一種改進(jìn)型冷軋輥及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及材料及熱處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種通過(guò)調(diào)整部分元素含量來(lái)大幅提高乳輥的強(qiáng)度以及淬硬層深度的改進(jìn)型冷乳輥及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]冷乳工作輥是冷乳機(jī)最重要的工具之一，它直接與乳材接觸，在使用中表面會(huì)產(chǎn)生疲勞磨損，當(dāng)發(fā)生乳制事故時(shí)，會(huì)受到嚴(yán)重的熱沖擊或機(jī)械沖擊，甚至開(kāi)裂、剝落。所以冷乳輥本身的強(qiáng)度以及抗熱沖擊性能就尤為重要。目前，Cr3%材質(zhì)作為一種主要的冷乳輥材料仍被廣泛應(yīng)用，當(dāng)前，冷乳板厚度越來(lái)越薄，相應(yīng)出現(xiàn)乳制事故的幾率也在增加。為了提高乳輥的乳鋼產(chǎn)量，用戶對(duì)冷乳輥的淬硬層深度要求越來(lái)越高。所以，原有Cr3%材料的性能已無(wú)法滿足使用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種通過(guò)調(diào)整部分元素含量來(lái)大幅提高乳輥的強(qiáng)度以及淬硬層深度的改進(jìn)型冷乳輥及其制備方法。
[0004]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案解決的:
一種改進(jìn)型冷乳輥，其特征在于:該冷乳輥的成分及其重量百分含量為:0.80-1.0%的C ；0.60-1.20% 的 Si ；0.50-0.80% 的 Mn ；2.50-3.50% 的 Cr ；0.10-0.30% 的 Ni ；0.20-0.50%的Mo ；0.05-0.30%的V ;其余成分為Fe以及不可避免雜質(zhì)。
[0005]所述的冷乳輥中C的重量百分含量為0.85-0.98%ο
[0006]所述的冷乳輥中Cr的重量百分含量為2.70-3.30%。
[0007]所述的冷乳輥中Si的重量百分含量為0.67-1.02%。
[0008]所述的冷乳輥中Mn的重量百分含量為0.52-0.76%。
[0009]該冷乳輥的制備方法按下述步驟進(jìn)行:坯料制作一粗加工一調(diào)質(zhì)熱處理一半精加工一輥身熱處理一精加工一成品輥，其中該冷乳輥的輥身熱處理工藝流程如下:首先采用920-950°C感應(yīng)淬火熱處理；接著進(jìn)行-80?-120°C低溫深冷處理，保溫時(shí)間2_6小時(shí)；最后進(jìn)行120?160°C低溫回火熱處理，保溫時(shí)間60-100小時(shí)。
[0010]所述感應(yīng)淬火熱處理過(guò)程中的冷乳輥移動(dòng)速度為0.5?0.7mm/So
[0011]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明通過(guò)調(diào)整部分元素含量以及充分利用S1、Mn非金屬元素在鋼中的有益作用，達(dá)到改善乳輥的抗回火性能以及淬透性能，在少量增加制造成本的前提下，能夠大幅的提高乳輥的強(qiáng)度以及淬硬層深度，也有利于市場(chǎng)推廣，促進(jìn)乳輥行業(yè)以及鋼鐵業(yè)的發(fā)展。
[0012]本發(fā)明制作的冷乳輥淬硬層深度可以達(dá)到20-30mm，表面硬度92-97HSD，能夠廣泛應(yīng)用于冷乳板帶乳機(jī)的粗乳、精乳機(jī)架以及平整機(jī)組工作輥。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0014]—種改進(jìn)型冷乳輥，該冷乳輥的成分及其重量百分含量為:0.80-1.0%的C ；0.60-1.20% 的 Si ；0.50-0.80% 的 Mn ；2.50-3.50% 的 Cr ；0.10-0.30% 的 Ni ；0.20-0.50% 的Mo ；0.05-0.30%的V ;其余成分為Fe以及不可避免雜質(zhì)；該改進(jìn)型冷乳輥的制備方法按下述步驟進(jìn)彳丁:?料制作一粗加工一調(diào)質(zhì)熱處理一半精加工一棍身熱處理一精加工一成品輥，其中該冷乳輥的輥身熱處理工藝流程如下:首先采用920-950°C感應(yīng)淬火熱處理，感應(yīng)淬火熱處理過(guò)程中的冷乳輥移動(dòng)速度為0.5?0.7mm/s ;接著進(jìn)行-80?_120°C低溫深冷處理，保溫時(shí)間2-6小時(shí)；最后進(jìn)行120?160°C低溫回火熱處理，保溫時(shí)間60-100小時(shí)。另外，為進(jìn)一步優(yōu)化該冷乳輥成分中的元素含量，提高乳輥的強(qiáng)度以及淬硬層深度，冷乳輥中C的重量百分含量進(jìn)一步限定為0.85-0.98% ;冷乳輥中Cr的重量百分含量進(jìn)一步限定為2.70-3.30 ;冷乳輥中Si的重量百分含量進(jìn)一步限定為0.67-1.02% ;冷乳輥中Mn的重量百分含量進(jìn)一步限定為0.52-0.76%ο
