專利名稱：具有自毛化特性的平整輥制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合軋輥毛化技術(shù)，尤其涉及具有自毛化特性的平整輥制造方法。
背景技術(shù)：
具有特殊表面形貌的冷軋薄鋼板在汽車(chē)和家電產(chǎn)業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。毛化冷軋薄鋼板是由表面經(jīng)毛化處理的平整輥軋制而成的，其一系列表面形貌特征對(duì)鋼板的深沖、涂裝等工藝性能影響極大，毛化冷軋鋼板附加價(jià)值極高。平整輥毛化技術(shù)依據(jù)加工原理可分成三大類(lèi)第一、物理加工，包括噴丸毛化技術(shù)；第二、熔化、汽化加工，包括電火花毛化技術(shù)、激光毛化技術(shù)及電子束毛化技術(shù)；第三、 電化學(xué)加工，包括I^retex毛化技術(shù)和噴墨毛化技術(shù)。文獻(xiàn)2007中國(guó)鋼鐵年會(huì)論文集，2007 年對(duì)比進(jìn)行了綜述。噴丸毛化是最傳統(tǒng)的毛化方法，文獻(xiàn)flfear，1997，207:34 40，專利 CN93221264. 6, CN97201491. 8，US 5643054，利用高速旋轉(zhuǎn)的離心輪將具有尖銳邊緣、高硬度的沖擊材料(一般為鋼丸)加速噴向欲毛化的平整輥(速度約80 m/s)。在平整輥表面 “切割”下細(xì)小的金屬微粒。噴丸毛化(SBT)工藝的根本性缺陷在于其毛化過(guò)程及結(jié)果是隨機(jī)且不均勻的、不可控和難再現(xiàn)的。文獻(xiàn)制造技術(shù)與機(jī)床2002年第5期采用氣體噴丸毛化，并對(duì)比了不同方法的優(yōu)缺點(diǎn)。電火花毛化技術(shù)工作原理及毛化方法，文獻(xiàn)Electrical discharge texturing. Int. J. Mach. Tools Manufact，1992，32 (1/2) : 183 193，和文獻(xiàn) J. Mater. Process. Technol, 1994，45:207 214，專利 US20020132050，US 5250364。將平整輥和電極浸沒(méi)在絕緣的工作液中，在平整輥和電極上施加一定幅值和頻率的脈沖電壓。脈沖電壓使極間介質(zhì)電離、擊穿，形成放電通道。在通道內(nèi)、正極和負(fù)極表面分別成為瞬時(shí)熱源，瞬時(shí)高溫(約 20000°C )使金屬材料熔化、汽化。在平整輥表面就形成了一系列電蝕坑。電火花毛化后平整輥表面往往形成白層而硬度降低，且其投資和設(shè)備運(yùn)行成本相對(duì)較高，工作效率不高，并且也有污染問(wèn)題。激光毛化是采用高能量脈沖激光束作用于平整輥表面，使之加熱、熔化并部分汽化。使熔池金屬向四周堆起，同時(shí)在中間產(chǎn)生凹坑。但是激光毛化技術(shù)存在以下不足之處，效率較低，毛化成本高。激光毛化冷軋鋼板的凹坑排列過(guò)于整齊和具有規(guī)則，在噴漆后往往還能隱約看到凹坑所形成的螺旋紋路，影響了噴漆后板材的美觀性。相關(guān)專利如 CN93109710. X, CN00128273. 5, CN98242107. 9, CN00264774. 5 均是在激光毛化的基礎(chǔ)上進(jìn)行一定程度的優(yōu)化。電子束毛化，文獻(xiàn) Iron and Steel Engineer, 1997 (9) : 36 40，專利 US 3941970。 為平整輥在真空室內(nèi)旋轉(zhuǎn)并沿軸向移動(dòng)，往復(fù)經(jīng)過(guò)固定的電子槍。高能電子束投射在平整輥表面，以熱的形式釋放出能量。在足夠高的溫度下與電子束相遇的那部分材料便熔化并部分蒸發(fā)，形成形成凹坑。這可能是薄帶連鑄結(jié)晶輥毛化最可靠的技術(shù)，但是電子束毛化的設(shè)備十分昂貴，且工藝需要在真空中實(shí)現(xiàn)，這就限制了推廣和實(shí)際應(yīng)用。
