[发明专利]一种辊套的表面强化方法及辊套

说明书

本发明涉及一种辊套的表面强化方法及辊套。该表面强化方法包括以下步骤：1)使用一外径小于辊套内径的芯轴穿过辊套内腔，将辊套悬挂在芯轴上；2)在辊套上方设置一轴线与芯轴轴线平行的辊轮，辊轮的轴向长度小于辊套的轴向长度，利用辊轮将辊套压紧在芯轴上并由辊轮的转动带动辊套转动，以此实现在辊套表面上以辊轮的轴向长度为碾压范围的局部碾压；3)对辊套表面进行局部碾压直至辊套表面全部被碾压。本发明提供的辊套的表面强化方法，通过辊轮的局部小范围碾压有序改变辊套表层组织，能够显著强化对表层金属晶粒的细化和致密化效果，从而在表面产生细晶强化作用，形成优质表面硬化层，提高辊套的表面强化效果。

技术领域

本发明属于铸轧机用铸轧辊领域，具体涉及一种辊套的表面强化方法及辊套。

背景技术

双辊连续铸轧技术是将熔炼炉1内的金属熔液2注入前箱3，然后由前箱3将金属熔液2直接送入两个带水冷系统的旋转铸轧辊4之间，熔体在辊缝间极短时间内完成凝固和热轧两个过程(如图1所示)，得到板坯5制品。作为连续铸轧工艺核心部件的铸轧辊主要由辊套、辊芯和冷却水通道组成。其中，处于外层的辊套与熔液直接接触，同时实现“结晶”和“轧制”功能，是连续铸造工艺的核心部件。

目前，普遍使用的辊套材料为钢辊套(32Cr3Mo1V、20Cr3MoWV、35CrMnMo、45MnMoWV等)，由于辊套在整个铸轧过程中始终与高温金属熔液接触，在热-力耦合场的作用下对辊套表面的热疲劳性能、抗热冲击、抗高温软化性能、耐磨损性能等提出了更高要求。目前，在实际生产过程中，每隔一段时间(18天-20天)需要在车床上将辊套表面的磨损层车削掉，车削机加工的量为5-10mm，然后再次装配到铸轧机上使用。频繁的装卸打磨辊套表面不仅造成材料浪费，而且影响生产效率。对辊套表面进行局部强化，提高辊套表面的耐磨损性能，对于提高辊套使用寿命和连续铸轧生产效率具有重要意义。

公告号为CN103993143B的中国发明专利公开了一种冷却辊表面加工工艺，其包括以下步骤：对冷却辊辊套(铜辊)进行切削，将辊套固定在旋转轴上，使之旋转；然后对辊套表面进行喷丸处理；对旋转中的辊套表面采用机械滚压的方式进行滚压处理，滚压的作用力为200-500N；然后进行超声波处理。该表面加工工艺通过喷丸、机械滚压、超声波处理三种工艺相结合对辊套进行表面处理，处理工艺复杂，且对辊套的表面强化效果仍有待提升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种辊套的表面强化方法，以解决现有方法对辊套的表面强化效果较差的问题。

本发明的第二个目的在于提供上述表面强化方法得到的辊套，以解决现有辊套的表面硬度较低的问题。

为实现上述目的，本发明的辊套的表面强化方法的技术方案是：

一种辊套的表面强化方法，包括以下步骤：

1)使用一外径小于辊套内径的芯轴穿过辊套内腔，将辊套悬挂在芯轴上；

2)在辊套上方设置一轴线与芯轴轴线平行的辊轮，辊轮的轴向长度小于辊套的轴向长度，利用辊轮将辊套压紧在芯轴上并由辊轮的转动带动辊套转动，以此实现在辊套表面上以辊轮的轴向长度为碾压范围的局部碾压；

3)对辊套表面进行局部碾压直至辊套表面全部被碾压。

本发明提供的辊套的表面强化方法，利用内侧芯轴对辊套进行支撑悬挂，依靠表面辊轮将辊套竖直压紧在芯轴上，通过辊轮的局部小范围碾压有序改变辊套表层组织，可方便利用常规压机实现对辊套表面的大作用力碾压(实现局部小范围、大变形量的强化)，因而能够显著强化对表层金属晶粒的细化和致密化效果，从而在表面产生细晶强化作用，形成优质表面硬化层，提高辊套的表面强化效果。

芯轴与辊套的相对尺寸可在一定程度上影响辊轮对辊套表面施加的碾压力，优选的，步骤1)中，所述芯轴的外径、辊套内径的比值为1:3-1:8。在该优选比例下，可方便辊轮对辊套表面施加较大的碾压力并兼顾对辊套支撑悬挂的稳定性。