[0015]實(shí)施例一
一種改進(jìn)型冷乳輥的制備方法，該改進(jìn)型冷乳輥的成分及其重量百分含量為:0.85%的 C ;0.88% 的 Si ；0.68% 的 Mn ；3.1% 的 Cr ；0.24% 的 Ni ；0.32% 的 Mo ；0.12% 的 V ;其余成分為Fe以及不可避免雜質(zhì)；該冷乳輥的制備方法按下述步驟進(jìn)行:坯料制作一粗加工一調(diào)質(zhì)熱處理一半精加工一輥身熱處理一精加工一成品輥，其中該冷乳輥的輥身熱處理工藝流程如下:首先采用940°C感應(yīng)淬火熱處理，感應(yīng)淬火熱處理過(guò)程中的冷乳輥移動(dòng)速度為0.65mm/s ;接著進(jìn)行-80°C低溫深冷處理，保溫時(shí)間3小時(shí)；最后進(jìn)行135°C低溫回火熱處理，保溫時(shí)間90小時(shí)。最終制得的冷乳輥表面硬度95HSD，經(jīng)用戶使用檢驗(yàn)，淬硬層深度達(dá)24mm，滿足使用技術(shù)要求。
[0016]實(shí)施例二
一種改進(jìn)型冷乳輥的制備方法，該改進(jìn)型冷乳輥的成分及其重量百分含量為:0.88%的 C ;1.02% 的 Si ；0.52% 的 Mn ；3.3% 的 Cr ；0.23% 的 Ni ；0.38% 的 Mo ；0.14% 的 V ;其余成分為Fe以及不可避免雜質(zhì)；該冷乳輥的制備方法按下述步驟進(jìn)行:坯料制作一粗加工一調(diào)質(zhì)熱處理一半精加工一輥身熱處理一精加工一成品輥，其中該冷乳輥的輥身熱處理工藝流程如下:首先采用950°C感應(yīng)淬火熱處理，感應(yīng)淬火熱處理過(guò)程中的冷乳輥移動(dòng)速度為0.7mm/s ;接著進(jìn)行_120°C低溫深冷處理，保溫時(shí)間2小時(shí)；最后進(jìn)行120°C低溫回火熱處理，保溫時(shí)間100小時(shí)。最終制得的冷乳輥表面硬度97HSD，經(jīng)用戶使用檢驗(yàn)，淬硬層深度達(dá)20mm，滿足使用技術(shù)要求。
[0017]實(shí)施例三
一種改進(jìn)型冷乳輥的制備方法，該改進(jìn)型冷乳輥的成分及其重量百分含量為:0.82%的 C ;0.95% 的 Si ；0.76% 的 Mn ；2.9% 的 Cr ；0.15% 的 Ni ；0.21% 的 Mo ；0.08% 的 V ;其余成分為Fe以及不可避免雜質(zhì)；該冷乳輥的制備方法按下述步驟進(jìn)行:坯料制作一粗加工一調(diào)質(zhì)熱處理一半精加工一輥身熱處理一精加工一成品輥，其中該冷乳輥的輥身熱處理工藝流程如下:首先采用925°C感應(yīng)淬火熱處理，感應(yīng)淬火熱處理過(guò)程中的冷乳輥移動(dòng)速度為0.5mm/s ;接著進(jìn)行-80°C低溫深冷處理，保溫時(shí)間5小時(shí)；最后進(jìn)行145°C低溫回火熱處理，保溫時(shí)間75小時(shí)。最終制得的冷乳輥表面硬度94HSD，經(jīng)用戶使用檢驗(yàn)，淬硬層深度達(dá)26mm，滿足使用技術(shù)要求。
[0018]實(shí)施例四
一種改進(jìn)型冷乳輥的制備方法，該改進(jìn)型冷乳輥的成分及其重量百分含量為:0.95%的 C ；0.67% 的 Si ；0.63% 的 Mn ；2.75% 的 Cr ；0.30% 的 Ni ；0.25% 的 Mo ；0.12% 的 V ;其余成分為Fe以及不可避免雜質(zhì)；該冷乳輥的制備方法按下述步驟進(jìn)行:坯料制作一粗加工一調(diào)質(zhì)熱處理一半精加工一輥身熱處理一精加工一成品輥，其中該冷乳輥的輥身熱處理工藝流程如下:首先采用935°C感應(yīng)淬火熱處理，感應(yīng)淬火熱處理過(guò)程中的冷乳輥移動(dòng)速度為0.55mm/s ;接著進(jìn)行_90°C低溫深冷處理，保溫時(shí)間4小時(shí)；最后進(jìn)行130°C低溫回火熱處理，保溫時(shí)間95小時(shí)。最終制得的冷乳輥表面硬度96HSD，經(jīng)用戶使用檢驗(yàn)，淬硬層深度達(dá)23mm，滿足使用技術(shù)要求。
[0019]實(shí)施例五
一種改進(jìn)型冷乳輥的制備方法，該改進(jìn)型冷乳輥的成分及其重量百分含量為:0.98%的 C ；0.84% 的 Si ；0.58% 的 Mn ；2.82% 的 Cr ；0.28% 的 Ni ；0.31% 的 Mo ；0.18% 的 V ;其余成分為Fe以及不可避免雜質(zhì)；該冷乳輥的制備方法按下述步驟進(jìn)行:坯料制作一粗加工一調(diào)質(zhì)熱處理一半精加工一輥身熱處理一精加工一成品輥，其中該冷乳輥的輥身熱處理工藝流程如下:首先采用940°C感應(yīng)淬火熱處理，感應(yīng)淬火熱處理過(guò)程中的冷乳輥移動(dòng)速度為0.55mm/s ;接著進(jìn)行_100°C低溫深冷處理，保溫時(shí)間3小時(shí)；最后進(jìn)行155°C低溫回火熱處理，保溫時(shí)間65小時(shí)。最終制得的冷乳輥表面硬度93HSD，經(jīng)用戶使用檢驗(yàn)，淬硬層深度達(dá)28mm，滿足使用技術(shù)要求。
