取基本轉(zhuǎn)速的80%值作為開始澆注的鑄型轉(zhuǎn)速。鐵水澆注速度50～60㎏/Sec，當完成鐵水澆注量的約70%時，將鑄型轉(zhuǎn)速升到基本轉(zhuǎn)速，完成澆注一分鐘后開始對鑄型外表面噴水，加強鑄型冷卻能力。鑄型基本轉(zhuǎn)速的保持時間與輥體壁厚有關(guān)，當輥體壁厚32～40㎜厚時，保持時間≥9分鐘；輥體壁厚每增加10㎜，保持時間增加約3分鐘。保持時間完成后將鑄型轉(zhuǎn)速調(diào)到基本轉(zhuǎn)速的30%，繼續(xù)噴水冷卻，直到輥體溫度降至約700℃時停機拔出輥體，趁熱放入退火爐內(nèi)進行自然冷卻，當冷卻到500℃時進行人工去應(yīng)力時效處理，時效處理溫度為500℃177。20℃，時效處理時間與輥體壁厚有關(guān)，壁厚每增加20㎜，時效處理時間增加1小時。時效處理時間完成后輥體自然降溫到200℃以下出爐空冷。4. 輥體的質(zhì)量和性能試制的輥體材質(zhì)經(jīng)真空直讀光譜儀檢測，其化學(xué)成分列于表2表2. 輥體材質(zhì)的化學(xué)成分CSiMnCrMoPSMgRE托輥1＃托輥2＃導(dǎo)輥1＃從表2可見，滾題材之的化學(xué)成分與材質(zhì)要求的控制范圍相一致，其化學(xué)成分屬于亞共晶，具有成分過冷傾向，但因其靠近共晶點，激冷程度較弱，在充分孕育的情況下內(nèi)層區(qū)可以進行較充分的石墨化。輥體材質(zhì)中P元素量較高，已接近材質(zhì)要求的控制范圍的上限，但由于共晶團數(shù)量多，晶界體積大，再加上鑄型激冷使得磷共晶積聚動能弱化，即以彌散狀態(tài)分布在金屬基體中。金相檢測中也未發(fā)現(xiàn)成塊或成膜的磷共晶組織。用光學(xué)金相顯微鏡檢測試制輥體材質(zhì)的金相組織，其表層區(qū)球化率＞96%，石墨球細小均勻，平均直徑約14μm,單位面積球數(shù)約600個/mm2；合金碳化物呈彌散狀態(tài)分布，用顯微硬度計測定其顯微硬度，其值為1510HV左右，它們的數(shù)量約占視場的9%，向內(nèi)層區(qū)方向數(shù)量逐漸減少，到距表層15㎜處其數(shù)量僅占視場的2%，再向內(nèi)約5㎜，%以下；內(nèi)層區(qū)石墨球平均直徑約15μm,單位面積的球數(shù)變化不大。金屬基體以珠光體為主，少量的鐵素體伴隨石墨分布。輥體材質(zhì)的肖氏硬度（HSD）在表層區(qū)為57～55，其趨勢是向內(nèi)層區(qū)方向逐漸降低，在距表層15㎜處已降至31。內(nèi)層區(qū)為29～27,形成了預(yù)想的表層冷硬，心部強韌的材質(zhì)。試制輥體材質(zhì)的抗拉強度660～690MPa, ～%范圍內(nèi)，優(yōu)于普通鑄造球鐵的機械性能。離心鑄造的輥體鑄件表面質(zhì)量好、壁厚均勻，經(jīng)探傷檢測后證實其組織致密無氣孔、無夾渣、裂紋等缺陷。經(jīng)硬度檢查，整支輥體表面硬度差不大于3肖氏硬度（HSD）。與原低合金鋼鍛件比較，輥體鑄件尺寸精度高，加工余量小，加工余量只相當于原低合金鋼鍛件16%。對輥體表層進行機加工時由于合金碳化物的存在，需要選擇Y類或G類機加刀具。熱送輥裝配是輥體與鋼軸用鋼法蘭和球鐵圓柱銷進行銷焊聯(lián)接，結(jié)構(gòu)合理剛性好，承受扭矩和沖擊力大，輸送熱坯平穩(wěn)順滑。經(jīng)鑄坯1米高度的墜落實驗，熱送輥組未受到?jīng)_擊損壞。裝機試驗以成組對比方式進行。運行期間，球鐵熱送輥的震動和噪聲明顯低于鍛鋼熱送輥。球鐵熱送輥克服了鍛鋼熱送輥被高溫切割火焰灼熔的缺點，輥面未發(fā)現(xiàn)熔溝；根除了熱鑄坯被高溫切割火焰熔化的鋼液粘凝在輥面上的現(xiàn)象。通過長期運行監(jiān)測，無限冷硬球鐵熱送輥的表面溫度低于鍛鋼熱送輥的6～9%，遠離相變溫度，也降低了冷/熱交變應(yīng)力。據(jù)運行監(jiān)測統(tǒng)計，鍛鋼和無限冷硬球鐵熱送輥輥面萌生裂紋的起始時間分別為70～80天和560～580天，平均使用壽命由90天增加到600天。按年產(chǎn)100萬噸連鑄熱坯中型煉鋼車間計算，600天使用熱送輥備件，原鍛鋼件[16100元/噸]約500噸，球鐵備僅75噸[9100元/噸]。節(jié)約維修更換時間的效益尚不在內(nèi)。，較好地適應(yīng)了連鑄工況的要求，避免了輥體灼熔、鋼液和金屬氧化物在輥體表面的粘貼。，使輥體材質(zhì)致密、組織細化，造成外硬內(nèi)韌的材質(zhì)特性，提高了輥體的使用性能。，結(jié)構(gòu)合理，承受扭矩和沖擊力大，輸送鋼坯平穩(wěn)順滑。主辦：中國機械制造工藝協(xié)會 準印證號：京內(nèi)資準字0308L0039號主編：《機械制造工藝》編委會 網(wǎng) 址：