專利名稱：鑄輥及生產(chǎn)鑄輥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑄輥，用于在雙輥或單輥鑄造設(shè)備中進(jìn)行的特別是鋼帶的金屬薄帶連續(xù)鑄造，所述鑄輥具有帶外側(cè)表面的輥芯和包圍輥芯的環(huán)形輥殼，輥殼冷縮在輥芯上并且具有內(nèi)側(cè)表面和中央的鑄輥軸線，本發(fā)明還涉及一種用于此類鑄輥的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
這種類型的鑄輥用于制造厚度最大可達(dá)到10mm的金屬帶，將液態(tài)金屬澆在至少一個(gè)鑄輥的表面，其至少部分固化并成形為適當(dāng)?shù)膸?。如果金屬熔液主要澆在一個(gè)鑄輥上，這即被稱為單輥鑄造工藝。如果將金屬熔液引入到鑄造輥隙，該輥隙由兩個(gè)彼此相隔一定距離的鑄輥形成，金屬熔液在兩個(gè)鑄輥表面固化從而形成金屬帶，這被稱為雙輥鑄造工藝。在這些鑄造工藝中，大量的熱在短時(shí)間內(nèi)從鑄輥表面散到鑄輥內(nèi)部。這是通過(guò)鑄輥設(shè)有由熱傳導(dǎo)良好的材料制成的輥殼來(lái)實(shí)現(xiàn)的，優(yōu)選由銅或銅合金制造輥殼，利用水冷回路進(jìn)行內(nèi)部冷卻。這種類型的鑄輥已經(jīng)有說(shuō)明，例如在US-A 5,191,925或DE-C41 30 002中。
US-A 5,191,925公開(kāi)了一種鑄輥，其中，兩個(gè)環(huán)形輥殼套在具有冷卻管的輥芯上，通過(guò)焊接縫兩個(gè)輥殼彼此連接，或者一個(gè)輥殼通過(guò)電沉積在另一個(gè)輥殼上制造而成。
DE-C41 30 002公開(kāi)了一種鑄輥，其中，在輥芯和輥殼之間的連接通過(guò)銅焊來(lái)實(shí)現(xiàn)，利用合適的銅焊料，優(yōu)選為一條這種銅焊料的形式，在組裝之前將銅焊料施加并固定在輥芯和輥殼之間。利用冷縮配合工藝將輥殼拉套在輥芯上，以這種方式，形成臨時(shí)的連接，然后進(jìn)行更耗時(shí)的銅焊工藝。
在傳統(tǒng)的連鑄設(shè)備中，在整個(gè)帶材生產(chǎn)線上，已知連鑄模型之后跟隨著的是受到很低熱載荷的支撐和引導(dǎo)輥，其用于支撐澆鑄帶材(DE-C 40 27 225)；在這些支撐和引導(dǎo)輥的情形下，利用配合安裝件通過(guò)冷縮配合連接件將輥殼拉套在輥芯上，該配合連接件遵照適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，然后設(shè)在輥殼和輥芯之間。
由于設(shè)備所需的高生產(chǎn)率，在金屬帶頂鑄的鑄輥的輥殼上產(chǎn)生極限熱載荷循環(huán)，特別是在鑄鋼時(shí)。已知必須要通過(guò)輥殼來(lái)實(shí)現(xiàn)高達(dá)15MW/m2和更高的散熱率。在生產(chǎn)中，在所述類型的鑄輥結(jié)構(gòu)中，該鑄輥通常由銅管冷縮套在鋼芯上制造而得，與熱載荷相關(guān)發(fā)生的局部循環(huán)周向應(yīng)力波動(dòng)引起可導(dǎo)致銅管殼在鋼芯上移動(dòng)的周向力。該移動(dòng)導(dǎo)致銅管殼與鋼芯之間接觸表面積的黏附變化，通常導(dǎo)致焊接點(diǎn)的迅速老化。結(jié)果，銅管殼或焊接點(diǎn)的使用壽命顯著降低。
即使對(duì)于所提出的銅焊接縫，除了其制造復(fù)雜外，還不適于防止這種類型的輥殼在長(zhǎng)期發(fā)生局部高熱載荷的情況下進(jìn)行的移動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，并提出一種鑄輥及制造該類型鑄輥的方法，在鑄輥和輥芯之間的連接點(diǎn)可以抵抗熱載荷和機(jī)械載荷，同時(shí)在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)防止輥殼在輥芯上的移動(dòng)。
