高鉻鑄鋼離心復(fù)合工作輥差溫?zé)崽幚矸椒?br> 【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種高鉻鑄鋼離心復(fù)合工作輥差溫?zé)崽幚矸椒?，順序包括將輥頸用石棉氈包裹，只對(duì)輥身進(jìn)行預(yù)熱處理的步驟；將輥身加熱到奧氏體化溫度，而輥頸保持空冷的步驟；將工作輥進(jìn)行淬火、回火達(dá)到所需硬度的步驟。如果硬度不合格，再進(jìn)行補(bǔ)充回火。本發(fā)明采用差溫的方法，避免了輥頸和輥身芯部球鐵組織的惡化，保證了輥頸足夠的強(qiáng)度，也滿(mǎn)足工作層高硬度、較好的硬度均勻性、較低的硬度降等要求；另外，差溫?zé)崽幚碇挥芯植可礁邷?，可以顯著減少能源消耗，降低熱處理成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】高鉻鑄鋼離心復(fù)合工作輥差溫?zé)崽幚矸椒?br> 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵軋制【技術(shù)領(lǐng)域】，主要是關(guān)于熱連軋機(jī)粗軋機(jī)架、爐卷軋機(jī)粗軋機(jī)架上用的高鉻鑄鋼離心復(fù)合工作輥的一種特殊熱處理方法，即差溫?zé)崽幚矸椒ā?br> 【背景技術(shù)】
[0002]軋輥是軋機(jī)最重要的零件之一，也是軋機(jī)最主要的消耗備件，軋輥性能直接決定了鋼產(chǎn)品的成本、性能及產(chǎn)量。高鉻鑄鋼離心復(fù)合工作輥由于其良好的耐熱性、耐磨性、抗事故性等優(yōu)點(diǎn)，主要用作熱連軋機(jī)粗軋機(jī)架、爐卷軋機(jī)粗軋機(jī)架工作輥。為生產(chǎn)出高性能的高鉻鑄鋼工作輥，需要經(jīng)過(guò)鑄造、熱處理、加工等工序，尤其是熱處理工序直接決定了高鉻鑄鋼工作輥的性能。目前廣泛使用的熱處理技術(shù)是整體高溫淬火+回火，但此方法存在以下問(wèn)題:1)高溫使輥頸和輥身芯部球鐵組織惡化(軋輥如圖1所示)，造成輥身高硬度、輥頸低硬度要求無(wú)法保證，輥身硬度均勻性和工作層硬度降也無(wú)法保證；2)整體升溫，沒(méi)必要升溫的部位跟隨需要升溫的部位一起升溫，造成能源消耗大，熱處理成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高鉻鑄鋼離心復(fù)合工作輥差溫?zé)崽幚矸椒?，采用?duì)輥身和輥頸差溫?zé)崽幚淼拇胧?，滿(mǎn)足輥身硬度高、均勻，輥頸硬度低、強(qiáng)度高的工藝要求，同時(shí)也可以顯著減少加工能耗。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
[0005]一種高鉻鑄鋼離心復(fù)合工作輥差溫?zé)崽幚矸椒?，包括將輥頸和輥身進(jìn)行差溫?zé)崽幚?，使輥身硬度高于輥頸硬度，輥身硬度均勻。
[0006]優(yōu)選的一種高鉻鑄鋼離心復(fù)合工作輥差溫?zé)崽幚矸椒?，包括如下步驟:
[0007]I)將工作輥的輥頸用耐高溫石棉氈包裹；
[0008]2)將工作輥吊到差溫爐中，對(duì)輥身部分進(jìn)行加熱、保溫；
[0009]3)將工作輥從差溫爐中吊出，放在墊鐵上，進(jìn)行空冷淬火；
[0010]4)將工作輥轉(zhuǎn)吊到帶有風(fēng)循環(huán)的中低溫回火爐中，進(jìn)行一次回火；
[0011]5)—次回火后出爐檢測(cè)硬度，如果滿(mǎn)足工作輥的技術(shù)要求，轉(zhuǎn)下序加工，如果不滿(mǎn)足，再進(jìn)行補(bǔ)充回火，直至滿(mǎn)足技術(shù)要求為止。
