铸铁轧辊

出处：按学科分类—工业技术 轻工业出版社《工模具材料应用手册》第174页（2165字）

铸铁轧辊在浇铸状态或消除应力后使用。某些高合金铸铁轧辊在保持高温下热处理后，接着再进行几次较低温度下的热处理。用于轧辊的铸铁是暂时稳定的，可以是白口铁或是灰铸铁，视其成分，夹渣(如果有的话)，冷却速率或其它因素而定。由于存在着许多因素，所以要确定转换图是复杂的。

要得出能广泛满足各种轧机要求的恰当的技术规范是十分复杂的技术工作。例如提出有关辐向硬度的深度，轧机的制造厂必须考虑各个轧机所提出的对设计的要求。正因为这些原因，所以每一轧辊必须要制作成适合于它所需要的用途，在制造厂与用户之间必须紧密合作，以便取得最大的轧辊寿命和良好性能。

按美国习惯，铸铁轧辊可以分成为①激冷铸铁轧辊。②砂型铸铁轧辊。③软面铸铁轧辊。④球墨铸铁轧辊及⑤复合轧辊。

激冷铸铁轧辊(硬度HSc50～59)具有一种定界形式、纯净的、均匀的激冷白口铁的辊体表面，在激冷表面与内部灰铸铁之间有一层十分清晰的分界线，清洁的激冷铸铁轧辊可以是非合金或是合金的，如表52所示激冷的深度可用目测，即自辊体的加工表面到初次出现石墨斑点之间的距离，再往下就有一个灰白铸铁混合的区域，称之谓麻口铁，然后变得越来越灰和更多的石墨，直至它与主要灰铸铁结合构成了辊心。

表52 铸铁轧辊的应用

合金激冷铸铁轧辊的硬度范围在HSc60～90之间，主要由碳素及合金成分来控制，习惯上最大的合金元素的百分比为1．25钼，1．00铬和5．5镍，可以有许多不同的组合以便生产出所需的性能。这类轧辊，特别是较硬的这一类主要用来轧制扁平的工件，有冷轧也有热轧。比较软的、可加工的一类，是用来轧制棒料和小型钢。

砂型铸铁轧辊为“不定型激冷”铸铁轧辊(硬度HSc40～90)，辊体上具有激冷的外表面，表面上分布着很细的石墨，并随着离表面距离的增加石墨含量及石墨斑片的大小逐渐增加，而硬度相应降低。这些轧辊在相当深度范围内具有高的抗磨性并有良好的表面光洁度。较硬的类别用于冷、热精轧扁平制品；而较软的类别是用来轧制断面很厚的制品(即使是小轧辊)。通常加入合金元素有铬、镍和钼，或单独加或几种拼在一起的，以得到与激冷铸铁轧辊所规定的程度相似的硬度和韧性。

软面铸铁轧辊(无激冷，硬度HSc35～45)是在砂模中铸出来的，与激冷的铸铁轧辊和砂型铸铁轧辊相比较，而后者的辊体直接铸成激冷。在软面铸铁轧辊中，在辊体槽内的金属可用铸铁环作为内冷铁放在沙型内使其轻度地硬化。软面铸铁轧辊主要用于轧制大型型钢轧机的中间轧与精轧，，它们也在初轧机上作粗轧之用。

球墨铸铁轧辊(硬度HSc50～65)是由有限成分的铸铁组成，在受控情况下加入镁或稀土金属，在固化过程中使石墨形成球状体而不像灰铸铁所共有的片状石墨，结果所得出的铸铁的强度和韧性介于灰铸铁与钢之间。

复合轧辊，有时称为双浇铸轧辊(硬度：辊体HSc70～90：辊颈HSc40～50)，这类轧辊的辊体表面是由贵重合金、抗磨的硬性铸铁制成，而辊颈、梅花头以及辊体的中心区域则为较韧性的和较软的材料。在浇铸时，金属牢固地结合在一起形成一整体结构，这样便产生一个高硬度的抗磨表面，同时还带有韧性的辊体和辊颈，因此复合轧辊对承受冲击和热应力的场合是有利的。轧辊外表面可能是激冷的或是粒面的。复合轧辊主要应用于四辊冷轧和热轧带材或板材轧机的工作辊；在轧制有色金属方面，主要用于带材和板材的热开坯和冷轧。

制造 供轧辊用的铸铁，虽然烧煤粉的空气炉或是烧油、气的平炉也可以冶炼，但大多数铸铁均在无芯感应炉或电弧炉内冶炼。铸铁轧辊是垂直浇铸的，金属自模具底部切向进入。由于融化铁水旋转的结果，使所有溶渣都在中心集中而外部的金属比较纯洁。辊颈是用砂模制造的。视应用情况的不同，辊体可以在①轻套的铸铁激冷圈或②含有铸铁半激冷圈的砂模内铸成。

在铸造复合辊时(双浇铸)，把壳体所需的金属成分融化并留在模具内，直至外层有一适当厚度凝固层，然后通过同一浇口注入芯部所需的金属，并把仍留在模腔内的体部和颈部尚呈融化状态的金属排挤出来。这样制成的轧辊，具有可加工的颈部和硬的抗磨损表而。

另一种方法是在模腔的最底部装一滑动闸阀，当外壳的金属凝固到适当厚度时，打开滑动闸阀，放出多余的液态金属，然后在模具内注入芯部金属，这种方法也有称之谓“抽水”铸造法。

用于制造复合轧辊的另一种方法是采用垂直的或水平的离心浇铸法，把适量的外壳金属浇到有耐火材料保护的金属激冷模内，当金属受到60“G”或更大的作用力下开始凝固。