一種離心復(fù)合高鉻鋼軋輥的差溫?zé)崽幚矸椒?br> 【專利摘要】一種離心復(fù)合高鉻鋼軋輥的差溫?zé)崽幚矸椒?，屬于軋輥熱處理方法【技術(shù)領(lǐng)域】，用于對(duì)離心復(fù)合高鉻鋼軋輥進(jìn)行熱處理。其技術(shù)方案是：先利用電阻爐將復(fù)合軋輥整體加熱到一定溫度，再將軋輥轉(zhuǎn)到差溫爐對(duì)輥身離心層繼續(xù)加熱到更高溫度，保溫足夠時(shí)間，出爐通過噴淬和回火處理，使輥身組織轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)針和回火馬氏體、索氏體、少量殘余奧氏體，輥頸組織為索氏體和少量鐵素體。本發(fā)明的差溫?zé)崽幚矸椒ㄊ闺x心復(fù)合高鉻鋼軋輥表現(xiàn)出優(yōu)異的耐磨性和綜合機(jī)械性能，提高了軋輥輥身耐磨性、抗熱裂性及抗事故能力。本發(fā)明是對(duì)離心復(fù)合高鉻鋼軋輥熱處理工藝的創(chuàng)新，解決了長期沒有適合離心復(fù)合高鉻鋼軋輥熱處理工藝的問題，顯著提高了軋輥的質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種對(duì)離心復(fù)合高鉻鋼軋輥進(jìn)行熱處理的方法，屬于軋輥熱處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】。 一種離心復(fù)合高鉻鋼軋輥的差溫?zé)崽幚矸椒?技術(shù)背景
[0002] 在軋鋼生產(chǎn)過程中，乳輥是軋機(jī)中的關(guān)鍵部件，乳輥本身的質(zhì)量將直接影響軋線 的生產(chǎn)效率和軋材質(zhì)量。目前對(duì)于熱帶軋機(jī)，無論粗軋還是精軋，也無論精軋前段還是精軋 后段，都存在著提高軋輥耐磨性、增強(qiáng)輥型保持能力、控制輥面致密氧化膜的形成、以及通 過軋輥改進(jìn)提高軋材的表面質(zhì)量、降低表面印痕等急需解決的共性問題。
[0003] 離心復(fù)合高鉻鋼軋輥是通過離心復(fù)合鑄造方法制作而成，它的外層為高鉻鋼材 質(zhì)，心部為高強(qiáng)度球墨鑄鐵材質(zhì)。離心復(fù)合高鉻鋼軋輥廣泛用于四輥粗軋機(jī)架，輥身硬度控 制多為75-80HS，不僅要求具有很好的耐磨性、抗熱裂性，并且要求較高的輥頸強(qiáng)度以提高 抗事故能力。目前制作離心復(fù)合高鉻鋼軋輥的熱處理工藝采用的是常規(guī)熱處理方法，在熱 處理過程中對(duì)離心復(fù)合高鉻鋼軋輥進(jìn)行高溫整體淬火和回火處理，這種常規(guī)熱處理生產(chǎn)的 離心復(fù)合高鉻鋼軋輥在耐磨性、抗熱裂性、抗事故能力等方面都不能很好地滿足使用要求。 但是，迄今為止這種情況沒有得到有效改變，各個(gè)軋輥生產(chǎn)企業(yè)仍然延續(xù)著常規(guī)熱處理工 藝對(duì)離心復(fù)合高鉻鋼軋輥進(jìn)行加工，不但致使離心復(fù)合高鉻鋼軋輥的質(zhì)量不能滿足生產(chǎn)的 需求，同時(shí)離心復(fù)合高鉻鋼軋輥的使用壽命降低，增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。因此改進(jìn)目前的 離心復(fù)合高鉻鋼軋輥的熱處理工藝、提高離心復(fù)合高鉻鋼軋輥的質(zhì)量是亟待解決的問題。
