一種軋輥無砂造型方法，屬于鑄造技術領域。軋輥包括輥身和輥頸兩部分，輥頸位于輥身的兩端，輥頸分為上輥頸和下輥頸；制造軋輥的鑄型包括用于制造軋輥輥身的金屬型鑄型，位于金屬型鑄型底部的用于制造軋輥下輥頸的下輥頸鑄型，和位于金屬型鑄型上部的用于制造軋輥上輥頸的上輥頸鑄型。先使用中碳低合金鋼，鑄造上輥頸鑄型和下輥頸鑄型的金屬外箱，金屬外箱和耐高溫陶瓷套過盈配合成一體得到輥頸鑄型。將下輥頸鑄型、金屬型鑄型和上輥頸鑄型依次配合成一體，即可獲得用于生產軋輥的鑄型。

技術領域

本發明公開了一種軋輥造型方法，特別涉及一種軋輥無砂造型方法，屬于鑄造技術領域。

背景技術

軋輥是軋鋼生產中的重要消耗備件，軋輥消耗約占鋼產量的1.2‰左右。我國是鋼鐵生產大國，目前年產鋼超過10億噸，占世界總產鋼量的50％，年消耗軋輥100多萬噸。為了提高軋輥性能，降低軋輥消耗，國內外開發了多種軋輥新材質。中國發明專利CN111809105A公開了一種原位復合碳化物顆粒強化耐磨軋輥的制備方法，其特征在于，具體制備工藝步驟如下：①先在中頻感應電爐內熔煉含鈮、鉻、鈷、錳和鎳等元素的鐵水，并將爐內鐵水的化學組成及質量分數控制在3.44-3.78％C,4.51-4.86％Mn,2.55-2.79％Co,12.06-12.39％Cr,2.74-2.90％Nb,0.77-0.95％Si,1.03-1.27％Al,3.07-3.38％Ni,0.030％S,0.035％P,余量Fe；并將鐵水升溫至1558-1575℃，然后加入占爐內鐵水質量分數9-10％的FeTi70，FeTi70入爐前經650-700℃烘烤2.5-3.0小時，FeTi70顆粒尺寸15-22mm；FeTi70全部熔化后，保溫4-6分鐘，然后將鐵水出爐到澆包；②澆包內的鐵水經扒渣、靜置后，當溫度降至1447-1466℃時澆入鑄型，并在鐵水澆注過程中，隨鐵水流加入顆粒尺寸2-4mm的硅鈣鋇合金；硅鈣鋇合金加入量占進入鑄型內鐵水質量分數的0.75-0.90％；鐵水完全凝固后，開箱取出軋輥毛坯，經清砂打磨后，進行粗加工；③步驟②中粗加工后的軋輥隨爐加熱至1000-1015℃，保溫2.0-2.5小時，然后在溫度為180-195℃鹽浴爐中冷卻10-12分鐘；鹽浴是由50wt.％NaNO₃和50wt.％KNO₃熔融而成；④經過鹽浴冷卻后的軋輥，立即放入到溫度為350-360℃的熱處理保溫爐中，保溫50-60分鐘，爐冷至溫度低于100℃，出爐空冷至室溫，最后精加工至規定尺寸和精度。中國發明專利CN 110000362A還公開了一種高鎢釩高速鋼耐磨軋輥及其制造方法。采用電爐分別熔煉外層高速鋼鋼水和輥芯鐵水，先在電爐內熔煉軋輥外層高速鋼，并將爐內鋼水的化學組成及其質量分數控制在10.23-10.67％W,1.76-1.94％Mo,2.81-2.97％C,；0.035％P,0.030％S,6.15-6.42％Cr,2.27-2.46％Nb,2.24-2.41％Si,0.64-0.83％Mn,余量為Fe及其他不可避免的雜質，然后將鋼水升溫至1653-1677℃，依次加入鋁和釩鐵，再在鋼包內加入多元合金顆粒，并在立式離心機上澆注成軋輥，經熱處理后，具有良好的強韌性和優異的耐磨性，用于軋制高強度低合金熱軋螺紋鋼，使用效果優異。