净度;当铁水温度为1500°C时，取样进行化验，并调整各元素含量直至符合成分要求；
将铁水包烘烤后，将预热好的所需重量的稀土 Ce和Sb、Si3N4合金晶粒细化剂与1/3需要一起埋入烘烤过的铁水包中的凹坑里，其上覆盖1%的乳辊铁肩并压实，先冲入总量2/3的熔化好的合格成分的铁水，待球化反应结束后，补加剩余的1/3铁水，并在出铁槽中随流倒入预热的硅铁粒(孕育总量中剩余的2/3的75SiFe)，充分搅拌后扒渣、加覆盖剂准备浇注；
(4)浇注
将球化、孕育、变质处理好的乳辊外层金属液倒入浇注包内，将浇注包内的金属液按照所预定的浇注程序通过浇注漏斗、中注管、浇铸流道浇入结晶器内与芯棒之间的空隙中，在浇注过程中，浇注温度应控制在1350°C范围，开始浇注需大流，60s后，开始减流慢浇，全部浇注过程不得大于5min，电磁感应加热器不停止加热，金属液浇注完毕后，感应加热器继续进行加热30分钟，使所浇注的金属液在一定的时间内保持液态，以增加液固时间，使界面形成冶金结合，启动区域定向凝固升降装置将电磁感应加热器以一定的速度向上提升，逐步脱离电磁感应加热的辊轴复合层由下向上逐层顺序凝固，并根据质量要求在不同的区域内控制不同的上升速度，形成区域定向凝固，经15分钟升到保温圈处停止，继续对保温圈进行加热30分钟，以延迟保温冒口凝固时间，对冒口进行补缩，使复合层金属液中的气体和夹杂物充分上浮，消除复合层金属铸造缺陷，达到预定时间后停止加热，继续通水冷却60分钟，将铸造好的复合辊轴从结晶器内取出。
[0068](5)热处理工艺
缓缓升温12 h，在520°C下按乳辊直径每30_保温Ih进行保温，然后，随炉缓慢冷却，到150°C出炉。
[0069]所述的乳辊芯棒材料为锻造或者铸造低合金钢、中碳钢或球墨铸铁。
[0070]所述的75SiFe孕育剂加入量为0.4%。
[0071]所述的对原材料为Si3N4。
[0072]所述芯棒表面防氧化涂料的成分为Na2B407，Si02，Na20，K20，A1203，CaO其中的一种或多种成分组成。
[0073]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受步骤实施例的限制，步骤实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明的构思可以按其他种种形式实施运用，还会有各种变化和改进，这些变化和改进同样都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种锻钢辊无限冷硬高镍铬钼复合乳辊工艺，其特征在于:乳辊制造采用以下工艺步骤: (1)芯轴制备和预热 首先将制造好的所需尺寸的乳辊芯棒表面进行除油、除锈处理后，在其表面均匀涂覆一层防氧化涂料，放入加热炉内进行预热到500°c?700°C后，通过支承底座、底水箱和浇注底板的中心圆孔固定在结晶器的中心，启动区域定向凝固升降装置，将电磁感应加热器下降到结晶器的底部，打开水冷结晶器和底水箱的进出水管，启动电磁感应加热电源，通过安装在水冷结晶器外部的感应加热器对芯棒进行表面加热，待加热到840°C?1100°C ； (2)成分设计 锻钢辊颈无限冷硬高镍铬钼复合乳辊工作层材料成分的质量百分比为: C: 2.9?3.5%，S1:0.60?1.20%，Mn:0.50?1.30%，N1:3.2?4.5%，Cr:1.0?2.0%，Mo:0.20?1.1%，W:0.1?2%，Cu:0.5?1.0%，Ρ: < 0.05%,S: <0.03%，Sb:1?3%，Ν:0.02?0.18%，Ce0.1?0.3%，余量为Fe以及不可避免的微量元素； (3)金属液熔炼 按无限冷硬高镍铬钼乳辊预定材料成分称取原料生铁、回炉料、废钢、铬铁合金、钨铁、钼铁合金、镍锭、紫铜，放置到中频炉中熔炼，熔炼过程中进行多次造渣扒渣，保证铁水纯净度；当铁水温度为1450?1500°C时，取样进行化验，并调整各元素含量直至符合成分要求； 将铁水包烘烤后，将预热好的所需重量的稀土 Ce和Sb、CrN、Si3N4合金晶粒细化剂与1/3需要加入硅铁孕育剂一起埋入烘烤过的铁水包中的凹坑里，其上覆盖0.5?1%的乳辊铁肩并压实，先冲入总量2/3的熔化好的合格成分的铁水，待反应结束后，补加剩余的1/3铁水，并在出铁槽中随流倒入预热的硅铁粒(孕育总量中剩余的2/3的75SiFe)，充分搅拌后扒渣、加覆盖剂准备浇注； (4)浇注 