一種冷軋平整機拋丸毛化鍍鉻工作輥的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種冷乳平整機用的毛化鍍鉻工作輥，屬一種冷乳平整機電鍍作業導電輥技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著汽車、家電等行業的快速發展，用戶對帶鋼的表面質量和使用性能要求不斷提高，優質冷乳帶鋼的需求量逐年提高，推動了乳輥表面毛化技術的快速發展。帶鋼表面形貌的最基本參量為粗糙度和Pc值。均勻分布的粗糙度、高的Pc值和無規則分布的形貌，可以減少光學干涉條紋、避免橘皮效應，有利于改善帶鋼的涂漆光學特性，因而，粗糙度和Pc值是控制帶鋼使用性能的關鍵因素，不同冷乳板有不同的粗糙度和Pc值控制標準。
[0003]乳輥作為鋼鐵生產中的消耗性器件，對帶鋼表面形貌的傳遞過程是一個衰減性拷貝過程，乳輥質量的好壞直接影響著帶鋼的質量。目前，為了控制和調整成品帶鋼的表面形貌，冷乳平整機或光整機的工作輥，精乳機最后一個機架工作輥均采用毛化輥，帶鋼表面形貌基本都是毛化輥二次傳遞形成的，成品機架毛化輥的表面形貌起帶鋼表面形貌決定作用。所以，研究毛化鍍鉻工作輥對于提高冷乳板材質量、降低輥耗、提高機組作業率具有重要實用價值。
[0004]由于電鏈絡是具有復制特性的工藝，即基材形貌直接決定電鏈后的形貌，因此尚質量的毛化技術直接決定了冷乳工作輥的產品質量。冷乳工作輥的毛化有噴砂毛化和電火花毛化兩種。電火花毛化工藝是通過輥面材料局部熔化在輥面形成內凹的毛化形貌，但電火花毛化工藝成本高，設備投資高，單支工作輥毛化成本約4000元，僅在特大型鋼廠使用。噴砂毛化工藝是通過壓縮空氣將不規則的鋼砂噴射在輥面，通過輥面塑性變形呈凹凸不平，輥面微觀形貌上由很多易于折斷和磨損的尖峰組成。電鍍后鍍鉻層包覆輥面，仍保持了毛化輥輥面原有的尖峰狀態，使用過程中輥面尖峰部位易于折斷、磨損快，使得輥面的粗糙度保持性能和耐磨性能差，使用壽命短。因此，噴砂毛化輥電鍍前通常都有一削峰處理過程，削峰去除毛刺后再電鍍，工藝相對較煩雜。并且由于工作輥表面材質為鍛鋼，表面硬度為800HV左右，噴砂毛化工藝難以在如此高硬度鍛鋼表面形成高峰值密度的表面形貌，難以進一步提高帶鋼的表面質量。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的是，針對現有技術噴砂毛化工藝的缺點，采用拋丸毛化新工藝，提供一種冷乳平整機拋丸毛化鍍鉻工作輥，使工作輥表面先形成具有圓弧形凹坑和凸起的硬化層，然后再鍍硬鉻，工藝簡單、拋丸毛化效果好、使用壽命長。
[0006]為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是:一種冷乳平整機拋丸毛化鍍鉻工作輥，由里向外依次包括乳輥基體、中間硬化層和表面鍍鉻層，其特征在于:所述中間硬化層置有多個圓弧形凹坑和凸起，且均勻分布于所述乳輥基體的整個表面。
[0007]所述冷乳平整機用的拋丸毛化鍍鉻工作輥的制作工藝，其特征在于:依次包括下述步驟:
[0008]步驟1:乳輥前處理:用工作輥專用磨床對工作輥進行表面磨削，將原鍍層全部磨除，磨削后表面涂防銹油；