Pretex毛化技術(shù)本質(zhì)上是一種電化學(xué)沉積的過(guò)程。專利US99367840，US 5789066，JP 6315584平整輥浸在含鉻的電解液中，通以直流電，平整輥表面形成微小的鉻球面的涂層，達(dá)到了毛化平整輥表面的目的。這種毛化技術(shù)還處于試驗(yàn)階段，其加工效率不是很高，且由于發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，易造成大量的有毒性化學(xué)廢物，對(duì)環(huán)境污染較嚴(yán)重。專利 US 5186981采用了熱浸溶方法。噴墨毛化技術(shù)，文獻(xiàn)34th mffSP conf. Proc. , ISS-AIME. 1993，30: 485 489， 專利US 6555223，JP 9155403，是將噴墨打印技術(shù)與電化學(xué)加工相結(jié)合而成的一種新穎的平整輥毛化技術(shù)。首先在計(jì)算機(jī)程序中設(shè)定好欲達(dá)到的毛化參數(shù)值，驅(qū)動(dòng)打印頭將光致抗蝕劑打印在平整輥表面，這樣在平整輥表面形成一系列的光致抗蝕劑小點(diǎn)，然后利用與打印頭并列的腐蝕頭對(duì)平整輥進(jìn)行電化學(xué)腐蝕，從而形成平整輥表面毛化形貌。但其加工效率不高。綜合可見(jiàn)，鍍鉻是最有效的毛化技術(shù)之一，但是環(huán)境污染問(wèn)題是目前關(guān)鍵的技術(shù)瓶徑，亟待解決。目前平整輥的毛化主要是在表面形貌的一種毛化結(jié)構(gòu)，鍍鉻和表面浸蝕技術(shù)(包括噴丸、電解、電火花及激光等)是主要的毛化技術(shù)，但是所有這些技術(shù)普遍存在的問(wèn)題是毛化層的壽命較短，當(dāng)具有表面紋理的毛化層磨損后，平整輥必須進(jìn)行下線修磨和表面再毛化，極大地限制了平整輥的單次使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有自毛化特性的平整輥制造方法，該方法能使平整輥在使用過(guò)程中始終保持平整輥表面的毛化特性，并隨著表面層的磨損而自動(dòng)適應(yīng)，始終保持特定的粗糙度、Pc值等表面紋理要求；并且平整輥使用壽命長(zhǎng)，機(jī)組有效作業(yè)率高。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種具有自毛化特性的平整輥制造方法，包括下列步驟 第一步，自毛化材料選擇，自毛化材料選擇為穩(wěn)定的氧化物陶瓷顆粒，所述氧化物陶瓷
為α -Al2O3、全穩(wěn)定^O2或兩者的混合物；
第二步，自毛化材料處理，在自毛化材料的外表面層均勻鍍一層鉻，形成鉻包覆的陶瓷顆粒的殼心復(fù)合結(jié)構(gòu)；
第三步，平整輥?zhàn)悦砻鎸硬牧系倪x擇，材料選擇分成兩部分，一是基體材料的選擇，基體材料的化學(xué)成分與平整輥的材料化學(xué)成分相同，同時(shí)將基體材料制備成顆粒狀粉末；二是所述氧化物陶瓷顆粒添加量的選擇，以平整輥要求的Pc值為基礎(chǔ)進(jìn)行添加，具體要求為
Pc3 < JV <2. OPe3
式中Pe為平整輥表面粗糙度要求，N為自毛化材料鉻包覆的球形α -Al2O3或全穩(wěn)定 ZrO2陶瓷的陶瓷顆粒的加入量；
所述基體材料的加入量為100-Ν，單位為重量百分?jǐn)?shù)，然后將兩種粉末均勻混合，形成平整輥表面層材料混合粉末；
第四步，平整輥表面自毛化層制備，采用高壓氮?dú)鉁貒娚浼夹g(shù)在平整輥表面進(jìn)行粘附沉積，所述溫噴射表面自毛化層制備技術(shù)方案為