将孕育、细化处理好的乳辊外层金属液倒入浇注包内，将浇注包内的金属液按照所预定的浇注程序通过浇注漏斗、中注管、浇铸流道浇入结晶器内与芯棒之间的空隙中，在浇注过程中，浇注温度应控制在1300?1350°C范围，开始浇注需大流，40?60s后，开始减流慢浇，全部浇注过程不得大于5min，电磁感应加热器不停止加热，金属液浇注完毕后，感应加热器继续进行加热10?50分钟，使所浇注的金属液在一定的时间内保持液态，以增加液固时间，使界面形成冶金结合，启动区域定向凝固升降装置将电磁感应加热器以一定的速度向上提升，逐步脱离电磁感应加热的辊轴复合层由下向上逐层顺序凝固，并根据质量要求在不同的区域内控制不同的上升速度，形成区域定向凝固，经5?15分钟升到保温圈处停止，继续对保温圈进行加热10?50分钟，以延迟保温冒口凝固时间，对冒口进行补缩，使复合层金属液中的气体和夹杂物充分上浮，消除复合层金属铸造缺陷，达到预定时间后停止加热，继续通水冷却30分钟?24小时，将铸造好的复合辊轴从结晶器内取出； (5)热处理工艺 缓缓升温10?12h，在520°C下按乳辊直径每30mm保温Ih进行保温，然后，随炉缓慢冷却，到150°C出炉； 所述的乳辊芯棒材料为锻造或者铸造低合金钢、中碳钢或球墨铸铁； 所述的75SiFe孕育剂加入量为0.2?0.4%； 所述的对原材料为CrN和Si3N4。2.一种实现锻钢辊颈无限冷硬高镍铬钼复合乳辊工艺的设备，其特征是:该设备有一龙门式区域定向凝固升降设备，在龙门式区域定向凝固升降设备上安装有升降台，在升降台的上面安装有电磁感应加热器，通过升降电机转动升降螺杆或液压设备带动升降台以所设定的速度上下移动，在龙门式区域定向凝固升降设备的侧面安装电磁感应电源控制柜，电磁感应电源控制柜的两个输出端通过水冷电缆与电磁感加热器的两端相连接，在龙门式区域定向凝固升降设备的下部有一底座支架、在底座支架上安装有支承底座，在支承底座的上面安装有水冷底水箱，底水箱的中心为圆形通孔，在底水箱的上面安装有中心为圆形通孔的浇注底板，在浇注底板的上面安装有组合式水冷结晶器，在水冷结晶器的上部安装有保温圈，辊轴芯棒通过支承底座、底水箱和浇注底板的中心圆孔固定在结晶器的中心，在浇注底板的一侧联接有浇铸流道，浇铸流道3安装在底座支架上并与浇注坐砖相连接，浇注坐砖上面安装有中注管，在中注管的顶部安装有浇铸漏斗，在浇注漏斗的上面有浇注包。3.根据权利要求2所述一种锻钢辊无限冷硬高镍铬钼复合乳辊工艺的设备，其特征是:水冷结晶器由在结晶器圆周上均匀分布的2或3整数倍的组合式结晶器弧形水冷箱体组件组成，在每个弧形水冷箱体组件的下部联接有进水管，在每个弧形水冷箱体组件的上部联接有出水管，通过联接螺栓将弧形水冷箱体组件连接成圆桶形整体。4.根据权利要求2所述一种锻钢辊颈无限冷硬高镍铬钼复合乳辊工艺的设备，其特征是:电磁感应电源为工频感应电源、中频感应电源、高频感应电源，频率为500Hz?3000Hz。5.根据权利要求2所述一种锻钢辊颈无限冷硬高镍铬钼复合乳辊工艺的设备，其特征是:保温圈由耐火材料或者纤维增强耐火材料制造。6.根据权利要求2所述一种锻钢辊颈无限冷硬高镍铬钼复合乳辊工艺的设备，其特征是:所述的组合式结晶器通过添加或减少不同尺寸的弧形水冷箱体组件既可以实现组合式结晶器内直径尺寸的调整。7.根据权利要求2所述一种锻钢辊无限冷硬高镍铬钼复合乳辊工艺的设备，其特征是:在水冷底水箱的侧面分别有进水管和出水管。8.根据权利要求1所述锻钢辊颈无限冷硬高镍铬钼复合乳辊工艺，其特征是:所述芯棒表面防氧化涂料的成分为Na2B407，Si02，Na20，K20，A1203，CaO其中的一种或多种成分组成。
【专利摘要】本发明公开了一种锻钢辊颈无限冷硬高镍铬钼复合轧辊工艺及设备，材料质量百分比：C:？3.1～3.5%，Si:0.70～1.20%，Mn:0.40～1.20%，Ni:3.0～4.8%，Cr:1.0～2.0%，Mo:0.40～1.1%，W:0.1～2%，Cu：0.5～1.0%，P：≤0.05%，S：≤0.O3%，Sb：1～3%，N：0.02～0.18%，Ce：0.1～0.3%，余量为Fe？以及不可避免的微量元素；采用稀土Ce和硅铁复合孕育，加入Sb、N进行晶粒细化处理，提高了轧辊力学性能，采用锻钢辊颈提高了轧辊强度，感应加热器对芯棒进行型内整体加热熔铸，水冷结晶器成型，可动态控制复合层界面，工艺简单，成本低，无成分偏析，轧辊使用寿命长。
【IPC分类】C22C38/60, C22C38/08, C22C38/12, C22C38/18, C22C38/04, C22C38/02, B22D15/00, C22C38/16, C21D9/00, C22C33/04
【公开号】CN105562647
【申请号】CN201510768728
【发明人】丁家伟, 丁刚, 耿德英, 鹿微微, 鹿策, 施孟达, 孔军
【申请人】丹阳恒庆复合材料科技有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年11月12日