电渣液态浇注高速钢复合轧辊的界面行为研究

辊芯与工作层材质不同的复合轧辊既能满足工作层红硬性的要求，又能满足辊芯强韧性的要求，是未来轧辊的发展方向。本课题在传统电渣冶金理论基础上，开展了采用导电结晶器制备复合轧辊的电渣液态浇注技术研究，建立了电渣液态浇注复合轧辊的数学模型，并对复合过程进行了数值模拟，模拟结果表明，电渣液态浇注复合轧辊过程的高温区主要集中于导电结晶器与辊芯之间的渣池中，辊芯表面被渣池加热而熔化，并且渣池发热密度对整个体系的温度分布具有重要影响，其在一定程度上决定了复合轧辊的质量，尤其是内外熔合层的质量。针对电渣液态浇注的特点，对电渣冶金用含氟渣系进行了研究，开发出电渣液态浇注技术的渣系，并对渣系烘烤及预熔渣进行了系统的研究。所开展的电渣液态浇注实验研究表明，复合轧辊内外层存在元素浓度的过渡，并形成内外层在性能上的过渡，过渡区域状态决定了内外层结合的质量。工艺参数、浇注温度及浇注速度等参数合理匹配情况下才能获得良好的结合界面，另外，钢水的浇注温度越高，越容易获得良好的结合层质量。