[0012]具體講，上述方案細(xì)化為如下過(guò)程:
[0013]I)將工作輥兩端的輥頸用耐高溫石棉氈包裹；
[0014]2)將包裹好的工作輥放在預(yù)熱爐里進(jìn)行整體預(yù)熱、保溫，預(yù)熱溫度低于奧氏體轉(zhuǎn)變溫度，保溫時(shí)間為15-35小時(shí)；
[0015]3)預(yù)熱、保溫結(jié)束后，將工作輥吊到差溫爐中，保持包裹著石棉氈的輥頸處于空冷狀態(tài)，僅對(duì)輥身部分進(jìn)行迅速加熱、保溫，加熱溫度以輥身的工作層達(dá)到完全奧氏體化狀態(tài)為準(zhǔn)，加熱時(shí)間控制在0.5-3小時(shí)，保溫時(shí)間控制在1-4小時(shí)；
[0016]4)保溫過(guò)后，依然保持包裹著石棉氈的輥頸處于空冷狀態(tài)，對(duì)輥身部分進(jìn)行降溫、保溫，降溫至900-1200°C，降溫時(shí)間控制在0.5-3小時(shí)，保溫時(shí)間控制在0.5-4小時(shí)；
[0017]在上述步驟3)、4)的處理過(guò)程中，工作輥始終保持旋轉(zhuǎn)；
[0018]5)將工作輥從差溫爐中吊出，墊設(shè)在墊鐵上，放置在空氣相對(duì)靜止的地方進(jìn)行空冷淬火，墊鐵必須高于700mm ；
[0019]6)待工作輥空冷到輥身表面溫度達(dá)到350_550°C時(shí)，轉(zhuǎn)吊到帶有風(fēng)循環(huán)的中低溫回火爐中繼續(xù)冷卻，在450-550°C下保溫15-30小時(shí)后快速冷卻到馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)以下，然后進(jìn)行一次回火，一次回火溫度為520_550°C ；
[0020]7)—次 回火后出爐檢測(cè)硬度，如果滿(mǎn)足工作輥的技術(shù)要求，轉(zhuǎn)下序加工，如果不滿(mǎn)足，再進(jìn)行補(bǔ)充回火，直至滿(mǎn)足技術(shù)要求為止。
[0021]所述石棉氈的寬度≤輥頸的寬度，且自輥頸根部開(kāi)始包裹，厚度為30_100mm。
[0022]所述預(yù)熱溫度為650_850°C。
[0023]對(duì)輥身部分迅速加熱溫度為950-1250°C。
[0024]工作輥轉(zhuǎn)速為30-90° /15分鐘。
[0025]補(bǔ)充回火溫度根據(jù)一次回火后硬度檢測(cè)結(jié)果和軋輥技術(shù)要求來(lái)定。
[0026]該方法適用于技術(shù)要求為輥身硬度70-85HSD、輥頸硬度35-45HSD、輥身硬度均勻性≤5HSD、工作層硬度降≤4HSD的工作輥。
[0027]采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是:相比常規(guī)的整體熱處理的方法，本發(fā)明采用差溫的方法，避免了輥頸和輥身芯部球鐵組織的惡化，保證了軋輥輥頸足夠的強(qiáng)度，也滿(mǎn)足工作層高硬度、較好的硬度均勻性、較低的硬度降等要求；另外，相比整體熱處理方案，差溫?zé)崽幚碇挥芯植可礁邷?，可以顯著減少能源消耗，降低熱處理成本。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是工作輥的結(jié)構(gòu)示意圖，包括輥身1、輥頸2、工作層3幾部分。
【具體實(shí)施方式】
[0029]本發(fā)明公開(kāi)了一種高鉻鑄鋼離心復(fù)合工作輥特殊熱處理方法一差溫?zé)崽幚矸椒?，主要包括將工作輥整體進(jìn)行預(yù)熱處理、輥身輥頸差溫?zé)崽幚怼⒖绽浯慊鹛幚?，回火處理幾個(gè)步驟，具體操作順序?yàn)?
