复合轧辊的芯部是球墨铸铁,在离心力作用下使外部的高镍钼冷硬铸铁复合在外层。辊身裂纹产生的原因是:
1、材质
由于由两种材质构成,复合轧辊本身具有一定的裂纹倾向。
2、覆膜砂层
覆膜砂层是用来脱膜的,覆膜砂层局部开裂或脱落,会导致冷却速度不同,产生热应力变形,加大裂纹的倾向;同时,覆膜砂层局部开裂或脱落,或造成辊身表面夹灰,产生应力集中而形成裂纹。
3、离心机转速
离心机转速过大,会使离心压力增大,边缘温度处在固液两相的临界温度上,晶体之间的结合力明显下降,在较大离心力的作用下容易拉裂,导致辊身产生纵向裂纹。
4、芯部铁水的浇注铁水
若浇注条件不好,芯部铁水的残镁量太高,会造成结合部位产生莱氏体型碳化物。由于芯部的热量大,这些碳化物会异常粗大,结晶倾向性差,会在结合部位形成大量的莱氏体型碳化物群,造成结合层不良。这样在结合层力学性能薄弱的部位会产生裂纹。
为此,控制措施为:
1、合理选择铸型的转速
转速的公式为,n为转速,R为离心层内表面半径,G为重力系数,通常75-100。实际生产中,离心层越厚、内孔径越大,G取较小值,反之,G取较大值。
2、选择优质覆膜砂
覆膜砂的高温抗压强度、耐热时间和抗脱壳性等性能要有高的要求。;另外,选择合理的铸型转速与温度也很重要。一般铸型转速取400-500r/min,铸型温度取220-240℃时,涂覆砂涂挂效果较好。
3、优化芯部铁水的浇注条件
控制残镁量不大于0.07%。另外选择合适的芯部铁水浇注温度,一方面使芯部铁水与外层能熔合,另一方面保证外层使用防氧化“O”型玻璃渣能充分上浮。