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有利于減輕偏析。在此基礎(chǔ)上,研究了電磁場對離心鑄造高速鋼軋輥偏析的影響,發(fā)現(xiàn)電磁場在金屬溶液中產(chǎn)生電磁力,其切向分量與溶液運動方向相反,迫使固液界面前的溶液產(chǎn)生流動,引起元素分配系數(shù)k的變化,有利于減輕高速鋼軋輥元素偏析。電磁力的作用還會促使金屬熔體對固—液界面和枝晶端部產(chǎn)生強烈沖刷作用,造成晶體從鑄型壁脫落和枝晶折斷,促進等軸晶的形成,有利于宏觀偏析減輕。高速鋼軋輥電磁離心鑄造中,磁場作用還導(dǎo)致先析出相、原子簇團與金屬溶液之間因其導(dǎo)電性及密度差異而產(chǎn)生運動狀態(tài)的相異性,這種作用對于高速鋼軋輥凝固過程中溶質(zhì)再分配及終的成分偏析也有重要影響。清華大學(xué)也發(fā)明了電磁離心鑄造高速鋼復(fù)合軋輥方法,澆鑄時先在離心鑄造設(shè)備外面加穩(wěn)恒磁場組成的外加磁場,



二是高速鋼軋輥在使用過程中輥身表面能夠形成附著力強、均勻而致密的氧化膜,這種氧化膜長時間存在而不脫落,使得高速鋼軋輥耐磨性得到顯著提高。

三是高速鋼的線膨脹系數(shù)大,所以在軋制過程中,由于整個輥面的溫差,輥身中部的膨脹量比輥身兩端的膨脹量要大一些,隨著軋制周期延長,這種輥徑差越來越大。

因此,利用高速鋼軋輥材料這一特性,在軋輥上機使用前,人為地將輥面修磨成合理的負凸度,通過控制軋輥輥身冷卻水量的梯度分布來控制輥型的變化量,以延長軋制周期,從而提高軋制量。
離心鑄造高速鋼軋輥工藝是指利用離心機澆注法鑄造成型高速鋼軋輥,有立式離心機澆鑄法、臥式離心機澆鑄法和傾斜式離心機澆鑄法3種。高速鋼復(fù)合軋輥是指軋輥采用三層結(jié)構(gòu),即外層高速鋼、過度層石墨鋼、芯部球墨鑄鐵。




較原雙層或三層復(fù)合高速鋼軋輥,在軋制過程中工作層剝落率降低30%左右,斷輥機率減少50%-60%。但該方法制造高速鋼軋輥工藝過于復(fù)雜,金屬熔體種類過多,操作麻煩。 近有關(guān)機構(gòu)對高速鋼軋輥偏析機理進行了深入研究,發(fā)現(xiàn)離心鑄造高速鋼軋輥偏析的主要原因是高速鋼中存在與金屬熔液密度不同的原子簇團,在離心力作用下,密度大的原子簇團向輥面移動,密度小的原子簇團向軋輥心部移動。而原子簇團產(chǎn)生的主要原因是高速鋼軋輥中各種元素的物理和化學(xué)性質(zhì)不同。影響離心鑄造高速鋼軋輥偏析的主要因素有:離心機轉(zhuǎn)數(shù)、金屬液凝固冷卻速度和原子簇團性質(zhì),轉(zhuǎn)速越高,凝固冷卻速度越小,偏析越嚴重,反之偏析減輕。相同體積和密度的原子簇團,呈團塊狀或條狀,比呈球形時的空間伸展尺度大,


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