專利名稱：薄帶連鑄結晶輥表面毛化方法
技術領域：
本發明涉及帶鋼鑄造方法，尤其涉及薄帶鋼鑄造過程中使用的結晶輥表面處理方法。
背景技術：
薄帶連鑄技術是將液態鋼水通過一對反向旋轉的結晶輥直接冷凝成薄板帶的工藝技術。在這一技術中，起關鍵作用的是薄帶連鑄結晶輥，該結晶輥表面與鋼水直接接觸， 其表面的紋理形貌直接影響薄帶連鑄的澆鑄工藝和帶鋼的質量，因此是薄帶連鑄的關鍵技術之一。而薄帶連鑄結晶輥的紋理依靠毛化方法實現。輥件的毛化技術依據加工原理可分成三大類一種是物理加工方法，包括噴丸毛化技術(SBT)；—種是熔化、汽化加工方法，包括電火花毛化技術(EDT)、激光毛化技術(LT)及電子束毛化技術(EBT)；另一種是電化學加工方法，包括Pretex毛化技術和噴墨毛化技術(IJT)。噴丸毛化方法是傳統的毛化方法，其利用高速旋轉的離心輪將具有尖銳邊緣、高硬度的沖擊材料，例如鋼丸，加速噴向欲毛化的軋棍，速度約80m/s，在軋輥表面“切割”下細小的金屬微粒。噴丸毛化(SBT)工藝的根本性缺陷在于其毛化過程及結果均是隨機且不均勻的、其毛化過程不可控，難再現。電火花毛化技術的工作原理及毛化方法是將軋輥和電極浸沒在絕緣的工作液中， 在軋輥和電極上施加一定幅值和頻率的脈沖電壓，該脈沖電壓使極間介質電離、擊穿，形成放電通道，在通道內正極和負極的表面分別成為瞬時熱源，進而形成約20000°C的瞬時高溫，使金屬材料熔化、汽化。通過這種方法在軋輥表面就形成了一系列的電蝕坑。采用電火花毛化后的軋輥表面往往因形成白層而硬度降低，且電火花毛化設備的投資和運行成本相對較高，工作效率不高，并且還存在污染問題。激光毛化是采用高能量脈沖激光束作用于軋輥表面，使之加熱、熔化并部分汽化。 使熔池金屬向四周堆起，同時在中間產生凹坑。但是激光毛化技術存在以下不足之處，效率較低，毛化成本高。激光毛化冷軋鋼板的凹坑排列過于整齊和具有規則，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。電子束毛化方法是軋輥在真空室內旋轉并沿軸向移動，軋輥在軸向往復移動過程中經過固定的電子槍，當經過電子槍時，高能電子束投射在軋輥表面，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軋輥表面材料便熔化并部分蒸發，從而形成凹坑。但是這種電子束毛化的設備十分昂貴，且工藝需要在真空中才可實現，高成本和高要求的工作環境限制了這種方法的推廣和實際應用。Pretex毛化方法本質上是一種電化學沉積的過程。當軋輥浸在含鉻的電解液中后，向電解液中通以直流電，就會在軋輥表面形成微小的鉻球面涂層，達到毛化軋輥表面的目的。這種毛化方法的加工效率不高，且由于發生電化學反應，易產生大量的有毒性化學廢物，造成嚴重的環境污染。噴墨毛化方法是將噴墨打印技術與電化學加工相結合而成的一種軋輥毛化方法，首先在計算機程序中設定好欲達到的毛化參數值，驅動打印頭將光致抗蝕劑打印在軋輥表面，這樣在軋輥表面形成一系列的光致抗蝕劑小點，然后利用與打印頭并列的腐蝕頭對軋輥進行電化學腐蝕，從而形成軋輥表面毛化形貌。這種毛化方法的缺點也是效率低下。

發明內容
本發明的目的是提供一種薄帶連鑄結晶輥表面毛化方法，該毛化方法的可控性強，同時通過該毛化方法得到的結晶輥表面紋理精確、均勻。本發明的發明構思是采用特定頻率的高頻微區沖擊器，以及特殊形狀的毛化頭對結晶輥的表面進行一定沖擊強度的微區高強振蕩式沖擊，從而在結晶輥表面形成特殊的毛化凹坑形貌，所形成的毛化凹坑線性規則排列，從而達到薄帶連鑄結晶輥表面毛化的效果。根據本發明的上述目的，提出一種薄帶連鑄結晶輥表面毛化方法結晶輥轉動時， 采用一毛化尖貼合結晶輥表面以速度ν沿結晶輥軸向方向直線運動，所述毛化尖為半球形或橢球錐形，同時一高頻沖擊器帶動與其固定連接的毛化尖沿結晶輥徑向方向向結晶輥表面沖擊，在結晶輥表面形成線形均勻排列的凹坑。其中，當毛化尖為半球形時，需要滿足下述工藝條件，并且經過毛化的結晶輥表面凹坑為球冠形
權利要求
1.一種薄帶連鑄結晶輥表面毛化方法，其特征在于結晶輥轉動時，采用一半球形毛化尖貼合結晶輥表面以速度V沿結晶輥軸向方向直線運動，同時一高頻沖擊器帶動與其固定連接的半球形毛化尖沿結晶輥徑向方向向結晶輥表面沖擊，滿足下述工藝條件，在結晶輥表面形成線形均勻排列的球冠形凹坑
2.如權利要求1所述的薄帶連鑄結晶輥表面毛化方法，其特征在于所述毛化尖由硬度大于金屬的硬質材料制成。
3.—種薄帶連鑄結晶輥表面毛化方法，其特征在于結晶輥轉動時，采用一橢球錐形毛化尖貼合結晶輥表面以速度ν沿結晶輥軸向方向直線運動，同時一高頻沖擊器帶動與其固定連接的橢球錐形毛化尖沿結晶輥徑向方向向結晶輥表面沖擊，滿足下述工藝條件，在結晶輥表面形成線形均勻排列的圓形凹坑
4.如權利要求3所述的薄帶連鑄結晶輥表面毛化方法，其特征在于所述毛化尖由硬度大于金屬的硬質材料制成。
全文摘要
本發明公開了一種薄帶連鑄結晶輥表面毛化方法結晶輥轉動時，采用一半球形或橢球錐形毛化尖貼合結晶輥表面以一定的速度v沿結晶輥軸向方向直線運動，所述毛化尖為半球形或橢球錐形，同時一高頻沖擊器帶動與其固定連接的毛化尖沿結晶輥徑向方向、以一定的沖擊強度向結晶輥表面沖擊，在結晶輥表面形成線形均勻排列的球冠形或圓形凹坑。該毛化方法具有很強的可控性，即通過控制高頻沖擊器的振蕩頻率和振幅，毛化尖的直線速度以及結晶輥的轉速，實現毛化控制過程的量化，從而使結晶輥表面的形貌更加均勻和規則。
文檔編號B22D11/06GK102259172SQ20101018400
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月25日 優先權日2010年5月25日
發明者史弼, 張俊寶, 張宇軍, 梁永立 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司