在引言中所述類型的鑄輥中，該目的可以通過(guò)這一事實(shí)實(shí)現(xiàn)，即，彼此相對(duì)設(shè)置并且形成冷縮連接的側(cè)表面中的至少一個(gè)在側(cè)表面上具有突起和凹陷，至少其中部分突起和凹陷的取向在鑄輥軸線的方向，并且其徑向?qū)挾戎辽贋?um。側(cè)表面上的突起和凹陷形成取向主要基本平行于鑄輥軸線且具有最小的徑向?qū)挾鹊闹伪砻?，并且產(chǎn)生防止輥殼沿圓周方向相對(duì)于輥芯移動(dòng)的附加阻力。利用這些支撐表面的隨機(jī)分布，其徑向?qū)挾认鄳?yīng)于2um的定義粗糙度Rz。
如果突起和凹陷在彼此相對(duì)設(shè)置的支撐表面中的至少一個(gè)上形成表面結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)輥殼與輥芯之間的穩(wěn)定連接，其中，側(cè)表面的表面結(jié)構(gòu)具有的粗糙度Rz在2um與1500um之間，優(yōu)選在10um和500um之間。利用這種程度的粗糙度，可以實(shí)現(xiàn)突起到相對(duì)側(cè)表面內(nèi)的最佳穿過(guò)，同時(shí)產(chǎn)生冷縮連接，因此利用各個(gè)支撐表面形成的足夠大的全部支撐表面抵消了輥殼的轉(zhuǎn)動(dòng)。
為防止輥殼在鑄輥軸線方向的移動(dòng)，并確保輥殼在輥芯上的完全對(duì)中，相對(duì)設(shè)置的側(cè)表面中的至少一個(gè)具有在與軸線正交的對(duì)稱鑄輥平面內(nèi)以及直接圍繞該平面的突起和凹陷，突起和凹陷基本沿著其中一個(gè)側(cè)表面的整個(gè)周邊，具有至少2um的徑向?qū)挾?，?yōu)選至少為0.2mm，特別是在1-15mm之間，優(yōu)選取向沿周邊方向?；蛘?，這些突起和凹陷在與軸線正交的對(duì)稱鑄輥平面內(nèi)以及直接圍繞該平面，在相對(duì)設(shè)置的側(cè)表面中的至少一個(gè)上，形成一個(gè)表面結(jié)構(gòu)，其中側(cè)表面的粗糙度在2um與1500um之間。
如果突起和凹陷形成的支撐表面基本為徑向取向并且在鑄輥軸線的方向，其縱向長(zhǎng)度小于或等于側(cè)表面的長(zhǎng)度，則可以最佳實(shí)現(xiàn)這一效果。制造以這種方式取向的支撐表面，例如，如果在鑄輥軸線方向?qū)?cè)表面進(jìn)行例如滾花的加工。如果凹槽峰之間的距離優(yōu)選在0.1和1.7mm之間，并且峰與谷之間的距離在0.06與0.8mm之間，從而在側(cè)表面上得到的基本為V形的凹槽形式產(chǎn)生與其他側(cè)表面的固定接合。
而且，如果在彼此相對(duì)設(shè)置的側(cè)表面的區(qū)域，利用不同硬度的材料制成輥芯與環(huán)形輥殼，并且至少具有更高側(cè)表面硬度的部件的側(cè)表面具有預(yù)定的粗糙度，已經(jīng)證明這是有利的。輥殼冷縮配合到輥芯上，較硬側(cè)表面的粗糙圖案將其自身壓印到較軟的側(cè)表面上，引起整個(gè)表面上的正向微鎖定，其遠(yuǎn)優(yōu)于可以在標(biāo)準(zhǔn)冷縮配合操作中達(dá)到的摩擦鎖定。在較硬與較軟側(cè)表面區(qū)域內(nèi)的邊緣層之間的硬度差異可以達(dá)到至少20％，但優(yōu)選高于50％，其中較軟側(cè)表面的硬度至少應(yīng)低于220HB，優(yōu)選低于150HB。