[0030]I)如圖1所示，首先將工作輥兩端的輥頸2用耐高溫石棉氈(即耐火纖維氈)包裹，石棉氈的寬度<輥頸的寬度，且自輥頸2根部開(kāi)始包裹，厚度為30-100mm ；
[0031]2)將包裹好的工作輥放在預(yù)熱爐里進(jìn)行整體預(yù)熱，然后保溫，預(yù)熱溫度為650-850°C，保溫時(shí)間為15-35小時(shí)；
[0032]3)預(yù)熱保溫結(jié)束后，將工作輥吊到差溫爐里，保持包裹著石棉氈的輥頸2處于空冷狀態(tài)，僅對(duì)輥身I部分進(jìn)行迅速加熱、保溫，加熱溫度以輥身的工作層4達(dá)到完全奧氏體化狀態(tài)為準(zhǔn)，對(duì)于高鉻鑄鋼一般為950-1250°C，加熱時(shí)間控制在0.5-3小時(shí)，保溫時(shí)間控制在1-4小時(shí)；
[0033]4)保溫過(guò)后，依然保持包裹著石棉氈的輥頸2處于空冷狀態(tài)，對(duì)輥身I部分進(jìn)行降溫、保溫，降溫至900-1200°C再開(kāi)始保溫，降溫時(shí)間控制在0.5-3小時(shí)，保溫時(shí)間控制在
0.5-4小時(shí)；[0034]在上述步驟3)、4)的處理過(guò)程中，工作輥始終保證旋轉(zhuǎn)，速度為30-60° /15分鐘；
[0035]5)將工作輥從差溫爐中吊出，墊設(shè)在墊鐵上，放置在空氣相對(duì)靜止的地方進(jìn)行空冷淬火，墊鐵必須高于700mm ；
[0036]6)待工作輥空冷到輥身表面溫度達(dá)到350_550°C時(shí)結(jié)束空冷，吊到帶有風(fēng)循環(huán)的中低溫回火爐中，在450-550°C下保溫15-30小時(shí)后快速冷卻到馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)以下，再進(jìn)行一次回火，一次回火溫度為520-550°C。
[0037]風(fēng)循環(huán)中低溫回火爐主要保證爐內(nèi)溫度場(chǎng)的均勻性從而保證工作輥溫度場(chǎng)的均勻性，最后保證工作輥硬度均勻性。
[0038]7) 一次回火后出爐檢測(cè)硬度，硬度要求是:輥身硬度70-85HSD、輥頸硬度35-45HSD、輥身硬度均勻性< 5HSD、工作層硬度降< 4HSD，如果硬度合格，轉(zhuǎn)下序加工，如果硬度不合格，再進(jìn)行補(bǔ)充回火，直至滿(mǎn)足硬度要求為止。補(bǔ)充回火溫度根據(jù)一次回火后硬度檢測(cè)結(jié)果和軋輥技術(shù)要求來(lái)定。
[0039]下面是兩個(gè)具體的實(shí)施例
[0040]實(shí)施例1
[0041]本發(fā)明的熱處理方法應(yīng)用于R77.3高鉻鑄鋼離心復(fù)合工作輥，其主要成分為:
[0042]
【權(quán)利要求】
1.一種高鉻鑄鋼離心復(fù)合工作輥差溫?zé)崽幚矸椒?，其特征在?包括將輥頸和輥身進(jìn)行差溫?zé)崽幚淼牟襟E，使輥身硬度高于輥頸硬度，輥身硬度均勻。
2.一種高鉻鑄鋼離心復(fù)合工作輥差溫?zé)崽幚矸椒?，其特征在于，包括如下步驟: 1)將工作輥的輥頸用耐高溫石棉氈包裹； 2)將工作輥吊到差溫爐中，對(duì)輥身部分進(jìn)行加熱、保溫； 3)將工作輥從差溫爐中吊出，吊放在墊鐵上，進(jìn)行空冷淬火； 4)將工作輥轉(zhuǎn)吊到帶有風(fēng)循環(huán)的中低溫回火爐中，進(jìn)行一次回火； 5)—次回火后出爐檢測(cè)硬度，如果滿(mǎn)足工作輥的技術(shù)要求，轉(zhuǎn)下序加工，如果不滿(mǎn)足，再進(jìn)行補(bǔ)充回火，直至滿(mǎn)足技術(shù)要求為止。