[0004] 發(fā)明方案 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是一種離心復(fù)合高鉻鋼軋輥的差溫?zé)崽幚矸椒?，這種差溫 熱處理方法可以提高離心復(fù)合高鉻鋼軋輥輥身耐磨性、抗熱裂性及抗事故能力，使離心復(fù) 合高鉻鋼軋輥表現(xiàn)出優(yōu)異的耐磨性和綜合機(jī)械性能。
[0005] 解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是： 一種離心復(fù)合高鉻鋼軋輥的差溫?zé)崽幚矸椒ǎ捎靡韵虏襟E進(jìn)行： a. 工藝準(zhǔn)備：鑄造離心復(fù)合高鉻鋼軋輥經(jīng)粗加工后，將輥頸包覆保溫隔熱材料石棉纖 維氈，輥身壓鎧裝熱電偶，外接溫控儀表，吊裝到臺(tái)車式電阻爐支墊穩(wěn)固； b. 軋輥整體預(yù)熱：利用電阻爐對(duì)離心復(fù)合高鉻鋼軋輥分段加熱，加熱到750-850°C， 以輥身壓鎧裝熱電偶測(cè)溫為準(zhǔn)，保溫時(shí)間20h ; c. 輥身工作層快速加熱：將整體預(yù)熱后的軋輥快速取出裝入開合式燃?xì)獠顪貭t，對(duì)輥 身工作層快速加熱，加熱速度240-320°C /h，保溫溫度1020-1100°C，保溫時(shí)間〔(工作層厚 度+5)/30〕h。
[0006] d.噴液淬火：淬火介質(zhì)為水經(jīng)壓縮空氣霧化后的液化氣體，差溫爐加熱保溫結(jié)束 后，將軋輥吊到噴淬機(jī)工位進(jìn)行輥身局部淬火，噴霧淬火冷卻至600°C，停止噴霧，然后風(fēng) 冷、空冷控制終冷溫度380-450°C ; e.回火：回火前拆除輥頸包裹的石棉纖維氈?；鼗饻囟纫暂伾碛捕染唧w要求而定，一 般在500-550°C，保溫時(shí)間25-30h后爐冷。
[0007] 上述離心復(fù)合高鉻鋼軋輥的差溫?zé)崽幚矸椒ǎ鲕堓佌w預(yù)熱的加熱速度為 8-25 °C /h。
[0008] 上述離心復(fù)合高鉻鋼軋輥的差溫?zé)崽幚矸椒?，所述整體預(yù)熱后的軋輥快速取出裝 入開合式燃?xì)獠顪貭t，要求5-10min完成，確保棍身溫度不低于700°C。
[0009] 上述離心復(fù)合高鉻鋼軋輥的差溫?zé)崽幚矸椒?，所述差溫爐加熱保溫結(jié)束后，要在 3-5min時(shí)間內(nèi)將軋輥在吊到噴淬機(jī)工位進(jìn)行輥身局部淬火。
[0010] 本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明利用差溫?zé)崽幚砑夹g(shù)通過輥身表面快速加熱使離心復(fù)合高鉻鋼軋輥的組織具 有較高的綜合機(jī)械性能，碳化物呈M7C3型，具有非常高的顯微硬度。
[0011] 采用本發(fā)明方法處理的離心復(fù)合高鉻鋼軋輥較常規(guī)高溫?zé)崽幚碥堓伨哂幸韵聝?yōu) 點(diǎn)：工作層硬度落差小于3HSD，輥面硬度均勻度2HSD，乳輥的耐磨性可提高20%以上，乳輥 毫米軋制量提高30%左右，乳輥的抗疲勞強(qiáng)度也較原來提高25%以上，抗蝕能力也得到顯 著的提高，乳輥單次修磨量也較原來可降低20%以上，并且工作層與芯部材料冶金結(jié)合好， 使用壽命提高一倍以上，同時(shí)輥頸和輥身心部組織為索氏體和少量鐵素體，滿足軋輥對(duì)強(qiáng) 韌性的要求，提高了使用中的抗事故能力。