(a)將高壓氮?dú)怏w加熱到730°C以上驅(qū)動(dòng)；
(b)將平整輥表面層混合粉末顆粒加熱到650°C以上進(jìn)行沉積；(c)表面自毛化層厚度為0. 5mm-2. Omm ；
第五步，平整輥表面自毛化層熱處理，采用中高頻電磁感應(yīng)加熱技術(shù)進(jìn)行加熱處理，采用高頻將平整輥表面自毛化層加熱到950°C，保溫20min，冷卻至室溫；然后采用中頻將平整輥表面自毛化層加熱到550°C，保溫20min，冷卻至室溫；
第六步，平整輥的初次毛化，對(duì)熱處理后的具有表面自毛化層的平整輥進(jìn)行機(jī)械磨光， 達(dá)到表面粗糙度為0. 8左右；然后進(jìn)行常規(guī)的毛化處理，得到初次毛化的效果。所述α -Al2O3和全穩(wěn)定^O2陶瓷為燒結(jié)型致密陶瓷，并且α -Al2O3和全穩(wěn)定^O2 陶瓷顆粒為球形或近球形結(jié)構(gòu)。所述α -Al2O3和全穩(wěn)定^O2陶瓷顆粒的粒徑范圍為4Ra彡d_球彡6Ra,式中Ra 為平整輥要求的粗糙度，(1 ^為球形陶瓷顆粒的直徑；同時(shí)球形陶瓷顆粒以中心為5Ra正態(tài)分布，并且越窄越好。所述在自毛化材料的外表面層鍍鉻層的厚度在2 μπι -6 μω。所述第三步中的基體材料顆粒狀粉末為球形粉末，粉末的最大粒徑為2〖μπ所述第五步中的中頻熱處理工藝重復(fù)三次。本發(fā)明是在平整輥的表面制備一層具有自毛化特性的表面層，利用表面層內(nèi)毛化材料的特殊結(jié)構(gòu)和含量達(dá)到使用過(guò)程中的自毛化特性。本發(fā)明采用六個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)具有自毛化特性平整輥的制造，分別為自毛化材料選擇、自毛化材料處理、平整輥?zhàn)悦砻鎸硬牧系倪x擇、平整輥表面自毛化層制備、平整輥表面自毛化層熱處理和平整輥的初次毛化。本發(fā)明能使平整輥在使用過(guò)程中始終保持平整輥表面的毛化特性，并隨著表面層的磨損而自動(dòng)適應(yīng)，始終保持特定的粗糙度、Pc值等表面紋理要求；并且平整輥使用壽命長(zhǎng)，機(jī)組有效作業(yè)率高。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖
和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。一種具有自毛化特性的長(zhǎng)壽命平整輥制造方法，包括下列步驟
第一步，自毛化材料選擇，自毛化材料是本發(fā)明技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)之一，要求不與平整輥基體材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不對(duì)軋制工藝過(guò)程中的工藝條件(例如乳化液、冷卻水)發(fā)生反應(yīng)，耐磨性強(qiáng)，穩(wěn)定性高，耐高溫等。要求為穩(wěn)定的氧化物陶瓷、氮化物陶瓷，優(yōu)選氧化物陶瓷，不選擇穩(wěn)定性低的碳化物陶瓷和硼化物陶瓷。所述自毛化材料優(yōu)選為α -Al2O3、全穩(wěn)定^O2或兩者的混合物。所述α -Al2O3和全穩(wěn)定^O2陶瓷的特征為燒結(jié)型致密陶瓷，同時(shí)要求α -Al2O3和全穩(wěn)定^O2陶瓷的特征為球形或近球形結(jié)構(gòu)。所述α -Al2O3和全穩(wěn)定^O2陶瓷的粒徑范圍為4Ra彡d_球彡6Ra,式中Ra為平整輥要求的粗糙度，Clwfef為球形陶瓷顆粒的直徑。同時(shí)要求球形陶瓷顆粒以中心為5Ra正態(tài)分布，并且越窄越好。第二步，自毛化材料處理，自毛化材料選擇后，需要對(duì)其進(jìn)行處理。