對(duì)于所述現(xiàn)有技術(shù)中的鑄輥，對(duì)于輥芯由鋼制成，而環(huán)形輥殼由銅或銅合金制成，已經(jīng)證明這是有利的。形成由鋼制成的輥芯為鑄輥結(jié)構(gòu)提供了需要的操作強(qiáng)度，必須形成由銅或銅合金制成的輥殼，以便足夠的熱量可以從澆鑄在其上的金屬熔液中逸散。
為了使設(shè)計(jì)的冷縮配合能不考慮輥芯和輥殼的選擇材料以及其他影響即可實(shí)現(xiàn)最佳接合，最好將接合層設(shè)置在輥芯與輥殼之間，以及形成接合層的材料設(shè)置在兩個(gè)相互連接的表面中的一個(gè)上。在這種情況下，其中一個(gè)相互連接表面具有預(yù)定的粗糙度或表面結(jié)構(gòu)，而形成接合層的材料沉積在另一個(gè)側(cè)表面上。優(yōu)選接合層包括金屬或金屬合金，耐磨顆?？汕度虢雍蠈觾?nèi)。這些耐磨顆粒包括金屬氧化物顆粒或小片，例如氧化鋁、氧化鉻或類似材料及其混合物。這些顆粒可以包括碳化物顆?；蛐∑?，例如碳化鈦、碳化鎢、碳化硅或具有相似性質(zhì)的材料及其混合物。金屬氧化物與碳化物的混合物也是有利的。具有高硬度的金屬氧化物與碳化物嵌入基體材料中，另外加強(qiáng)了側(cè)表面之間的互鎖。也可以用非常硬的材料形成接合層，例如等離子陶瓷，其中，該材料施加到其中一個(gè)側(cè)表面上，其施加方式為同時(shí)形成理想的粗糙度。優(yōu)選接合層的層厚為0.05-1.2mm。嵌入其中的耐磨顆粒的晶粒尺寸小于40um，優(yōu)選小于10um。
在本發(fā)明的鑄輥的另一實(shí)施例中，包括在輥芯內(nèi)的且平行于鑄輥軸線的沿側(cè)表面分布的凹槽，凹槽固定桿安裝到側(cè)表面內(nèi)，該固定桿沿徑向突出輥芯側(cè)表面至少2um。在冷縮連接中突出于輥芯側(cè)表面的固定桿被壓入輥殼的側(cè)表面，并且其本身形成防止輥殼轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐表面，并且由于被沖壓到輥殼內(nèi)，還在其中產(chǎn)生相對(duì)的支撐面。最好這些固定桿在輥芯側(cè)表面上突出的高度不大于1500um，這是因?yàn)槠浔粵_壓到輥殼內(nèi)的程度受到限制。如果在兩個(gè)側(cè)表面之間的齊平接觸不能僅通過(guò)固定桿被壓入輥殼內(nèi)實(shí)現(xiàn)，優(yōu)選還可以在與輥芯內(nèi)凹槽相對(duì)的位置，在輥殼內(nèi)碾軋出小深度的淺缺口。
根據(jù)另一實(shí)施例，固定桿在輥芯側(cè)表面上沿徑向突出500um至15mm。這樣，也可將凹槽碾軋入輥殼的內(nèi)部側(cè)表面，在每一情形下，這些凹槽與輥芯側(cè)表面的凹槽相對(duì)定位，容納一個(gè)固定桿。固定桿的側(cè)面和凹槽的側(cè)面形成在鑄輥軸線方向取向的相應(yīng)支撐表面。另外輥芯與輥殼之間的大面積冷縮連接是可能的，如果兩個(gè)凹槽的總深度大于其容納的固定桿的高度的話。
輥芯內(nèi)的典型凹槽深度為2-15mm，輥殼內(nèi)的是0.4-5mm。固定桿的寬度在4-45mm之間，優(yōu)選在5-25mm之間。習(xí)慣是少于16個(gè)，優(yōu)選少于8個(gè)固定桿和凹槽分布在輥芯的整個(gè)圓周上，優(yōu)選以規(guī)則間隔隔開(kāi)。如果要同時(shí)避免輥殼內(nèi)的力量與應(yīng)力的不平均分布，則需要至少3個(gè)凹槽以足以防止輥殼的旋轉(zhuǎn)。凹槽和固定桿的長(zhǎng)度比輥芯側(cè)表面的長(zhǎng)度短。這避免了固定桿在操作載荷的作用下滑出去的危險(xiǎn)。
一種用于生產(chǎn)鑄輥的方法，所述鑄輥適于使用雙輥或單輥鑄造工藝的特別是鋼帶的薄金屬帶的連續(xù)鑄造，所述鑄輥主要包括具有外側(cè)表面的輥芯和包圍輥芯的環(huán)形輥殼，輥殼冷縮在輥芯上并具有內(nèi)側(cè)表面和中央的鑄輥軸線，其特征在于，利用冷縮配合制備輥芯的側(cè)表面與輥殼的內(nèi)側(cè)表面以便進(jìn)行接合，其中在形成冷縮連接的相互連接側(cè)表面中的至少一個(gè)上制造突起和凹陷，至少其中部分突起和凹陷的取向在鑄輥軸線的方向并且徑向?qū)挾戎辽贋?um，并且在輥殼溫度高于輥芯溫度的條件下將輥殼拉套在輥芯上。然后將輥芯控制冷卻到室溫。
