CPC法生产的高速钢轧辊组织细小、均匀且夹杂物少,几乎没有缩孔和疏松等缺陷发生,综合性能明显优于普通离心铸造高速钢轧辊。它不仅克服了离心铸造轧辊的偏析缺陷,轧辊心部可采用高强度锻钢,辊芯具有较高的强度,这也是离心铸造方法所做不到的。目前国外CPC法已实现了工业化,日本新日铁公司设计的一套CPC装置,其能力如下:轧辊辊身直径:250~850mm;辊身长度:≤3000mm;外层厚度:≤100mm;轧辊长度:≤5700mm;轧辊重量:≤15000Kg。
我国科学家也发明了一种复合高速钢轧辊的连续铸造装置,由操作平台、钢液浇铸系统、坩埚、分离环、水冷结晶器、振动器、定位导向装置、感应加热装置、拉坯系统组成。其主要技术特征体现在水冷结晶器和坩埚处于操作平台之上,两个振动器处于操作平台之下,水冷结晶器通过分离环与坩埚相连,钢液浇铸系统配置在坩埚上方的一侧,辊芯感应加热装置和定位导向装置位于坩埚的上方,拉坯系统位于操作平台之下,引锭板正对结晶器的下端。目前已应用该技术生产了W、V含量高、偏析轻、耐磨性好的复合高速钢轧辊,可以降低轧制中换辊频率,大幅度提高轧机的作业率,降低生产成本,提高经济效益。
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制造残余应力,机械应力,组织应力和热应力是造成高铬钢轧辊断裂的主要原因,良好的热处理,轧制条件和冷却可以有效防治高铬钢轧辊断裂。
普通轧辊硬度低,耐磨性差,生产中换槽换辊次数多,产品尺寸、表面质量变化快、不稳定,而高速钢轧辊价格高,使用条件苛刻。轧辊耐磨性问题,一定程度上影响生产的作业率、成材率,制约着产能的进一步提高。特别是棒材线产能提升之后,表现尤为明显。
针对生产中存在的轧槽不耐磨,换槽换辊次数多,产品尺寸、表面质量变化快、不稳定等问题,我们对高硼合金复合轧辊进行了研究分析。
高硼复合轧辊由芯轴与辊套两部分组成,其中芯轴采用无损伤的报废轧辊,辊套采用高硼合金钢。在正常使用过程中,辊套不发生破裂、窜动、松动等现象,辊套工作层在使用中无明显硬度落差,过钢量基本一致。轧辊加工性能及使用同贝氏体基本一致,无特殊要求,单槽平均过钢量达到原来的2.5-3倍。
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