一種碳套輥輥芯的外壁處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種碳套輥輥芯的外壁處理工藝，步驟包括：碳套輥輥芯表面預處理、外壁層材料的制作以及外壁層與碳套輥輥芯的一體成型；外壁層與碳套輥輥芯的一體成型方法為將外壁層材料與談套輥輥芯的外壁按照不等壓鑄造的方法一體成型。本發明在碳套輥輥芯外壁成型的外壁層具有極優秀的熱補縮能力，并且由于液體外壁層在壓力差的作用下凝固結晶為外壁層，其微觀組織的疏松度得到顯著降低，組織更為致密，使得外壁層的力學性能大大提高，有助于提高碳套輥輥芯的使用效果，延長使用時間；并且本發明的外壁層通過模具一體成型，制作難度低，且精度高，保證碳套輥輥芯表面的平整。
【專利說明】
一種碳套輥輥芯的外壁處理工藝
技術領域
[0001]本發明屬于冶金設備處理工藝領域，具體涉及一種碳套輥輥芯的外壁處理工藝。
【背景技術】
[0002]碳套輥輥芯是在對物料進行退火處理時，帶動物料進入爐內后的定位輥。其質量是影響作業率以及產品表面質量的主要因素之一，由于長期處于高溫或者超高溫的工作環境下，因此對其的耐熱性具有一定要求。而現有碳套輥輥芯組織較為疏松，在進行高溫作業后很容易出現輥面氧化、疏松剝落等現象，降低其力學性能影響正常生產作業。
[0003]因此，研制出一種能夠增強現有碳套輥輥芯力學性能的工藝是本領域技術人員所急需解決的難題。
【發明內容】
[0004]為解決上述問題，本發明公開了一種碳套輥輥芯的外壁處理工藝。
[0005]為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案:
一種碳套輥輥芯的外壁處理工藝，步驟包括:碳套輥輥芯表面預處理、外壁層材料的制作以及外壁層與碳套輥輥芯的一體成型；外壁層與碳套輥輥芯的一體成型方法為將外壁層材料與談套輥輥芯的外壁按照不等壓鑄造的方法一體成型。
[0006]具體方法為:
(1)碳套輥輥芯表面預處理:
拆卸碳套輥輥芯，對其外壁表面進行打磨，去除外壁表面含有的氧化層，經150-200°C的溫度預熱后在外壁表面噴涂一層保護涂料，并保溫備用；
(2)外壁層材料的制作:
按照氮化硅:15-20份、鱗片石墨:2-5份的重量配比準備原料，并加入感應熔煉爐中，升溫熔化，待其完全熔化后添加工業用Cr添加劑，攪拌均勻后得到液體外壁層；
(3 )制作碳套輥輥芯的外壁模具:
根據碳套輥輥芯的尺寸，并預留外壁層的厚度制作外壁模具；
(4)外壁層與碳套輥輥芯的一體成型:
將步驟(2)得到的液體外壁層注入鑄造保溫坩禍，同時對步驟(3)中制得的外壁模具進行預熱，在其內表面噴刷保護涂料，并且與碳套輥輥芯的外壁表面相組合進行合模;將鑄造保溫坩禍內的液體外壁層注入型腔中，進行升液、充型、保壓以及卸壓，液體外壁層凝固結晶，得到表面一體成型有外壁層的碳套輥輥芯。
[0007]進一步地，步驟(4)后還包括拋光處理;拋光處理的具體方法為:將得到的表面一體成型有外壁層的碳套輥輥芯進行粗打磨，置于霧化清洗的載物臺上，預熱至120-150°C并保溫;將霧化清洗劑加入載物臺的放料管中，待其汽化后隨之附著于外壁層的表面，持續10-20min，完成拋光。
[0008]作為優選，工業用Cr添加劑為含65%Cr的工業用Cr添加劑，質量為外壁層材料為8-15% O