[0012] 本發(fā)明的離心復(fù)合高鉻鋼軋輥的差溫?zé)崽幚矸椒ㄊ菍?duì)離心復(fù)合高鉻鋼軋輥熱處 理工藝的創(chuàng)新，解決了長期沒有適合離心復(fù)合高鉻鋼軋輥熱處理工藝的問題，顯著提高了 離心復(fù)合高鉻鋼軋輥的質(zhì)量，不但滿足了生產(chǎn)的需要，也提高了離心復(fù)合高鉻鋼軋輥的使 用壽命，降低了生產(chǎn)成本，在本行業(yè)中有極大的推廣使用價(jià)值，可顯著提高各個(gè)軋輥、乳鋼 企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明的熱處理工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 本發(fā)明所需設(shè)備工裝吊具包括：1200°C高溫臺(tái)車式電阻爐、750°C臺(tái)車式電阻爐、 開合式燃?xì)獠顪貭t、高壓霧化噴淬機(jī)、起重設(shè)備、吊具、測(cè)溫裝置等。
[0015] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例如下： 離心復(fù)合高鉻鋼軋輥的規(guī)格為# 1450*1810,硬度要求為輥身73-78HS，輥頸35-45 HS，輥頸強(qiáng)度彡350 MPa。
[0016] 該實(shí)施例的差溫?zé)崽幚矸椒ǖ墓に嚥襟E如下： a.工藝準(zhǔn)備：鑄造離心復(fù)合高鉻鋼軋輥經(jīng)粗加工后，將輥頸包覆保溫隔熱材料石棉纖 維氈，輥身壓鎧裝熱電偶，外接溫控儀表，吊裝到臺(tái)車式電阻爐支墊穩(wěn)固，防止形變。
[0017] 輥頸包覆保溫隔熱材料石棉纖維氈的作用是防止輥頸過熱過燒使石墨形態(tài)毛化， 降低輥頸強(qiáng)度。
[0018] b.軋輥整體預(yù)熱：利用1200°C電阻爐將離心復(fù)合高鉻鋼軋輥以8-25°C /h加熱 速度分段加熱，室溫至350°C加熱速度8°C /h，350°C -750°C加熱速度20°C /h，加熱到預(yù)定 溫度750°C，以輥身壓鎧裝熱電偶測(cè)溫為準(zhǔn)，保溫時(shí)間20h。
[0019] 軋輥整體預(yù)熱的主要作用為差溫爐加熱做準(zhǔn)備，降低軋輥橫截面內(nèi)外溫差，避免 在差溫爐加熱過程中內(nèi)外溫差過大形成的熱應(yīng)力使軋輥出現(xiàn)裂紋或斷裂。
[0020] c.輥身工作層快速加熱：差溫爐提前預(yù)熱至1000°C，保溫20_30min。將整體預(yù)熱 后的軋輥快速取出裝入開合式燃?xì)獠顪貭t，要求5-10min完成，入差溫爐輥身溫度700°C， 對(duì)輥身工作層快速加熱，加熱速度240-320°C /h為宜，保溫溫度1020-1100°C，保溫時(shí)間〔 (工作層厚度+5)/30〕h。本實(shí)施例的加熱速度280°C /h升溫至保溫溫度，保溫溫度1030°C， 保溫時(shí)間2h。
[0021] 輥身工作層快速加熱的作用，利用差溫爐快速加熱的特點(diǎn)，僅對(duì)輥身高鉻鋼工作 層進(jìn)行加熱保溫，使輥身工作層達(dá)到淬火所需的溫度，而軋輥內(nèi)部溫度還處于較低的溫度， 減少整支軋輥的蓄熱量，為后續(xù)淬火做準(zhǔn)備。
[0022] d.噴液淬火：淬火前預(yù)調(diào)噴淬機(jī)水壓風(fēng)壓，風(fēng)壓0. 25-0. 3MPa，水壓0. 1-0. 2MPa， 以保證霧化效果；預(yù)調(diào)噴嘴距輥身距離700mm，噴嘴中心略高于輥身中心線15-25mm。差溫 爐加熱保溫結(jié)束后，將軋輥在3-5min時(shí)間內(nèi)吊到噴淬及工位進(jìn)行輥身局部淬火。噴霧淬火 冷卻過程中每5min測(cè)溫并記錄一次，待輥身溫度至600°C，停止噴霧；然后用軸流風(fēng)機(jī)風(fēng)冷 至450°C ;停止吹風(fēng)在靜止的空氣中空冷，控制終冷溫度400°C，期間每隔15-20min測(cè)溫并 記錄一次，然后裝入電阻爐回火。