用于形成冷縮連接的制備主要包括匹配配合，其與被選擇的鑄輥的操作條件匹配，輥芯被制造成具有相應(yīng)的外徑，輥殼被制造成具有相應(yīng)的內(nèi)徑。根據(jù)本發(fā)明，在上下文中非常重要的措施包括形成兩個(gè)相互作用的側(cè)表面中的一個(gè)，該側(cè)表面具有表面結(jié)構(gòu)，其中突起和凹陷形成取向主要基本平行于鑄輥軸線的支撐表面，并且具有最小的徑向?qū)挾纫源_保有適當(dāng)?shù)淖枇Ψ乐馆仛ぴ谥苓叿较虻囊苿?dòng)。對(duì)于取向表面結(jié)構(gòu)，其最好具有的粗糙度Rz在2um-1500um之間，優(yōu)選在10um-500um之間，以便被加工成側(cè)表面。在此上下文中，已經(jīng)證明形成表面結(jié)構(gòu)是有利的，在表面結(jié)構(gòu)中制造被加工至兩個(gè)相互連接側(cè)表面中的至少一個(gè)中的突起和凹陷，該突起和凹陷所具有的支撐表面的方面基本在徑向和鑄輥軸線方向，并且縱向?qū)挾刃∮诨虻扔趥?cè)表面的長(zhǎng)度。
在冷縮連接的制造中，如果輥芯和環(huán)形輥殼由不同硬度的材料制成，被加工至其中一個(gè)側(cè)表面中的取向表面結(jié)構(gòu)穿入相對(duì)側(cè)表面的表面，形成相似性減少很大的平面，并且具有較高側(cè)表面硬度的部件設(shè)有預(yù)定的粗糙度Rz。具有較高側(cè)表面硬度的部件可以通過(guò)硬化、滲氮、滲碳或類似工藝而被另外提高硬度。這可以免除在其中一個(gè)相互連接的側(cè)表面上施加可以促進(jìn)連接的附加涂層的需要。
以簡(jiǎn)單方式通過(guò)機(jī)加工側(cè)表面，例如滾花、鍛造或軋制來(lái)制造取向表面結(jié)構(gòu)或粗糙度Rz。特別是在鑄輥軸線的方向進(jìn)行鍛造或軋制的情況下，容易制造具有預(yù)定粗糙度的相應(yīng)取向的表面結(jié)構(gòu)，其具有取向基本在鑄輥軸線方向的支撐表面并且抵消輥殼的轉(zhuǎn)動(dòng)。
如果連接層沉積在相互連接的側(cè)表面中的一個(gè)上，可以另外改進(jìn)輥芯與輥殼之間的連接，預(yù)定的粗糙度有利的施加在一個(gè)側(cè)表面上，而沉積在另一個(gè)側(cè)表面上的連接層具有的層厚為0.05-1.2mm。由金屬或金屬合金制造的連接層優(yōu)選通過(guò)電沉積或等離子沉積施加在側(cè)表面上。另外，還可以將前述說(shuō)明的顆粒結(jié)合到連接層內(nèi)。
通過(guò)將輥芯側(cè)表面與輥殼內(nèi)側(cè)表面制備成用于通過(guò)冷縮配合實(shí)現(xiàn)的連接，利用形成在輥芯側(cè)表面上且平行于鑄輥軸線的凹槽，將至少在輥芯側(cè)表面上沿徑向突出2um的凹槽固定桿配合到該凹槽中，優(yōu)選該凹槽固定桿突出500um-15mm之間，通過(guò)在輥殼溫度高于輥芯溫度的情況下將輥殼拉套在鋼芯上，在固定桿與輥殼之間形成冷縮配合，并且至少一個(gè)密封連接形成在輥芯與輥殼之間，從而用于制造輥的所鑄述方法的一個(gè)改變，該鑄輥在輥芯與輥殼之間具有相應(yīng)穩(wěn)定的防止轉(zhuǎn)動(dòng)的措施。隨后進(jìn)行冷卻到室溫的鑄輥的受控冷卻。


