一种碳套辊辊芯的外壁处理工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种碳套辊辊芯的外壁处理工艺，步骤包括：碳套辊辊芯表面预处理、外壁层材料的制作以及外壁层与碳套辊辊芯的一体成型；外壁层与碳套辊辊芯的一体成型方法为将外壁层材料与谈套辊辊芯的外壁按照不等压铸造的方法一体成型。本发明在碳套辊辊芯外壁成型的外壁层具有极优秀的热补缩能力，并且由于液体外壁层在压力差的作用下凝固结晶为外壁层，其微观组织的疏松度得到显著降低，组织更为致密，使得外壁层的力学性能大大提高，有助于提高碳套辊辊芯的使用效果，延长使用时间；并且本发明的外壁层通过模具一体成型，制作难度低，且精度高，保证碳套辊辊芯表面的平整。
【专利说明】
一种碳套辊辊芯的外壁处理工艺
技术领域
[0001]本发明属于冶金设备处理工艺领域，具体涉及一种碳套辊辊芯的外壁处理工艺。
【背景技术】
[0002]碳套辊辊芯是在对物料进行退火处理时，带动物料进入炉内后的定位辊。其质量是影响作业率以及产品表面质量的主要因素之一，由于长期处于高温或者超高温的工作环境下，因此对其的耐热性具有一定要求。而现有碳套辊辊芯组织较为疏松，在进行高温作业后很容易出现辊面氧化、疏松剥落等现象，降低其力学性能影响正常生产作业。
[0003]因此，研制出一种能够增强现有碳套辊辊芯力学性能的工艺是本领域技术人员所急需解决的难题。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明公开了一种碳套辊辊芯的外壁处理工艺。
[0005]为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种碳套辊辊芯的外壁处理工艺，步骤包括:碳套辊辊芯表面预处理、外壁层材料的制作以及外壁层与碳套辊辊芯的一体成型；外壁层与碳套辊辊芯的一体成型方法为将外壁层材料与谈套辊辊芯的外壁按照不等压铸造的方法一体成型。
[0006]具体方法为:
(1)碳套辊辊芯表面预处理:
拆卸碳套辊辊芯，对其外壁表面进行打磨，去除外壁表面含有的氧化层，经150-200°C的温度预热后在外壁表面喷涂一层保护涂料，并保温备用；
(2)外壁层材料的制作:
按照氮化硅:15-20份、鳞片石墨:2-5份的重量配比准备原料，并加入感应熔炼炉中，升温熔化，待其完全熔化后添加工业用Cr添加剂，搅拌均匀后得到液体外壁层；
(3 )制作碳套辊辊芯的外壁模具:
根据碳套辊辊芯的尺寸，并预留外壁层的厚度制作外壁模具；
(4)外壁层与碳套辊辊芯的一体成型:
将步骤(2)得到的液体外壁层注入铸造保温坩祸，同时对步骤(3)中制得的外壁模具进行预热，在其内表面喷刷保护涂料，并且与碳套辊辊芯的外壁表面相组合进行合模;将铸造保温坩祸内的液体外壁层注入型腔中，进行升液、充型、保压以及卸压，液体外壁层凝固结晶，得到表面一体成型有外壁层的碳套辊辊芯。
[0007]进一步地，步骤(4)后还包括抛光处理;抛光处理的具体方法为:将得到的表面一体成型有外壁层的碳套辊辊芯进行粗打磨，置于雾化清洗的载物台上，预热至120-150°C并保温;将雾化清洗剂加入载物台的放料管中，待其汽化后随之附着于外壁层的表面，持续10-20min，完成抛光。
[0008]作为优选，工业用Cr添加剂为含65%Cr的工业用Cr添加剂，质量为外壁层材料为8-15% O