中國發明專利CN 107243618A還公開了一種高速鋼復合軋輥的生產方法，復合軋輥包括輥身和輥頸，輥頸位于輥身的兩端，輥身分為輥身外層和輥身芯部，所述輥身外層和輥身芯部所用材料為高速鋼，輥頸所用材料為球墨鑄鐵，其特征在于：所述輥身外層高速鋼采用離心澆注，輥身芯部高速鋼和輥頸球墨鑄鐵采用靜態澆注，所述的一種高速鋼復合軋輥的生產方法，包括如下步驟：1)將輥身高速鋼與輥頸球墨鑄鐵按配方進行分別冶煉；2)當高速鋼鋼水和球墨鑄鐵鐵水達到預設溫度后，先將輥身外層高速鋼鋼水澆入到離心機鑄型內，外層高速鋼鋼水在離心力作用下結晶凝固；3)外層高速鋼鋼水澆注后，將鑄造軋輥下輥頸的底箱平穩擺放在地坑內，用球墨鑄鐵鐵水澆滿；4)當外層高速鋼鋼水溫度冷卻到1150-1200℃時停止離心機旋轉，迅速將鑄型及已凝固高速鋼外殼一起從離心機上吊下與已澆注球墨鑄鐵鐵水后的底箱配合，再用高速鋼鋼水澆注輥身芯部，輥身芯部高速鋼鋼水澆注要先慢后快，平穩澆注，盡可能減少與已經澆注的下輥頸球墨鑄鐵鐵水直接混合，直至輥身芯部澆滿為止；5)輥身芯部高速鋼鋼水澆注后，立即將鑄造輥頸的冒口箱與鑄型配合好，再用球墨鑄鐵鐵水澆注上輥頸部分，上輥頸球墨鑄鐵鐵水澆注也是先慢后快，平穩澆注，盡可能減少與輥身芯部高速鋼鋼水直接混合，直至冒口澆滿為止；上述步驟3)到步驟5)的操作時間總共小于8分鐘。中國發明專利CN 105256221A還公開了一種高鉻鑄造軋輥的制備方法，其特征在于，具有如下操作步驟：1)制備鋼水中各化學成分質量百分比：2.32％≤C≤2.54％，1.25％≤Si≤1.45％，1.32％≤Mn≤1.68％，0.028≤P≤0.048％，痕量≤S≤0.025％，2.75％≤Cr≤3.25％，0.55％≤Mo≤0.75％，0.15≤V≤0.25％，0.02≤B≤0.06％，0.15≤Ca≤0.25％，余量為Fe和不可避免的雜質；2)將鋼水重量的1.2～1.6％復合變質劑置于澆包底部，用包內沖入法對從真空感應爐中出來的鋼水進行復合變質處理，反應溫度為1460～1520℃，鑄造采用砂型鑄造，鋼水澆鑄溫度為1400-1480℃，砂型內溫度保持在200-230℃；3)對軋輥鑄件進行調質處理，第一次淬火處理是將鑄件加熱到600-650保溫1-1.5小時，并用淬火液冷卻，該淬火液由以下質量百分數原料組成：23-27％BaSO₄、5-9％NaCl、4-8％KNO₃，余量水；第一次淬火后將鑄件繼續加熱到500-540℃進行第二次淬火處理，并采用風冷降溫到室溫；4)對軋輥表面進行固體滲碳：將上述經熱處理的軋輥裝入填充好的滲碳劑的容器中，密封置于900-950℃的爐中，保溫1.5-2小時后出爐油冷。中國發明專利CN103602924A還公開了一種耐磨合金軋輥。包括離心澆注工作層和芯層，其特征在于工作層各組分按重量百分比計為：C：2.5％-3.5％；Si：＜2.0％；Mn：1.6％-2.0％；P：≤0.06％；S：≤0.05％；Cu:≤0.2％；As：≤0.10％；Cr：1.5％-2.0％；Ni：10.0％-20.0％；Mo：10.5％-15.0％；其余為Fe及雜質。該發明強度高、韌性好，咬入性好、抗熱裂性強和抗沖擊能力強的特點。上述軋輥新材質的問世，促進了軋輥性能，特別是耐磨性的明顯提高。