從下面參照附圖對(duì)非限定實(shí)施例的說(shuō)明可以知道本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，在附圖中圖1示出穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的具有輥芯側(cè)表面的鑄輥的局部剖面圖；圖2示出穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的具有側(cè)表面的鑄輥的剖面圖；圖3示出圖2中使用的固定桿的立體輪廓圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性示出穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的鑄輥的局部剖面圖，該鑄輥用于在雙輥連續(xù)鑄造設(shè)備中連續(xù)鑄造鋼帶。其包括由鋼制成的輥芯1，其終止于用于在鑄輥軸承(未示出)中提供支撐的輥頸1a、1b。圓柱形輥殼2由銅合金制成，包圍輥芯1并固定在后者上，固定方式為通過(guò)冷縮連接3而防止轉(zhuǎn)動(dòng)。冷縮連接3由輥芯1的外側(cè)表面4和輥殼2的內(nèi)側(cè)表面5形成，借助兩個(gè)側(cè)表面4、5，利用定向的表面結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生比傳統(tǒng)冷縮連接要增大的抗轉(zhuǎn)動(dòng)阻力。以示例方式，在圖中示出側(cè)表面4設(shè)有滾花6，通過(guò)在鑄輥軸線方向8的方向取向的滾花并且形成V形支撐表面9，而產(chǎn)生凹槽7，該表面9基本徑向并且在鑄輥軸線8的方向并，且大量用作防止輥殼2相對(duì)于輥芯1轉(zhuǎn)動(dòng)的表面。例如以電解方式將金屬的連接層10沉積在輥殼2的內(nèi)側(cè)表面5上，并形成硬度較低的相對(duì)較軟的層，輥芯1的結(jié)構(gòu)外側(cè)表面4在冷縮連接的生產(chǎn)中穿入該軟層，而不會(huì)顯著改變其結(jié)構(gòu)。另外，由不同金屬氧化物或碳化物形成的顆?？梢郧度脒B接層內(nèi)，從而額外地加強(qiáng)連接作用。
鑄輥設(shè)有內(nèi)部循環(huán)流體冷卻系統(tǒng)，其中冷卻流體通過(guò)中央的進(jìn)給管線11和徑向的分支管線12提供給環(huán)形冷卻管13，其被碾軋到輥芯1的外側(cè)表面4，并且通過(guò)其他的徑向分支管線14和中央排放管線15再次排放流體。通過(guò)冷卻循環(huán)，通過(guò)碾軋的冷卻管13從施加在鑄輥表面16的金屬熔液中提取熱量，將熱量通過(guò)輥殼2散逸到冷卻流體內(nèi)。
圖2示出穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的具有冷縮連接3的鑄輥的剖面圖。圖1所示的輥芯1設(shè)有冷卻回路，其包括中央進(jìn)給管線11、徑向分支管線12、徑向分支管線14和中央排放管線15。在圖2所示實(shí)施例中，環(huán)形冷卻管13轉(zhuǎn)到輥殼2內(nèi)。平行于鑄輥軸線8的四個(gè)凹槽7被碾軋到輥芯1的外側(cè)表面4中，并且突出在輥芯1的外側(cè)表面4上一個(gè)短距離的固定桿17插入每個(gè)凹槽7內(nèi)。以同樣方式，深度小的凹槽18與輥芯1的凹槽7相對(duì)并且一同容納固定桿17，凹槽18被碾軋到輥殼2的內(nèi)側(cè)表面5中。固定桿17的橫向側(cè)面19、20和凹槽7、18的橫向側(cè)面21、22被碾軋到輥芯1和輥殼2內(nèi)的周邊冷卻翼中(在沿周邊行進(jìn)的冷卻翼24的區(qū)域內(nèi))，在這種情況下，所述橫向側(cè)面用作防止輥殼轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐表面。
