离心铸造高铬钢复合轧辊工作层外生夹杂物的分析及控制办法1

《离心铸造高铬钢复合轧辊工作层外生夹杂物的分析及控制办法》是一篇关于离心铸造技术在高铬钢复合轧辊制造过程中产生的外生夹杂物问题的研究论文。该论文针对离心铸造工艺中，特别是在高铬钢复合轧辊的工作层中出现的外生夹杂物进行了深入分析，并提出了有效的控制措施，旨在提高产品质量和使用寿命。

高铬钢复合轧辊因其优异的耐磨性和热稳定性，广泛应用于钢铁工业中的轧制设备中。然而，在离心铸造过程中，由于工艺参数控制不当、原材料杂质含量高或浇注系统设计不合理等因素，容易在工作层中产生外生夹杂物。这些夹杂物不仅影响轧辊的机械性能，还可能导致裂纹、剥落等缺陷，严重影响轧辊的使用安全和寿命。

论文首先对离心铸造高铬钢复合轧辊的工作层进行了系统的成分分析和显微结构观察。通过金相分析、扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDS）等手段，研究者发现外生夹杂物主要来源于浇注过程中的氧化物、未熔化的合金颗粒以及金属间化合物等。这些夹杂物通常分布在铸件的表面或内部，其形态和分布与浇注温度、冷却速度以及模具材料密切相关。

进一步地，论文探讨了外生夹杂物的形成机制。研究认为，浇注温度过高会导致熔融金属氧化加剧，从而增加氧化夹杂物的生成；而冷却速度过快则可能使夹杂物来不及上浮，导致其滞留在铸件内部。此外，模具内壁的氧化层或残留物也可能在浇注过程中进入熔体，成为夹杂物的来源。

针对上述问题，论文提出了一系列有效的控制办法。首先，在原材料选择方面，建议采用高纯度的合金原料，并严格控制杂质元素的含量。其次，在浇注工艺方面，优化浇注温度和浇注速度，以减少氧化夹杂物的产生。同时，改进浇注系统的设计，如采用合理的浇口位置和流道结构，有助于改善金属液的流动状态，促进夹杂物的上浮和排出。

此外，论文还强调了离心铸造过程中真空处理的重要性。通过在浇注前对熔炼炉进行真空处理，可以有效降低熔体中的氧含量，从而减少氧化夹杂物的形成。同时，采用合适的保护气体（如氩气或氮气）进行浇注，也有助于防止熔体与空气接触，进一步减少夹杂物的产生。

在铸件后处理阶段，论文建议采用适当的热处理工艺，如高温退火或时效处理，以改善铸件的组织均匀性，减少夹杂物对材料性能的影响。此外，还可以通过超声波检测、X射线探伤等无损检测手段，及时发现并剔除存在严重夹杂物的铸件，确保最终产品的质量。

综上所述，《离心铸造高铬钢复合轧辊工作层外生夹杂物的分析及控制办法》这篇论文通过对高铬钢复合轧辊工作层中外生夹杂物的系统研究，揭示了其形成机制，并提出了多项切实可行的控制措施。这些研究成果不仅为离心铸造工艺的优化提供了理论依据，也为提高高铬钢复合轧辊的质量和使用寿命提供了重要的技术支撑。