在球形陶瓷顆粒的外表面層均勻鍍一層鉻，要求鍍鉻層的厚度在2 μιη-6 μιη ;采用化學(xué)鍍的方法進(jìn)行鍍鉻，形成鉻包覆的球形陶瓷顆粒的殼心復(fù)合結(jié)構(gòu)。第三步，平整輥?zhàn)悦砻鎸硬牧系倪x擇，材料選擇分成兩個(gè)部分，一是基體材料的選擇，基體材料的化學(xué)成分與平整輥的材料化學(xué)成分相同，同時(shí)將基體材料制備成球形粉末，粉末的最大粒徑為27 μ ,即粒徑小于等于27 μηι。二是球形陶瓷顆粒添加量的選擇， 以平整輥要求的Pc值為基礎(chǔ)進(jìn)行添加，具體要求為
Fc3 < JV <2. OPe3
式中P。為平整輥表面粗糙度要求，N為自毛化材料鉻包覆球形α -Al2O3或全穩(wěn)定^O2 陶瓷的陶瓷顆粒的加入量。所述基體材料的加入量為100-Ν，單位為重量百分?jǐn)?shù)，然后將兩種粉末均勻混合，形成平整輥表面層材料混合粉末。第四步，平整輥表面自毛化層制備，采用溫噴射技術(shù)在輥表面制備平整輥表面自毛化層，其技術(shù)方案為采用高壓氮?dú)鉁貒娚浼夹g(shù)在平整輥表面進(jìn)行粘附沉積，溫噴射表面自毛化層制備技術(shù)方案的特征為
(a)將高壓氮?dú)怏w加熱到730°C以上驅(qū)動(dòng)；
(b)將平整輥表面層混合粉末顆粒加熱到650°C以上進(jìn)行沉積；
(c)表面自毛化層厚度為0.5mm-2. 0mm。第五步，平整輥表面自毛化層熱處理，采用中高頻電磁感應(yīng)加熱技術(shù)進(jìn)行加熱處理，采用高頻將平整輥表面自毛化層加熱到950°C，保溫20min，冷卻至室溫。然后采用中頻將平整輥表面自毛化層加熱到550°C，保溫20min，冷卻至室溫，所述中頻熱處理工藝重復(fù)三次。第六步，平整輥的初次毛化，對(duì)熱處理后的具有表面自毛化層的平整輥進(jìn)行機(jī)械磨光，達(dá)到表面粗糙度為0. 8左右。然后進(jìn)行常規(guī)的毛化處理，例如EDT或激光毛化處理， 得到初次毛化的效果。也可以進(jìn)行本發(fā)明所適用的專用毛化處理，例如采用電解腐蝕的方法，將平整輥的表面進(jìn)行腐蝕，由于自毛化材料在電解液中具有強(qiáng)耐蝕性，因此表面腐蝕后形成表面紋理，達(dá)到初次毛化的效果。經(jīng)過(guò)以上處理后平整輥就是最終的產(chǎn)品，達(dá)到上線的要求。其使用壽命約可以達(dá)到普通毛化平整輥的5倍以上。實(shí)施例1
實(shí)驗(yàn)用平整輥為3Cr材質(zhì)，其化學(xué)成分為(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)％) :C 0.78%，Si 0. 43%, Mn 0. 45%, Cr 2. 98%, Mo 0. 66%, V 0. 2%, Ni 0. 35%。要達(dá)到的目的是 Ra 為 4. 25 μιη, Pc 值大于 50/cm。在實(shí)驗(yàn)室中利用平整輥材料制備Φ 100X 150兩端各車(chē)細(xì)為Φ25Χ25的小試件作為平整輥的模擬件進(jìn)行檢驗(yàn)。根據(jù)本發(fā)明的具體步驟要求，進(jìn)行自毛化平整輥的制備
第一步，自毛化材料的選擇。選用陶瓷作為自毛化材料，為燒結(jié)型致密α-Al2O3陶瓷， 為球形顆粒。中心粒徑為μ"分布范圍為17-25. 5 pm,正態(tài)分布。第二步，自毛化材料處理。采用化學(xué)鍍的方法在球形α -Al2O3陶瓷顆粒的外表面層均勻鍍一層鉻，鉻層的厚度在2 μη形成鉻包覆的球形陶瓷顆粒的殼心復(fù)合結(jié)構(gòu)。第三步干整錕表面層材+丨的選擇。選擇平整輥的材料制備粉末，粉末為球形，粉末的最大粒徑為ζ] μω中心粒徑為18 μηι，分布范圍1-25 μπι。自毛化用球形α -Al2O3陶瓷顆粒添加量為0. 03，單位為重量百分?jǐn)?shù)，所述基體材料的加入量為100-0. 