圖3示出固定桿17的立體圖。固定桿17包括用于冷卻流體的凹陷23，以便冷卻流體沒(méi)有受到阻擋地通過(guò)，這些凹陷23與固定桿安裝位置內(nèi)的環(huán)形冷卻管13齊平。凹陷23相鄰布置，并且彼此間隔一定距離，使冷卻流體流經(jīng)其中，優(yōu)選在每一情形下流體在相對(duì)的方向流過(guò)，以便確保輥殼均勻冷卻。如箭頭所示。
鑄輥的保護(hù)范圍不限于詳細(xì)說(shuō)明的實(shí)施例，還特別包括輥殼具有基本居中定位的軸向冷卻孔的鑄輥，具有加工到輥芯或輥殼內(nèi)的梯形螺紋狀冷卻管的鑄輥，或具有加工到輥芯的圓周冷卻翼的鑄輥。
權(quán)利要求
1.一種鑄輥，用于在雙輥或單輥鑄造設(shè)備中連續(xù)鑄造金屬薄帶，尤其是鋼帶，包括具有外側(cè)表面(4)的輥芯(1)和環(huán)形輥殼(2)，環(huán)形輥殼(2)包圍輥芯、冷縮在其上并且具有內(nèi)側(cè)表面(5)及中央的鑄輥軸線(8)，其特征在于，彼此相對(duì)設(shè)置且形成冷縮連接的側(cè)表面(4，5)中的至少一個(gè)具有在側(cè)表面上的突起和凹陷，至少其中一些突起和凹陷的取向在鑄輥軸線(8)的方向，并且徑向?qū)挾戎辽贋?um。
2.如權(quán)利要求1所述的鑄輥，其特征在于，突起和凹陷在相對(duì)設(shè)置的側(cè)表面(4，5)中的至少一個(gè)上形成表面結(jié)構(gòu)，其中，側(cè)表面的表面結(jié)構(gòu)具有在2um-1500um之間的粗糙度(Rz)。
3.如權(quán)利要求1所述的鑄輥，其特征在于，相對(duì)設(shè)置的側(cè)表面(4，5)中的至少一個(gè)具有10um-500um之間的粗糙度(Rz)。
4.如前述任一權(quán)利要求所述的鑄輥，其特征在于，相對(duì)設(shè)置的側(cè)表面(4，5)中的至少一個(gè)具有突起和凹陷，該突起和凹陷在與軸線正交的對(duì)稱鑄輥平面內(nèi)的及直接圍繞該平面，基本沿著其中一個(gè)側(cè)表面(4，5)的整個(gè)圓周，具有至少2um的徑向?qū)挾?，?yōu)選取向在周邊方向。
5.如權(quán)利要求4所述的鑄輥，其特征在于，在與軸線正交的對(duì)稱鑄輥平面內(nèi)的及該平面周圍的突起和凹陷在相對(duì)設(shè)置的側(cè)表面(4，5)中的至少一個(gè)上形成表面結(jié)構(gòu)，其中該側(cè)表面具有在2um-1500um之間的粗糙度(Rz)。
6.如前述任一權(quán)利要求所述的鑄輥，其特征在于，突起和凹陷形成支撐表面(9)，該支撐表面基本在徑向取向并且在鑄輥軸線(8)的方向，具有小于或等于側(cè)表面長(zhǎng)度(L)的縱向長(zhǎng)度。
7.如前述任一權(quán)利要求所述的鑄輥，其特征在于，在相對(duì)設(shè)置的側(cè)表面(4，5)的區(qū)域內(nèi)，利用具有不同硬度的材料制造輥芯(1)和輥殼(2)，并且至少具有較高側(cè)表面硬度的部件的側(cè)表面設(shè)有預(yù)定的粗糙度(Rz)。
8.如前述任一權(quán)利要求所述的鑄輥，其特征在于，輥芯(1)由鋼制成，輥殼(2)由銅或銅合金制成。
9.如前述任一權(quán)利要求所述的鑄輥，其特征在于，輥芯(1)和輥殼(2)之間設(shè)有連接層(10)，并且形成連接層(10)的材料沉積在兩個(gè)相互連接的側(cè)表面(4，5)中的一個(gè)上。
10.如權(quán)利要求7所述的鑄輥，其特征在于，其中一個(gè)相互連接的側(cè)表面(4或5)設(shè)有預(yù)定的粗糙度(Rz)，形成連接層(10)的材料沉積在另一個(gè)側(cè)表面上。
11.如權(quán)利要求9或10所述的鑄輥，其特征在于，連接層(10)由金屬或金屬合金形成。
12.如權(quán)利要求9到11中任一項(xiàng)所述的鑄輥，其特征在于，耐磨顆粒嵌入到連接層(10)中。