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高鉻鑄鋼離心復(fù)合工作輥差溫?zé)崽幚矸椒?，其特征在?在步驟I之后，步驟2)之前，加入將工作輥放到預(yù)熱爐里進(jìn)行整體預(yù)熱、保溫的步驟，預(yù)熱溫度低于奧氏體轉(zhuǎn)變溫度，保溫時(shí)間為15-35小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高鉻鑄鋼離心復(fù)合工作輥差溫?zé)崽幚矸椒?，其特征在?所述步驟2)中，對(duì)輥身部分進(jìn)行加熱、保溫的方法是:加熱溫度至奧氏體化溫度950-1250°C，加熱時(shí)間0.5-3小時(shí)，保溫時(shí)間1-4小時(shí)；然后將輥身部分進(jìn)行降溫，降至900-1200°C再開(kāi)始保溫，降溫用時(shí)0.5-3小時(shí)；最后再保溫，時(shí)間為0.5-4小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的高鉻鑄鋼離心復(fù)合工作輥差溫?zé)崽幚矸椒ǎ涮卣髟谟?所述步驟2)中，對(duì)輥身部分進(jìn)行加熱、保溫的時(shí)候，保持包裹著石棉氈的輥頸部分處于空冷狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的高鉻鑄鋼離心復(fù)合工作輥差溫?zé)崽幚矸椒?，其特征在?所述步驟2)中，對(duì)輥身部分進(jìn)行加熱、保溫的時(shí)候，保持工作輥始終處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高鉻鑄鋼離心復(fù)合工作輥差溫?zé)崽幚矸椒?，其特征在?所述步驟3)中，墊鐵必須高于700mm ;空冷淬火的環(huán)境為空氣相對(duì)靜止。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或4或7所述的高鉻鑄鋼離心復(fù)合工作輥差溫?zé)崽幚矸椒?，其特征在?所述步驟3)、4)中，空冷淬火至輥身表面溫度到350-550°C時(shí)，轉(zhuǎn)吊到帶有風(fēng)循環(huán)的中低溫回火爐中，在回火爐中繼續(xù)冷卻，在450-550°C下保溫15-30小時(shí)后快速冷卻到馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)以下，再進(jìn)行一次回火，一次回火溫度為520-550°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高鉻鑄鋼離心復(fù)合工作輥差溫?zé)崽幚矸椒?，其特征在?所述石棉氈的寬度<輥頸的寬度，且自輥頸根部開(kāi)始包裹，厚度為30-100mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~9之一所述的高鉻鑄鋼離心復(fù)合工作輥差溫?zé)崽幚矸椒?，其特征在?所述方法適用于技術(shù)要求為輥身硬度70-85HSD、輥頸硬度35-45HSD、輥身硬度均勻性≤5HSD、工作層硬度降≤4HSD的工作輥。
【文檔編號(hào)】C21D9/38GK103667665SQ201310660866
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】劉漢銀, 趙席春, 伏曉虎, 趙文輝, 白云龍 申請(qǐng)人:天津重型裝備工程研究有限公司, 中國(guó)第一重型機(jī)械股份公司