[0009]進一步地，步驟(4)的具體方法為:將步驟(2)得到的液體外壁層注入鑄造保溫坩禍，同時對步驟(3)中制得的外壁模具進行預熱，在其內表面噴刷保護涂料，并且與碳套輥輥芯的外壁表面相組合進行合模，中間部分作為型腔;設定氣源壓力為0.85-1.2Mpa，同步壓力為0.7-0.9Mpa;向型腔以及鑄造保溫坩禍內同時通入壓縮空氣，調節升液壓力為0.Ι-Ο.15Mpa，充型壓力為 0.1-0.15Mpa; 鑄造保溫坩禍的下工作罐內的液體外壁層在不同壓力的作用下經升液管沿反重力方向充填，充型完成后繼續增壓；當鑄造保溫坩禍的上下工作罐的壓力差達到0.05-0.1Mpa時進行保壓，持續5_8min后，將液體外壁層平穩注入型腔，并在壓力不等的作用下凝固結晶為固態外壁層，卸壓后取出得到的表面成型有外壁層的碳套輥輥芯。
[0010]作為優選，霧化清洗劑的組成成分以及各成分所占質量百分比分別為:丙酮:6-11份，醋酸乙酯:4-7份。
[0011]本發明提供了一種碳套輥輥芯的外壁處理工藝，首先對碳套輥輥芯表面預處理，去除表面的氧化層，以便保證外壁處理質量，同時在表面噴涂一層保護涂料已進行保護，隨后制作外壁層材料與模具，最后按照不等壓鑄造的方法將外壁層與碳套輥輥芯的一體成型。本發明在碳套輥輥芯外壁成型的外壁層具有極優秀的熱補縮能力，并且由于液體外壁層在壓力差的作用下凝固結晶為外壁層，其微觀組織的疏松度得到顯著降低，組織更為致密，使得外壁層的力學性能大大提高，有助于提高碳套輥輥芯的使用效果，延長使用時間；并且本發明的外壁層通過模具一體成型，制作難度低，且精度高，保證碳套輥輥芯表面的平整。
【具體實施方式】
[0012]以下將結合具體實施例對本發明提供的技術方案進行詳細說明，應理解下述【具體實施方式】僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。
[0013]實施例1:
一種碳套輥輥芯的外壁處理工藝，步驟包括:碳套輥輥芯表面預處理、外壁層材料的制作以及外壁層與碳套輥輥芯的一體成型；外壁層與碳套輥輥芯的一體成型方法為將外壁層材料與談套輥輥芯的外壁按照不等壓鑄造的方法一體成型。
[0014]具體方法為:
(1)碳套輥輥芯表面預處理:
拆卸碳套輥輥芯，對其外壁表面進行打磨，去除外壁表面含有的氧化層，經150°c的溫度預熱后在外壁表面噴涂一層保護涂料，并保溫備用；
(2)外壁層材料的制作:
按照氮化硅:15份、鱗片石墨:5份的重量配比準備原料，并加入感應熔煉爐中，升溫熔化，待其完全熔化后添加8%的含65%Cr的工業用Cr添加劑，攪拌均勻后得到液體外壁層；
(3 )制作碳套輥輥芯的外壁模具:
根據碳套輥輥芯的尺寸，并預留外壁層的厚度制作外壁模具；
(4)外壁層與碳套輥輥芯的一體成型:
將步驟(2)得到的液體外壁層注入鑄造保溫坩禍，同時對步驟(3)中制得的外壁模具進行預熱，在其內表面噴刷保護涂料，并且與碳套輥輥芯的外壁表面相組合進行合模，中間部分作為型腔;設定氣源壓力為0.85Mpa，同步壓力為0.7Mpa;向型腔以及鑄造保溫坩禍內同時通入壓縮空氣，調節升液壓力為0.1Mpa，充型壓力為0.1Mpa;鑄造保溫坩禍的下工作罐內的液體外壁層在不同壓力的作用下經升液管沿反重力方向充填，充型完成后繼續增壓；當鑄造保溫坩禍的上下工作罐的壓力差達到0.05Mpa時進行保壓，持續5min后，將液體外壁層平穩注入型腔，并在壓力不等的作用下凝固結晶為固態外壁層，卸壓后取出得到的表面成型有外壁層的碳套輥輥芯；
(5)拋光處理:
將得到的表面一體成型有外壁層的碳套輥輥芯進行粗打磨，置于霧化清洗的載物臺上，預熱至120°C并保溫;將霧化清洗劑加入載物臺的放料管中，待其汽化后隨之附著于外壁層的表面，持續lOmin，完成拋光，其中霧化清洗劑的組成成分以及各成分所占質量百分比分別為:丙酮:6份，醋酸乙酯:7份。
[0015]實施例2:
一種碳套輥輥芯的外壁處理工藝，步驟包括:碳套輥輥芯表面預處理、外壁層材料的制作以及外壁層與碳套輥輥芯的一體成型；外壁層與碳套輥輥芯的一體成型方法為將外壁層材料與談套輥輥芯的外壁按照不等壓鑄造的方法一體成型。