[0009]进一步地，步骤(4)的具体方法为:将步骤(2)得到的液体外壁层注入铸造保温坩祸，同时对步骤(3)中制得的外壁模具进行预热，在其内表面喷刷保护涂料，并且与碳套辊辊芯的外壁表面相组合进行合模，中间部分作为型腔;设定气源压力为0.85-1.2Mpa，同步压力为0.7-0.9Mpa;向型腔以及铸造保温坩祸内同时通入压缩空气，调节升液压力为0.Ι-Ο.15Mpa，充型压力为 0.1-0.15Mpa; 铸造保温坩祸的下工作罐内的液体外壁层在不同压力的作用下经升液管沿反重力方向充填，充型完成后继续增压；当铸造保温坩祸的上下工作罐的压力差达到0.05-0.1Mpa时进行保压，持续5_8min后，将液体外壁层平稳注入型腔，并在压力不等的作用下凝固结晶为固态外壁层，卸压后取出得到的表面成型有外壁层的碳套辊辊芯。
[0010]作为优选，雾化清洗剂的组成成分以及各成分所占质量百分比分别为:丙酮:6-11份，醋酸乙酯:4-7份。
[0011]本发明提供了一种碳套辊辊芯的外壁处理工艺，首先对碳套辊辊芯表面预处理，去除表面的氧化层，以便保证外壁处理质量，同时在表面喷涂一层保护涂料已进行保护，随后制作外壁层材料与模具，最后按照不等压铸造的方法将外壁层与碳套辊辊芯的一体成型。本发明在碳套辊辊芯外壁成型的外壁层具有极优秀的热补缩能力，并且由于液体外壁层在压力差的作用下凝固结晶为外壁层，其微观组织的疏松度得到显著降低，组织更为致密，使得外壁层的力学性能大大提高，有助于提高碳套辊辊芯的使用效果，延长使用时间；并且本发明的外壁层通过模具一体成型，制作难度低，且精度高，保证碳套辊辊芯表面的平整。
【具体实施方式】
[0012]以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述【具体实施方式】仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0013]实施例1:
一种碳套辊辊芯的外壁处理工艺，步骤包括:碳套辊辊芯表面预处理、外壁层材料的制作以及外壁层与碳套辊辊芯的一体成型；外壁层与碳套辊辊芯的一体成型方法为将外壁层材料与谈套辊辊芯的外壁按照不等压铸造的方法一体成型。
[0014]具体方法为:
(1)碳套辊辊芯表面预处理:
拆卸碳套辊辊芯，对其外壁表面进行打磨，去除外壁表面含有的氧化层，经150°c的温度预热后在外壁表面喷涂一层保护涂料，并保温备用；
(2)外壁层材料的制作:
按照氮化硅:15份、鳞片石墨:5份的重量配比准备原料，并加入感应熔炼炉中，升温熔化，待其完全熔化后添加8%的含65%Cr的工业用Cr添加剂，搅拌均匀后得到液体外壁层；
(3 )制作碳套辊辊芯的外壁模具:
根据碳套辊辊芯的尺寸，并预留外壁层的厚度制作外壁模具；
(4)外壁层与碳套辊辊芯的一体成型:
将步骤(2)得到的液体外壁层注入铸造保温坩祸，同时对步骤(3)中制得的外壁模具进行预热，在其内表面喷刷保护涂料，并且与碳套辊辊芯的外壁表面相组合进行合模，中间部分作为型腔;设定气源压力为0.85Mpa，同步压力为0.7Mpa;向型腔以及铸造保温坩祸内同时通入压缩空气，调节升液压力为0.1Mpa，充型压力为0.1Mpa;铸造保温坩祸的下工作罐内的液体外壁层在不同压力的作用下经升液管沿反重力方向充填，充型完成后继续增压；当铸造保温坩祸的上下工作罐的压力差达到0.05Mpa时进行保压，持续5min后，将液体外壁层平稳注入型腔，并在压力不等的作用下凝固结晶为固态外壁层，卸压后取出得到的表面成型有外壁层的碳套辊辊芯；
(5)抛光处理:
将得到的表面一体成型有外壁层的碳套辊辊芯进行粗打磨，置于雾化清洗的载物台上，预热至120°C并保温;将雾化清洗剂加入载物台的放料管中，待其汽化后随之附着于外壁层的表面，持续lOmin，完成抛光，其中雾化清洗剂的组成成分以及各成分所占质量百分比分别为:丙酮:6份，醋酸乙酯:7份。
[0015]实施例2:
一种碳套辊辊芯的外壁处理工艺，步骤包括:碳套辊辊芯表面预处理、外壁层材料的制作以及外壁层与碳套辊辊芯的一体成型；外壁层与碳套辊辊芯的一体成型方法为将外壁层材料与谈套辊辊芯的外壁按照不等压铸造的方法一体成型。
[0016]具体方法为:
(1)碳套辊辊芯表面预处理:
拆卸碳套辊辊芯，对其外壁表面进行打磨，去除外壁表面含有的氧化层，经200°C的温度预热后在外壁表面喷涂一层保护涂料，并保温备用；
(2)外壁层材料的制作:
按照氮化硅:20份、鳞片石墨:2份的重量配比准备原料，并加入感应熔炼炉中，升温熔化，待其完全熔化后添加15%的含65%Cr的工业用Cr添加剂，搅拌均匀后得到液体外壁层；
(3 )制作碳套辊辊芯的外壁模具:
根据碳套辊辊芯的尺寸，并预留外壁层的厚度制作外壁模具；
(4)外壁层与碳套辊辊芯的一体成型:
将步骤(2)得到的液体外壁层注入铸造保温坩祸，同时对步骤(3)中制得的外壁模具进行预热，在其内表面喷刷保护涂料，并且与碳套辊辊芯的外壁表面相组合进行合模，中间部分作为型腔;设定气源压力为1.2Mpa，同步压力为0.9Mpa;向型腔以及铸造保温坩祸内同时通入压缩空气，调节升液压力为0.15Mpa，充型压力为0.15Mpa;铸造保温坩祸的下工作罐内的液体外壁层在不同压力的作用下经升液管沿反重力方向充填，充型完成后继续增压；当铸造保温坩祸的上下工作罐的压力差达到0.1Mpa时进行保压，持续Smin后，将液体外壁层平稳注入型腔，并在压力不等的作用下凝固结晶为固态外壁层，卸压后取出得到的表面成型有外壁层的碳套辊辊芯；
(5)抛光处理:
将得到的表面一体成型有外壁层的碳套辊辊芯进行粗打磨，置于雾化清洗的载物台上，预热至150°C并保温;将雾化清洗剂加入载物台的放料管中，待其汽化后随之附着于外壁层的表面，持续20min，完成抛光，雾化清洗剂的组成成分以及各成分所占质量百分比分别为:丙酮份，醋酸乙酯:4份。
[0017]实施例3:
一种碳套辊辊芯的外壁处理工艺，步骤包括:碳套辊辊芯表面预处理、外壁层材料的制作以及外壁层与碳套辊辊芯的一体成型；外壁层与碳套辊辊芯的一体成型方法为将外壁层材料与谈套辊辊芯的外壁按照不等压铸造的方法一体成型。
[0018]具体方法为:
(1)碳套辊辊芯表面预处理:
拆卸碳套辊辊芯，对其外壁表面进行打磨，去除外壁表面含有的氧化层，经200°c的温度预热后在外壁表面喷涂一层保护涂料，并保温备用；
(2)外壁层材料的制作:
按照氮化硅:18份、鳞片石墨:4份的重量配比准备原料，并加入感应熔炼炉中，升温熔化，待其完全熔化后添加10%的含65%Cr的工业用Cr添加剂，搅拌均匀后得到液体外壁层；
(3 )制作碳套辊辊芯的外壁模具:
根据碳套辊辊芯的尺寸，并预留外壁层的厚度制作外壁模具；
(4)外壁层与碳套辊辊芯的一体成型:
将步骤(2)得到的液体外壁层注入铸造保温坩祸，同时对步骤(3)中制得的外壁模具进行预热，在其内表面喷刷保护涂料，并且与碳套辊辊芯的外壁表面相组合进行合模，中间部分作为型腔;设定气源压力为IMpa，同步压力为0.9Mpa;向型腔以及铸造保温坩祸内同时通入压缩空气，调节升液压力为0.15Mpa，充型压力为0.15Mpa;铸造保温坩祸的下工作罐内的液体外壁层在不同压力的作用下经升液管沿反重力方向充填，充型完成后继续增压；当铸造保温坩祸的上下工作罐的压力差达到0.1Mpa时进行保压，持续5min后，将液体外壁层平稳注入型腔，并在压力不等的作用下凝固结晶为固态外壁层，卸压后取出得到的表面成型有外壁层的碳套辊辊芯；
(5)抛光处理:
将得到的表面一体成型有外壁层的碳套辊辊芯进行粗打磨，置于雾化清洗的载物台上，预热至150°C并保温;将雾化清洗剂加入载物台的放料管中，待其汽化后随之附着于外壁层的表面，持续lOmin，完成抛光，雾化清洗剂的组成成分以及各成分所占质量百分比分别为:丙酮:9份，醋酸乙酯:5份。