03=99. 97，單位為重量百分?jǐn)?shù)，然后將兩種粉末均勻混合，形成平整輥表面層材料混合粉末。第四步，平整輥表面自毛化層制備。采用高壓氮?dú)鉁貒娚浼夹g(shù)在平整輥表面進(jìn)行粘附沉積(a)高壓氮?dú)怏w加熱到730°C，(b)混合粉末顆粒加熱到650°C，(c)表面自毛化層厚度為2. 0mm。第五步，平整輥表面自毛化層熱處理。采用中高頻電磁感應(yīng)加熱技術(shù)進(jìn)行加熱處理。采用高頻將平整輥表面自毛化層加熱到950°C，保溫20min，冷卻至室溫。然后采用中頻將平整輥表面自毛化層加熱到550°C，保溫20min，冷卻至室溫，所述中頻熱處理工藝重
復(fù)三次。第六步，平整輥的初次毛化。熱處理后的具有表面自毛化層的平整輥進(jìn)行機(jī)械磨光，達(dá)到表面粗糙度為0. 8左右。然后進(jìn)行常規(guī)的毛化處理，例如EDT或激光毛化處理，得到初次毛化的效果。采用表面粗糙度為0. 8的40Cr鋼環(huán)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)對(duì)磨，對(duì)磨環(huán)為Φ 50 X 30，取不同深度測(cè)定模擬件的粗糙度。當(dāng)磨損量達(dá)到0.8mm時(shí)仍保持3. 85粗糙度。達(dá)到了預(yù)定的效果。實(shí)施例2
實(shí)驗(yàn)用平整輥為5Cr材質(zhì)，其化學(xué)成分為(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)％) :C 0.87%，Si 0. 45%, Mn 0. 43%, Cr 4. 98%, Mo 0. 57%, V 0. 21%, Ni 0.21%。要達(dá)到的目的是 Ra 為 2 5 Pc 值大于 70/cm。在實(shí)驗(yàn)室中利用平整輥制備Φ 100X 150兩端各車(chē)細(xì)為Φ 25 X 25的小試件作為平整輥的模擬件進(jìn)行檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)施例1相同，所不同的參數(shù)選擇為球形α-Al2O3顆粒的中心粒徑為12. 5 μ ,鍍鉻層的厚度為6 μη,球形α -Al2O3陶瓷顆粒添加量為0. 015，單位為重量百分?jǐn)?shù)，所述基體材料的加入量為100-0. 015=99. 985，單位為重量百分?jǐn)?shù)，表面自毛化層厚度為 1. 0mm。檢驗(yàn)效果當(dāng)磨損量達(dá)到0. 5mm時(shí)仍保持2. 25粗糙度。達(dá)到了預(yù)定的效果。實(shí)施例3
實(shí)驗(yàn)用平整輥為5Cr材質(zhì)，其化學(xué)成分為(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)％) :C 0.87%，Si 0. 45%, Mn
0.43%, Cr 4. 98%, Mo 0. 57%, V 0. 21%, Ni 0.21%。要達(dá)到的目的是 Ra 為 3. 5 μιη，pc 值大于 50/cm。在實(shí)驗(yàn)室中利用平整輥制備Φ IOOX 150兩端各車(chē)細(xì)為Φ 25 X 25的小試件作為平整輥的模擬件進(jìn)行檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)施例1相同，所不同的參數(shù)選擇為球形α-Al2O3顆粒的中心粒徑為17. 3 μπι鍍鉻層的厚度為3. 5 μω,球形α -Al2O3陶瓷顆粒添加量為0. 02，單位為重量百分?jǐn)?shù)，所述基體材料的加入量為100-0. 02=99. 98，單位為重量百分?jǐn)?shù)，表面自毛化層厚度為