[0016]具體方法為:
(1)碳套輥輥芯表面預處理:
拆卸碳套輥輥芯，對其外壁表面進行打磨，去除外壁表面含有的氧化層，經200°C的溫度預熱后在外壁表面噴涂一層保護涂料，并保溫備用；
(2)外壁層材料的制作:
按照氮化硅:20份、鱗片石墨:2份的重量配比準備原料，并加入感應熔煉爐中，升溫熔化，待其完全熔化后添加15%的含65%Cr的工業用Cr添加劑，攪拌均勻后得到液體外壁層；
(3 )制作碳套輥輥芯的外壁模具:
根據碳套輥輥芯的尺寸，并預留外壁層的厚度制作外壁模具；
(4)外壁層與碳套輥輥芯的一體成型:
將步驟(2)得到的液體外壁層注入鑄造保溫坩禍，同時對步驟(3)中制得的外壁模具進行預熱，在其內表面噴刷保護涂料，并且與碳套輥輥芯的外壁表面相組合進行合模，中間部分作為型腔;設定氣源壓力為1.2Mpa，同步壓力為0.9Mpa;向型腔以及鑄造保溫坩禍內同時通入壓縮空氣，調節升液壓力為0.15Mpa，充型壓力為0.15Mpa;鑄造保溫坩禍的下工作罐內的液體外壁層在不同壓力的作用下經升液管沿反重力方向充填，充型完成后繼續增壓；當鑄造保溫坩禍的上下工作罐的壓力差達到0.1Mpa時進行保壓，持續Smin后，將液體外壁層平穩注入型腔，并在壓力不等的作用下凝固結晶為固態外壁層，卸壓后取出得到的表面成型有外壁層的碳套輥輥芯；
(5)拋光處理:
將得到的表面一體成型有外壁層的碳套輥輥芯進行粗打磨，置于霧化清洗的載物臺上，預熱至150°C并保溫;將霧化清洗劑加入載物臺的放料管中，待其汽化后隨之附著于外壁層的表面，持續20min，完成拋光，霧化清洗劑的組成成分以及各成分所占質量百分比分別為:丙酮份，醋酸乙酯:4份。
[0017]實施例3:
一種碳套輥輥芯的外壁處理工藝，步驟包括:碳套輥輥芯表面預處理、外壁層材料的制作以及外壁層與碳套輥輥芯的一體成型；外壁層與碳套輥輥芯的一體成型方法為將外壁層材料與談套輥輥芯的外壁按照不等壓鑄造的方法一體成型。
[0018]具體方法為:
(1)碳套輥輥芯表面預處理:
拆卸碳套輥輥芯，對其外壁表面進行打磨，去除外壁表面含有的氧化層，經200°c的溫度預熱后在外壁表面噴涂一層保護涂料，并保溫備用；
(2)外壁層材料的制作:
按照氮化硅:18份、鱗片石墨:4份的重量配比準備原料，并加入感應熔煉爐中，升溫熔化，待其完全熔化后添加10%的含65%Cr的工業用Cr添加劑，攪拌均勻后得到液體外壁層；
(3 )制作碳套輥輥芯的外壁模具:
根據碳套輥輥芯的尺寸，并預留外壁層的厚度制作外壁模具；
(4)外壁層與碳套輥輥芯的一體成型:
將步驟(2)得到的液體外壁層注入鑄造保溫坩禍，同時對步驟(3)中制得的外壁模具進行預熱，在其內表面噴刷保護涂料，并且與碳套輥輥芯的外壁表面相組合進行合模，中間部分作為型腔;設定氣源壓力為IMpa，同步壓力為0.9Mpa;向型腔以及鑄造保溫坩禍內同時通入壓縮空氣，調節升液壓力為0.15Mpa，充型壓力為0.15Mpa;鑄造保溫坩禍的下工作罐內的液體外壁層在不同壓力的作用下經升液管沿反重力方向充填，充型完成后繼續增壓；當鑄造保溫坩禍的上下工作罐的壓力差達到0.1Mpa時進行保壓，持續5min后，將液體外壁層平穩注入型腔，并在壓力不等的作用下凝固結晶為固態外壁層，卸壓后取出得到的表面成型有外壁層的碳套輥輥芯；
(5)拋光處理:
將得到的表面一體成型有外壁層的碳套輥輥芯進行粗打磨，置于霧化清洗的載物臺上，預熱至150°C并保溫;將霧化清洗劑加入載物臺的放料管中，待其汽化后隨之附著于外壁層的表面，持續lOmin，完成拋光，霧化清洗劑的組成成分以及各成分所占質量百分比分別為:丙酮:9份，醋酸乙酯:5份。
[0019]通過以上三個實施例分別對三個碳套輥輥芯的外壁進行處理后，三個碳套輥輥芯的力學性能均有效提高，由高至低分別為實施例3、實施例2以及實施例1。