[0023] e.回火：利用750°C電阻爐回火(帶循環(huán)風(fēng)機(jī))，回火前拆除輥頸包裹的石棉纖維 氈。采取三段回火工藝，第一段回火溫度500°C，保溫時(shí)間14h ;第二段回火溫度510°C，保 溫時(shí)間25h ;第二段回火溫度525°C，保溫時(shí)間25h。
[0024] 回火可以消除淬火時(shí)形成的熱應(yīng)力及相變應(yīng)力穩(wěn)定淬火組織，使輥身組織轉(zhuǎn)變?yōu)?細(xì)針和回火馬氏體、索氏體、少量殘余奧氏體，輥頸及輥身心部組織為索氏體和少量鐵素 體。
[0025] 本實(shí)施例生產(chǎn)的4支離心復(fù)合高鉻鋼軋輥的性能檢測(cè)指標(biāo)如表1 :

【權(quán)利要求】
1. 一種離心復(fù)合高鉻鋼軋輥的差溫?zé)崽幚矸椒ǎ涮卣髟谟冢核捎靡韵虏襟E進(jìn)行： a. 工藝準(zhǔn)備：鑄造離心復(fù)合高鉻鋼軋輥經(jīng)粗加工后，將輥頸包覆保溫隔熱材料石棉纖 維氈，輥身壓鎧裝熱電偶，外接溫控儀表，吊裝到臺(tái)車式電阻爐支墊穩(wěn)固； b. 軋輥整體預(yù)熱：利用電阻爐對(duì)離心復(fù)合高鉻鋼軋輥分段加熱，加熱到750-850°C， 以輥身壓鎧裝熱電偶測(cè)溫為準(zhǔn)，保溫時(shí)間20h ; c. 輥身工作層快速加熱：將整體預(yù)熱后的軋輥快速取出裝入開合式燃?xì)獠顪貭t，對(duì)輥 身工作層快速加熱，加熱速度240-320°C /h，保溫溫度1020-1100°C，保溫時(shí)間〔(工作層厚 度+5)/30〕h ; d. 噴液淬火：淬火介質(zhì)為水經(jīng)壓縮空氣霧化后的液化氣體，差溫爐加熱保溫結(jié)束后， 將軋輥吊到噴淬機(jī)工位進(jìn)行輥身局部淬火，噴霧淬火冷卻至600°C，停止噴霧，然后風(fēng)冷、空 冷控制終冷溫度380-450°C ; e. 回火：回火前拆除輥頸包裹的石棉纖維氈； 回火溫度以輥身硬度具體要求而定，一般在500-550°C，保溫時(shí)間25-30h后爐冷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心復(fù)合高鉻鋼軋輥的差溫?zé)崽幚矸椒ǎ涮卣髟谟冢核?軋輥整體預(yù)熱的加熱速度為8-25°C /h。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的離心復(fù)合高鉻鋼軋輥的差溫?zé)崽幚矸椒?，其特征在于：所?整體預(yù)熱后的軋輥快速取出裝入開合式燃?xì)獠顪貭t，要求5-10min完成，確保輥身溫度不 低于700°C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的離心復(fù)合高鉻鋼軋輥的差溫?zé)崽幚矸椒?，其特征在于：所?差溫爐加熱保溫結(jié)束后，要在3-5min時(shí)間內(nèi)將軋輥在吊到噴淬機(jī)工位進(jìn)行輥身局部淬火。
【文檔編號(hào)】C21D1/18GK104087742SQ201410285338
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】劉寶存, 張偉, 李元春, 肖連華, 李仕源, 黃明, 高玉章, 劉雙喜 申請(qǐng)人:河北鋼鐵股份有限公司唐山分公司