13.如權(quán)利要求12所述的鑄輥，其特征在于，耐磨顆粒包括金屬氧化物，例如氧化鋁、氧化鉻或類似材料。
14.如權(quán)利要求12所述的鑄輥，其特征在于，耐磨顆粒由碳化物顆?；蛐∑纬桑缣蓟?、碳化鎢、碳化硅或類似材料。
15.如權(quán)利要求13或14所述的鑄輥，其特征在于，耐磨顆粒的晶粒尺寸小于40um，優(yōu)選小于10um。
16.如前述任一權(quán)利要求所述的鑄輥，其特征在于，平行于鑄輥軸線(8)的輥芯具有分布在其側(cè)表面(4)上的凹槽(7)，凹槽固定桿(17)安裝到該凹槽中，所述固定桿在輥芯(1)的側(cè)表面(4)上沿徑向突出至少2um。
17.如權(quán)利要求16所述的鑄輥，其特征在于，固定桿(17)在輥芯(1)的側(cè)表面(4)上沿徑向突出500um-15mm。
18.如權(quán)利要求16或17所述的鑄輥，其特征在于，少于16個(gè)，優(yōu)選少于8個(gè)的固定桿(17)和凹槽(7)分布在輥芯(1)上。
19.如權(quán)利要求16到18中任一項(xiàng)所述的鑄輥，其特征在于，凹槽(7)和固定桿(17)的長(zhǎng)度小于輥芯(1)的側(cè)表面長(zhǎng)度(L)。
20.如權(quán)利要求16到19中任一項(xiàng)所述的鑄輥，其特征在于，輥殼(2)的內(nèi)側(cè)表面(5)包括凹槽(18)，其與輥芯(1)的側(cè)表面(4)內(nèi)的凹槽(7)相對(duì)，并且在每一情形下彼此相對(duì)的凹槽(7、18)容納一個(gè)固定桿(17)。
21.一種用于生產(chǎn)鑄輥的方法，所述鑄輥用于使用雙輥或單輥鑄造工藝連續(xù)鑄造特別是鋼帶的薄金屬帶，所述鑄輥包括具有外側(cè)表面(4)的輥芯(1)和環(huán)形輥殼(2)，所述輥殼包圍輥芯、冷縮于其上并具有內(nèi)側(cè)表面(5)和中央的鑄輥軸線(8)，其特征在于，利用冷縮配合制備輥芯(1)的側(cè)表面(4)與輥殼(2)的內(nèi)側(cè)表面(5)以便進(jìn)行接合；在相互連接的側(cè)表面(4、5)中的至少一個(gè)上制造突起和凹陷，至少其中部分突起和凹陷的取向在鑄輥軸線(8)的方向并且徑向?qū)挾戎辽贋?um；在輥殼(2)的溫度高于輥芯(1)的溫度的條件下將輥殼拉套在輥芯上。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，在相互連接的側(cè)表面(4、5)中的至少一個(gè)上制造的突起和凹陷形成表面結(jié)構(gòu)，其中，該側(cè)表面具有在2um-1500um之間的粗糙度(Rz)。
23.如權(quán)利要求21或22所述的方法，其特征在于，在相互連接的側(cè)表面(4、5)中的至少一個(gè)上制造的突起和凹陷形成表面結(jié)構(gòu)，其中，該側(cè)表面具有在10um-500um之間的粗糙度(Rz)。
24.如權(quán)利要求21到23中任一個(gè)所述的方法，其特征在于，在相互連接的側(cè)表面(4、5)中的至少一個(gè)上制造具有支撐表面(9)的突起和凹陷，該支撐表面基本在徑向取向并且在鑄輥軸線(8)的方向，具有的縱向長(zhǎng)度小于或等于側(cè)表面長(zhǎng)度(L)。
25.如權(quán)利要求21到24中任一個(gè)所述的方法，其特征在于，利用具有不同硬度的材料制造輥芯(1)和輥殼(2)，并且具有較高側(cè)表面硬度的部件設(shè)有預(yù)定的粗糙度(Rz)。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，利用滾花、鍛造或碾軋來(lái)產(chǎn)生粗糙度(Rz)。
27.如權(quán)利要求21到26中任一個(gè)所述的方法，其特征在于，由鋼制成輥芯(1)，由銅或銅合金制成輥殼(2)。
