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电磁半连续复合铸造轧辊工艺研究

邵抗振  
【摘要】: 为了实现轧辊的顺序凝固,设计了一套电磁半连续复合铸造试验装置。以高铬铸铁和高钒高速钢为复合层材料,45#钢为芯轴材料,利用该装置系统地研究了电磁半连续复合铸造轧辊的工艺参数,并对工艺参数进行了优化。利用JSM—5160LV型扫描电镜,分别对高钒高速钢轧辊和高铬铸铁轧辊的结合界面进行了观察,对结合界面进行了线扫描,分析了结合区元素分布情况。研究了结合界面附近的硬度分布和界面的结合强度,并分析了电磁半连续复合铸造轧辊的界面结构和结合机理。最后探讨了电磁半连续复合铸造高铬铸铁轧辊的凝固过程和铸造缺陷。 对电磁半连续复合铸造轧辊工艺研究结果表明,最优工艺参数为:芯轴预热功率30KW,预热温度600℃,浇铸温度1430-1450℃,保温时间360-420秒,保温功率50KW,下降速度1.33-1.56mm/s。轧辊结合界面区域由扩散层和正常凝固层组成,不存在激冷凝固层和方向性生长层;其界面结合机理是以熔合结合为主,并伴随有少量的扩散结合。 电磁半连续复合铸造高铬铸铁轧辊的凝固过程分为外层凝固、中间层凝固、内层凝固和轴向凝固四个阶段,是由外向内,自下而上的顺序凝固过程。该方法生产的轧辊组织优良,淬透性好,轧辊硬度高且分布均匀,耐磨性好。应用结果表明:电磁半连续复合铸造高铬铸铁轧辊的耐磨性是9Cr2Mo轧辊的3倍以上,可以推广应用。


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