[0020]本發(fā)明中的冷乳輥的化學(xué)組分重量百分含量之和為100%。
[0021]本發(fā)明通過(guò)調(diào)整部分元素含量以及充分利用S1、Mn非金屬元素在鋼中的有益作用，達(dá)到改善乳輥的抗回火性能以及淬透性能，在少量增加制造成本的前提下，能夠大幅的提高乳輥的強(qiáng)度以及淬硬層深度，也有利于市場(chǎng)推廣，促進(jìn)乳輥行業(yè)以及鋼鐵業(yè)的發(fā)展。本發(fā)明制作的冷乳輥淬硬層深度可以達(dá)到20-30mm，表面硬度92-97HSD，能夠廣泛應(yīng)用于冷乳板帶乳機(jī)的粗乳、精乳機(jī)架以及平整機(jī)組工作輥。
[0022]以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)；本發(fā)明未涉及的技術(shù)均可通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種改進(jìn)型冷乳輥，其特征在于:該冷乳輥的成分及其重量百分含量為:0.80-1.0%的 C ；0.60-1.20% 的 Si ；0.50-0.80% 的 Mn ；2.50-3.50% 的 Cr ；0.10-0.30% 的 Ni ；0.20-0.50%的Mo ；0.05-0.30%的V ;其余成分為Fe以及不可避免雜質(zhì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型冷乳輥，其特征在于:所述的冷乳輥中C的重量百分含量為 0.85-0.98%ο3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改進(jìn)型冷乳輥，其特征在于:所述的冷乳輥中Cr的重量百分含量為2.70-3.30%ο4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型冷乳輥，其特征在于:所述的冷乳輥中Si的重量百分含量為 0.67-1.02%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型冷乳輥，其特征在于:所述的冷乳輥中Mn的重量百分含量為 0.52-0.76%ο6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的改進(jìn)型冷乳輥的制備方法，其特征在于:該冷乳輥的制備方法按下述步驟進(jìn)行:坯料制作一粗加工一調(diào)質(zhì)熱處理一半精加工一輥身熱處理一精加工一成品輥，其中該冷乳輥的輥身熱處理工藝流程如下:首先采用920-950°C感應(yīng)淬火熱處理；接著進(jìn)行-80?_120°C低溫深冷處理，保溫時(shí)間2-6小時(shí)；最后進(jìn)行120?160°C低溫回火熱處理，保溫時(shí)間60-100小時(shí)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的改進(jìn)型冷乳輥的制備方法，其特征在于:所述感應(yīng)淬火熱處理過(guò)程中的冷乳輥移動(dòng)速度為0.5?0.7mm/So
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種改進(jìn)型冷軋輥及其制備方法，該冷軋輥的成分及其重量百分含量為：0.80-1.0%的C；0.60-1.20%的Si；0.50-0.80%的Mn；2.50-3.50%的Cr；0.10-0.30%的Ni；0.20-0.50%的Mo；0.05-0.30%的V；其余成分為Fe以及不可避免雜質(zhì)。該冷軋輥的制備方法中的輥身熱處理工藝流程如下：首先采用920-950℃感應(yīng)淬火熱處理；接著進(jìn)行-80～-120℃低溫深冷處理，保溫時(shí)間2-6小時(shí)；最后進(jìn)行120～160℃低溫回火熱處理，保溫時(shí)間60-100小時(shí)。本發(fā)明在少量增加制造成本的前提下，能夠大幅的提高軋輥的強(qiáng)度以及淬硬層深度。
【IPC分類(lèi)】C21D9/38, C22C38/46
【公開(kāi)號(hào)】CN105063502
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510441412
【發(fā)明人】邵黎軍, 陳彬, 曹旭
【申請(qǐng)人】宜興市永昌軋輥有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年7月25日