[0019]通过以上三个实施例分别对三个碳套辊辊芯的外壁进行处理后，三个碳套辊辊芯的力学性能均有效提高，由高至低分别为实施例3、实施例2以及实施例1。
[0020]最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制性技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种碳套辊辊芯的外壁处理工艺，其特征在于:步骤包括:碳套辊辊芯表面预处理、外壁层材料的制作以及外壁层与碳套辊辊芯的一体成型;所述外壁层与碳套辊辊芯的一体成型方法为将外壁层材料与谈套辊辊芯的外壁按照不等压铸造的方法一体成型。2.根据权利要求1所述的一种碳套辊辊芯的外壁处理工艺，其特征在于:具体方法为: (1)碳套辊辊芯表面预处理: 拆卸碳套辊辊芯，对其外壁表面进行打磨，去除外壁表面含有的氧化层，经150-200°C的温度预热后在外壁表面喷涂一层保护涂料，并保温备用； (2)外壁层材料的制作: 按照氮化硅:15-20份、鳞片石墨:2-5份的重量配比准备原料，并加入感应熔炼炉中，升温熔化，待其完全熔化后添加工业用Cr添加剂，搅拌均匀后得到液体外壁层； (3 )制作碳套辊辊芯的外壁模具: 根据碳套辊辊芯的尺寸，并预留外壁层的厚度制作外壁模具； (4)外壁层与碳套辊辊芯的一体成型: 将步骤(2)得到的液体外壁层注入铸造保温坩祸，同时对步骤(3)中制得的外壁模具进行预热，在其内表面喷刷保护涂料，并且与碳套辊辊芯的外壁表面相组合进行合模;将铸造保温坩祸内的液体外壁层注入型腔中，进行升液、充型、保压以及卸压，液体外壁层凝固结晶，得到表面一体成型有外壁层的碳套辊辊芯。3.根据权利要求2所述的一种碳套辊辊芯的外壁处理工艺，其特征在于:所述步骤(4)后还包括抛光处理;所述抛光处理的具体方法为:将得到的表面一体成型有外壁层的碳套辊辊芯进行粗打磨，置于雾化清洗的载物台上，预热至120-150°C并保温;将雾化清洗剂加入载物台的放料管中，待其汽化后随之附着于外壁层的表面，持续10_20min，完成抛光。4.根据权利要求2所述的一种碳套辊辊芯的外壁处理工艺，其特征在于:所述工业用Cr添加剂为含65%Cr的工业用Cr添加剂，质量为外壁层材料为8-15%。5.根据权利要求2所述的一种碳套辊辊芯的外壁处理工艺，其特征在于:所述步骤(4)的具体方法为:将步骤(2)得到的液体外壁层注入铸造保温坩祸，同时对步骤(3)中制得的外壁模具进行预热，在其内表面喷刷保护涂料，并且与碳套辊辊芯的外壁表面相组合进行合模，中间部分作为型腔;设定气源压力为0.85-1.2Mpa，同步压力为0.7-0.9Mpa;向型腔以及铸造保温坩祸内同时通入压缩空气，调节升液压力为0.1-0.15Mpa，充型压力为0.1-0.15Mpa;铸造保温坩祸的下工作罐内的液体外壁层在不同压力的作用下经升液管沿反重力方向充填，充型完成后继续增压；当铸造保温坩祸的上下工作罐的压力差达到0.05-0.1Mpa时进行保压，持续5-8min后，将液体外壁层平稳注入型腔，并在压力不等的作用下凝固结晶为固态外壁层，卸压后取出得到的表面成型有外壁层的碳套辊辊芯。6.根据权利要求3所述的一种碳套辊辊芯的外壁处理工艺，其特征在于:所述雾化清洗剂的组成成分以及各成分所占质量百分比分别为:丙酮:6-11份，醋酸乙酯:4-7份。
【文档编号】B22D19/16GK105880531SQ201610248583
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月20日
【发明人】马中亮, 于兴仁, 蒋斌
【申请人】江苏南山冶金机械制造有限公司