1.5mm。采用電解腐蝕對(duì)平整輥的表面進(jìn)行腐蝕，達(dá)到初次毛化的效果。檢驗(yàn)效果當(dāng)磨損量達(dá)到0. 5mm時(shí)仍保持3. 25粗糙度。達(dá)到了預(yù)定的效果。實(shí)施例4
實(shí)驗(yàn)用平整輥為5Cr材質(zhì)，其化學(xué)成分為(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)％) :C 0.87%，Si 0. 45%, Mn 0. 43%, Cr 4. 98%,Mo 0. 57%, V 0. 21%, Ni 0.21%。要達(dá)到的目的是 Ra 為 4. 5 μω, Pc 值大于 50/cm。在實(shí)驗(yàn)室中利用平整輥制備Φ 100X 150兩端各車(chē)細(xì)為Φ 25 X 25的小試件作為平整輥的模擬件進(jìn)行檢驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)施例1相同，所不同的參數(shù)選擇為球形α-Al2O3顆粒的中心粒徑為22. 5 μ ，鍍鉻層的厚度為4. 0 pm，球形α -Al2O3陶瓷顆粒添加量為0. 05，單位為重量百分?jǐn)?shù)，所述基體材料的加入量為100-0. 05=99. 95，單位為重量百分?jǐn)?shù)，表面自毛化層厚度為 0. 5mmο檢驗(yàn)效果當(dāng)磨損量達(dá)到0. 3mm時(shí)仍保持4. 55粗糙度。達(dá)到了預(yù)定的效果。實(shí)施例5
實(shí)驗(yàn)用平整輥為高速鋼體系，其化學(xué)成分為(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)％) =C 2. 28%, W 4. 66%，Mo 4. 79%, V 6. 05%, Cr 7. 7%, Mn 0. 5%, Si 0. 8%, Ni 0. 6%, S 0. 017%, P 0. 02%。要達(dá)到的目的
是 Ra 為 2.55μπι, PC 值大于 70/cm。在實(shí)驗(yàn)室中利用報(bào)廢平整輥輥套制備Φ25Χ 150的小試件作為平整輥的模擬件進(jìn)行性檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)施例1相同，所不同的參數(shù)選擇為選擇球形全穩(wěn)定顆粒，中心粒徑為12.75,,鍍鉻層的厚度為3.0|im,球形全穩(wěn)定&02顆粒陶瓷顆粒添加量為0. 025，單位為重量百分?jǐn)?shù)，所述基體材料的加入量為100-0. 025=99. 975，單位為重量百分?jǐn)?shù)，表面自毛化層厚度為0. 5mm。檢驗(yàn)效果當(dāng)磨損量達(dá)到0. 3mm時(shí)仍保持2. 15粗糙度。達(dá)到了預(yù)定的效果。以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定發(fā)明的保護(hù)范圍，因此，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有自毛化特性的平整輥制造方法，其特征是包括下列步驟第一步，自毛化材料選擇，自毛化材料選擇為穩(wěn)定的氧化物陶瓷顆粒，所述氧化物陶瓷為α -Al2O3、全穩(wěn)定^O2或兩者的混合物；第二步，自毛化材料處理，在自毛化材料的外表面層均勻鍍一層鉻，形成鉻包覆的陶瓷顆粒的殼心復(fù)合結(jié)構(gòu)；第三步，平整輥?zhàn)悦砻鎸硬牧系倪x擇，材料選擇分成兩部分，一是基體材料的選擇，基體材料的化學(xué)成分與平整輥的材料化學(xué)成分相同，同時(shí)將基體材料制備成顆粒狀粉末；二是所述氧化物陶瓷顆粒添加量的選擇，以平整輥要求的Pc值為基礎(chǔ)進(jìn)行添加，具體要求為Pc3 < At <2. OPe3式中Pe為平整輥表面粗糙度要求，N為自毛化材料鉻包覆的球形α -Al2O3或全穩(wěn)定 ZrO2陶瓷的陶瓷顆粒的加入量；所述基體材料的加入量為100-Ν，單位為重量百分?jǐn)?shù)，然后將兩種粉末均勻混合，形成平整輥表面層材料混合粉末；第四步，平整輥表面自毛化層制備，采用高壓氮?dú)鉁貒娚浼夹g(shù)在平整輥表面進(jìn)行粘附沉積，所述溫噴射表面自毛化層制備技術(shù)方案為(a)將高壓氮?dú)怏w加熱到730°C以上驅(qū)動(dòng)；(b)將平整輥表面層混合粉末顆粒加熱到650°C以上進(jìn)行沉積；(c)表面自毛化層厚度為0.5mm-2. Omm ；第五步，平整輥表面自毛化層熱處理，采用中高頻電磁感應(yīng)加熱技術(shù)進(jìn)行加熱處理，采用高頻將平整輥表面自毛化層加熱到950°C，保溫20min，冷卻至室溫；然后采用中頻將平整輥表面自毛化層加熱到550°C，保溫20min，冷卻至室溫；第六步，平整輥的初次毛化，對(duì)熱處理后的具有表面自毛化層的平整輥進(jìn)行機(jī)械磨光， 達(dá)到表面粗糙度為0. 8左右；然后進(jìn)行常規(guī)的毛化處理，得到初次毛化的效果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自毛化特性的長(zhǎng)壽命平整輥制造方法，其特征是所述 α -Al2O3和全穩(wěn)定^O2陶瓷為燒結(jié)型致密陶瓷，并且α -Al2O3和全穩(wěn)定^O2陶瓷顆粒為球形或近球形結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有自毛化特性的長(zhǎng)壽命平整輥制造方法，其特征是所述 α -Al2O3和全穩(wěn)定^O2陶瓷顆粒的粒徑范圍為4Ra彡6Ra,式中Ra為平整輥要求的粗糙度，為球形陶瓷顆粒的直徑；同時(shí)球形陶瓷顆粒以中心為5Ra正態(tài)分布，并且越窄越好。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自毛化特性的長(zhǎng)壽命平整輥制造方法，其特征是所述在自毛化材料的外表面層鍍鉻層的厚度在2 μι -6 μω。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自毛化特I生的長(zhǎng)壽命平整輥制造方法，其特征是所述第三步中的基體材料顆粒狀粉末為球形粉末，粉末的最大粒徑為27 μηι。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自毛化特性的長(zhǎng)壽命平整輥制造方法，其特征是所述第五步中的中頻熱處理工藝重復(fù)三次。
全文摘要
本發(fā)明涉及復(fù)合軋輥毛化技術(shù)。一種具有自毛化特性的平整輥制造方法，包括六個(gè)步驟，分別為自毛化材料選擇、自毛化材料處理、平整輥?zhàn)悦砻鎸硬牧系倪x擇、平整輥表面自毛化層制備、平整輥表面自毛化層熱處理和平整輥的初次毛化；其中自毛化材料選擇為穩(wěn)定的氧化物陶瓷顆粒，在氧化物陶瓷顆粒的外表面層均勻鍍一層鉻，形成鉻包覆的陶瓷顆粒的殼心復(fù)合結(jié)構(gòu)。本發(fā)明能使平整輥在使用過(guò)程中始終保持平整輥表面的毛化特性，并隨著表面層的磨損而自動(dòng)適應(yīng)，始終保持特定的粗糙度、Pc值等表面紋理要求；并且平整輥使用壽命長(zhǎng)，機(jī)組有效作業(yè)率高。
文檔編號(hào)B21B27/00GK102381878SQ20101026804
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者史弼, 張俊寶, 梁永立 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司