28.如權(quán)利要求21到27中任一個(gè)所述的方法，其特征在于，將連接層(10)沉積在兩個(gè)相互連接的側(cè)表面(4，5)中的一個(gè)上。
29.如權(quán)利要求21到28中任一個(gè)所述的方法，其特征在于，在其中一個(gè)相互連接的側(cè)表面(4、5)上施加預(yù)定的粗糙度(Rz)，連接層(10)沉積在另一個(gè)側(cè)表面上。
30.如權(quán)利要求28或29所述的方法，其特征在于，利用電沉積制造連接層(10)。
31.如權(quán)利要求28或29所述的方法，其特征在于，利用等離子沉積制造連接層(10)。
32.如權(quán)利要求28到31中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，由金屬或金屬合金制成連接層(10)。
33.如權(quán)利要求28到32中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將耐磨顆粒摻入連接層(10)中。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，將金屬氧化物，例如氧化鋁、氧化鉻或類似材料摻入連接層(10)中，作為耐磨顆粒。
35.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，將碳化物顆?；蛱蓟镄∑?，例如碳化鈦、碳化鎢、碳化硅或類似材料摻入連接層(10)中，作為耐磨顆粒。
36.如權(quán)利要求34或35所述的方法，其特征在于，將晶粒尺寸小于40um，優(yōu)選小于10um的耐磨顆粒摻入連接層(10)中。
37.一種用于生產(chǎn)鑄輥的方法，所述鑄輥用于利用雙輥或單輥鑄造工藝連續(xù)鑄造特別是鋼帶的薄金屬帶，所述鑄輥包括具有外側(cè)表面(4)的輥芯(1)和環(huán)形輥殼(2)，所述輥殼包圍輥芯、冷縮于其上并具有內(nèi)側(cè)表面(5)和中央的鑄輥軸線(8)，其特征在于，利用冷縮配合制備輥芯(1)的側(cè)表面(4)與輥殼(2)的內(nèi)側(cè)表面(5)以便進(jìn)行接合；在輥芯(1)的側(cè)表面(4)上平行于鑄輥軸線(8)形成凹槽(7)，凹槽固定桿(17)安裝于所述凹槽中，所述固定桿在輥芯(1)的側(cè)表面(4)上沿徑向突出至少2um，優(yōu)選突出500um和15mm之間；在輥殼(2)的溫度高于輥芯(1)的溫度的條件下，將輥殼拉套在輥芯上，在固定桿(17)于輥殼(2)之間制造冷縮配合連接(3)，并且在輥芯(1)和輥殼(2)之間形成至少一個(gè)密封連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鑄輥，用于在雙輥或單輥設(shè)備中連續(xù)鑄造金屬薄帶，尤其是鋼帶，包括具有外側(cè)表面(4)的輥芯(1)和環(huán)形輥殼(2)，環(huán)形輥殼(2)包圍輥芯、冷縮在其上并且具有內(nèi)側(cè)表面(5)。為防止輥殼相對(duì)于輥芯的移動(dòng)，本發(fā)明提出，在相對(duì)設(shè)置且形成冷縮連接的側(cè)表面(4、5)中的至少一個(gè)上形成在側(cè)表面上的突起和凹陷，至少其中一些突起和凹陷的取向在鑄輥軸線(8)的方向，并且徑向?qū)挾戎辽贋?um。
文檔編號(hào)B22D11/06GK1615193SQ02827057
公開(kāi)日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2002年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月11日
發(fā)明者熱拉爾德·霍恩比希勒, 熱拉爾德·埃克施托費(fèi)爾, 托馬斯·賴特爾, 讓-米歇爾·達(dá)馬斯 申請(qǐng)人:奧地利鋼鐵聯(lián)合企業(yè)阿爾卑斯工業(yè)設(shè)備制造有限公司