[0009]步驟2:拋丸毛化:選用粒徑為0.4?2.0mm，硬度為50HRC的鋼丸，在乳輥轉速為每分鐘1?2轉的條件下，用0.5?0.6MPa的壓力拋丸毛化2?5次，每次15?20分鐘，直至粗糙度達到2.0?3.0 ym，Pc值達到90?120，在工作輥表面形成一層均布的圓弧形凹坑和凸起為止；
[0010]步驟3:毛化后輥面堿水脫脂:用海綿蘸取堿水擦拭輥面，每千克所述堿水由50克氫氧化鈉，20克碳酸鈉，20克磷酸鈉，910克水組成；待輥面無水花散開后用純水沖洗輥面；
[0011]步驟4:陽極刻蝕:將步驟3所述工作輥在輥面保持濕潤條件下用專用吊具吊裝浸入預熱槽，在50?60°C的條件下預熱15分鐘之后，開啟整流器，采用恒流方式進行陽極刻蝕1?2分鐘，預熱槽組成為鉻酐(Cr03) 250g/L，陽極電流密度為10?15A/dm2;
[0012]步驟5:電鍍鉻:將經過陽極刻蝕的工作輥移入電鍍槽，移動過程不沖洗，在兩分鐘內完成，電鍍條件為:鉻酐(Cr03) 250g/L，硫酸(H2S04)2.5g/L，三價鉻(Cr3+) 3g/L，溫度45?55°C ;入槽后，開啟陰極轉動，轉速為每分鐘1轉，2分鐘后依次階梯式升壓調整整流器電壓1V、2V、3V各保持60秒，然后在陰極電流密度為60?80 A/dm2的條件下進行沖擊鍍鉻120秒，最后在陰極電流密度為20?40A/dm2的條件下進行正常電鍍鉻，并保持10分鐘:
[0013]步驟6:后處理，電鍍完畢的工作輥吊出鍍槽后，將表面鉻酸沖洗干凈，檢驗合格后涂防銹油包裝入庫。
[0014]本實用新型的積極效果在于:采用拋丸毛化新工藝，取代噴砂毛化舊工藝，工作輥表面在高硬度鋼丸沖擊作用下，形成表面曲線光滑連續的圓弧形凹坑和凸起，且均勻分布所述乳輥基體的整個表面，并產生表面硬化的效果。因為，中間硬化層圓弧形表面形貌無尖峰，因此鍍前無須削峰。之后，再在硬化層上電鍍一層硬鉻，能夠明顯地增強表面硬度和提高耐磨性，提高乳輥基體和硬鉻鍍層之間結合強度和緩沖過渡作用，直接提高帶鋼的表面質量。具有工藝簡單、耐磨性好、粗糙度保持性好、使用壽命長等優點。
【附圖說明】
[0015]以下結合【附圖說明】和【具體實施方式】對本實用新型作進一步說明。
[0016]圖1為一種冷乳平整機拋丸毛化鍍鉻工作輥輥面結構示意圖。
[0017]圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0018]圖中，1-乳輥基體；2_中間硬化層；3_表面鍍鉻層。
【具體實施方式】
[0019]本實用新型提出了一種成本低、拋丸毛化鍍鉻效果好、使用壽命長的冷乳平整機拋丸毛化鍍鉻工作輥。
[0020]實施例中所用物料濃度非特別注明，均為質量百分濃度，粗糙度、Pc值采用時代公司TR200測量，鍍層厚度采用磁感應方法測厚儀測量。
[0021]圖1為一種冷乳平整機拋丸毛化鍍鉻工作輥輥面結構示意圖。由圖可見，一種冷乳平整機拋丸毛化鍍鉻工作輥，由里向外依次包括乳輥基體1、中間硬化層2和表面鍍鉻層3，其特征在于:所述中間硬化層2置有多個圓弧形凹坑和凸起，且均勻分布于所述乳輥基體的整個表面。
[0022]所述冷乳平整機用的拋丸毛化鍍鉻工作輥的制作工藝，其特征在于依次包括下述步驟:
[0023]步驟1:乳輥前處理:用工作輥專用磨床對工作輥進行表面磨削，將原鍍層全部磨除，然后表面涂防銹油；
[0024]步驟2:拋丸毛化:選用粒徑為0.4?2.0mm，硬度為50HRC的鋼丸，在乳輥轉速為每分鐘1?2轉的條件下，用0.5?0.6MPa的壓力拋丸毛化2?5次，每次15?20分鐘，直至粗糙度達到2.0?3.0 ym，Pc值達到90?120，在工作輥表面形成一層均布的半圓球形凸起為止；
[0025]步驟3:毛化后輥面堿水脫脂:用海綿蘸取堿水擦拭輥面，每千克堿水由50克氫氧化鈉，20克碳酸鈉，20克磷酸鈉，910克水組成；待輥面無水花散開后用純水沖洗輥面；
[0026]步驟4:陽極刻蝕:將步驟3所述工作輥在輥面保持濕潤條件下用專用吊具吊裝浸入預熱槽，在50?60°C的條件下預熱15分鐘之后，開啟整流器，采用恒流方式進行陽極刻蝕1?2分鐘，預熱槽組成為鉻酐250g/L，陽極電流密度為10?15A/dm2;
[0027]步驟5:電鍍鉻:將經過陽極刻蝕的工作輥移入電鍍槽，移動過程不沖洗，在兩分鐘內完成，電鍍條件為:鉻酐(Cr03) 250g/L，硫酸(H2S04) 2.5g/L，三價鉻(Cr3+) 3g/L，溫度45?55°C ;入槽后，開啟陰極轉動，轉速為每分鐘1轉，2分鐘后依次階梯式升壓調整整流器電壓1V、2V、3V各保持60秒，之后在陰極電流密度為60?80 A/dm2的條件下進行沖擊鍍鉻120秒，然后在陰極電流密度為20?40A/dm2的條件下進行正常電鍍鉻，并保持10分鐘:
[0028]步驟6:后處理，電鍍完畢的工作輥吊出鍍槽后，將表面鉻酸沖洗干凈，檢驗合格后涂防銹油包裝入庫。
[0029]因為，中間硬化層圓弧形表面形貌無尖峰，因此鍍前無須削峰，工藝簡單。之后，再在硬化層上電鍍一層硬鉻，能夠明顯地增強表面硬度和提高耐磨性、粗糙度保持性好，直接提高了帶鋼的表面質量和使用壽命長。
【主權項】
1.一種冷乳平整機拋丸毛化鍍鉻工作輥，由里向外依次包括乳輥基體、中間硬化層和表面鍍鉻層，其特征在于:所述中間硬化層置有多個圓弧形凹坑和凸起，且均勻分布于所述乳輥基體的整個表面。
【專利摘要】本實用新型一種冷軋平整機拋丸毛化鍍鉻工作輥，要解決噴砂毛化工作輥輥面耐磨性差、使用壽命短的技術問題。屬冷軋機平整工作輥制作技術領域。本實用新型工作輥由里向外依次包括軋輥基體、中間硬化層和表面鍍鉻層，中間硬化層置有多個圓弧形凹坑和凸起，且均勻分布所述軋輥基體的整個表面。其制作工藝特征在于：選用粒徑為0.4～2.0mm，硬度為50HRC的鋼丸拋丸毛化代替噴砂毛化然后再電鍍硬鉻。積極效果在于：采用拋丸毛化新工藝，工作輥表面在高硬度鋼丸沖擊作用下，形成表面曲線光滑連續的圓弧形凹坑和凸起，并產生表面硬化的效果。中間硬化層表面圓弧形形貌無尖峰，鍍前無須削峰，工藝簡單，具有耐磨性好、粗糙度保持性好、使用壽命長等優點。
【IPC分類】B21D31/06, B21B27/02
【公開號】CN205008389
【申請號】CN201520781856
【發明人】葛寶文, 呂春雷, 宣勝章, 吳繼偉
【申請人】上海通樂冶金設備工程有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年10月10日