[0020]最后需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制性技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，那些對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種碳套輥輥芯的外壁處理工藝，其特征在于:步驟包括:碳套輥輥芯表面預處理、外壁層材料的制作以及外壁層與碳套輥輥芯的一體成型;所述外壁層與碳套輥輥芯的一體成型方法為將外壁層材料與談套輥輥芯的外壁按照不等壓鑄造的方法一體成型。2.根據權利要求1所述的一種碳套輥輥芯的外壁處理工藝，其特征在于:具體方法為: (1)碳套輥輥芯表面預處理: 拆卸碳套輥輥芯，對其外壁表面進行打磨，去除外壁表面含有的氧化層，經150-200°C的溫度預熱后在外壁表面噴涂一層保護涂料，并保溫備用； (2)外壁層材料的制作: 按照氮化硅:15-20份、鱗片石墨:2-5份的重量配比準備原料，并加入感應熔煉爐中，升溫熔化，待其完全熔化后添加工業用Cr添加劑，攪拌均勻后得到液體外壁層； (3 )制作碳套輥輥芯的外壁模具: 根據碳套輥輥芯的尺寸，并預留外壁層的厚度制作外壁模具； (4)外壁層與碳套輥輥芯的一體成型: 將步驟(2)得到的液體外壁層注入鑄造保溫坩禍，同時對步驟(3)中制得的外壁模具進行預熱，在其內表面噴刷保護涂料，并且與碳套輥輥芯的外壁表面相組合進行合模;將鑄造保溫坩禍內的液體外壁層注入型腔中，進行升液、充型、保壓以及卸壓，液體外壁層凝固結晶，得到表面一體成型有外壁層的碳套輥輥芯。3.根據權利要求2所述的一種碳套輥輥芯的外壁處理工藝，其特征在于:所述步驟(4)后還包括拋光處理;所述拋光處理的具體方法為:將得到的表面一體成型有外壁層的碳套輥輥芯進行粗打磨，置于霧化清洗的載物臺上，預熱至120-150°C并保溫;將霧化清洗劑加入載物臺的放料管中，待其汽化后隨之附著于外壁層的表面，持續10_20min，完成拋光。4.根據權利要求2所述的一種碳套輥輥芯的外壁處理工藝，其特征在于:所述工業用Cr添加劑為含65%Cr的工業用Cr添加劑，質量為外壁層材料為8-15%。5.根據權利要求2所述的一種碳套輥輥芯的外壁處理工藝，其特征在于:所述步驟(4)的具體方法為:將步驟(2)得到的液體外壁層注入鑄造保溫坩禍，同時對步驟(3)中制得的外壁模具進行預熱，在其內表面噴刷保護涂料，并且與碳套輥輥芯的外壁表面相組合進行合模，中間部分作為型腔;設定氣源壓力為0.85-1.2Mpa，同步壓力為0.7-0.9Mpa;向型腔以及鑄造保溫坩禍內同時通入壓縮空氣，調節升液壓力為0.1-0.15Mpa，充型壓力為0.1-0.15Mpa;鑄造保溫坩禍的下工作罐內的液體外壁層在不同壓力的作用下經升液管沿反重力方向充填，充型完成后繼續增壓；當鑄造保溫坩禍的上下工作罐的壓力差達到0.05-0.1Mpa時進行保壓，持續5-8min后，將液體外壁層平穩注入型腔，并在壓力不等的作用下凝固結晶為固態外壁層，卸壓后取出得到的表面成型有外壁層的碳套輥輥芯。6.根據權利要求3所述的一種碳套輥輥芯的外壁處理工藝，其特征在于:所述霧化清洗劑的組成成分以及各成分所占質量百分比分別為:丙酮:6-11份，醋酸乙酯:4-7份。
【文檔編號】B22D19/16GK105880531SQ201610248583
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月20日
【發明人】馬中亮, 于興仁, 蔣斌
【申請人】江蘇南山冶金機械制造有限公司