一种离心复合高铬钢轧辊的差温热处理方法技术

一种离心复合高铬钢轧辊的差温热处理方法，属于轧辊热处理方法技术领域，用于对离心复合高铬钢轧辊进行热处理。其技术方案是：先利用电阻炉将复合轧辊整体加热到一定温度，再将轧辊转到差温炉对辊身离心层继续加热到更高温度，保温足够时间，出炉通过喷淬和回火处理，使辊身组织转变为细针和回火马氏体、索氏体、少量残余奥氏体，辊颈组织为索氏体和少量铁素体。本发明专利技术的差温热处理方法使离心复合高铬钢轧辊表现出优异的耐磨性和综合机械性能，提高了轧辊辊身耐磨性、抗热裂性及抗事故能力。本发明专利技术是对离心复合高铬钢轧辊热处理工艺的创新，解决了长期没有适合离心复合高铬钢轧辊热处理工艺的问题，显著提高了轧辊的质量和企业的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对离心复合高铬钢轧辊进行热处理的方法，属于轧辊热处理方法
。 技术背景 在轧钢生产过程中，乳辊是轧机中的关键部件，乳辊本身的质量将直接影响轧线 的生产效率和轧材质量。目前对于热带轧机，无论粗轧还是精轧，也无论精轧前段还是精轧 后段，都存在着提高轧辊耐磨性、增强辊型保持能力、控制辊面致密氧化膜的形成、以及通 过轧辊改进提高轧材的表面质量、降低表面印痕等急需解决的共性问题。 离心复合高铬钢轧辊是通过离心复合铸造方法制作而成，它的外层为高铬钢材 质，心部为高强度球墨铸铁材质。离心复合高铬钢轧辊广泛用于四辊粗轧机架，辊身硬度控 制多为75-80HS，不仅要求具有很好的耐磨性、抗热裂性，并且要求较高的辊颈强度以提高 抗事故能力。目前制作离心复合高铬钢轧辊的热处理工艺采用的是常规热处理方法，在热 处理过程中对离心复合高铬钢轧辊进行高温整体淬火和回火处理，这种常规热处理生产的 离心复合高铬钢轧辊在耐磨性、抗热裂性、抗事故能力等方面都不能很好地满足使用要求。 但是，迄今为止这种情况没有得到有效改变，各个轧辊生产企业仍然延续着常规热处理工 艺对离心复合高铬钢轧辊进行加工，不但致使离心复合高铬钢轧辊的质量不能满足生产的 需求，同时离心复合高铬钢轧辊的使用寿命降低，增加了企业的生产成本。因此改进目前的 离心复合高铬钢轧辊的热处理工艺、提高离心复合高铬钢轧辊的质量是亟待解决的问题。 专利技术方案 本专利技术所要解决的技术问题是，这种差温 热处理方法可以提高离心复合高铬钢轧辊辊身耐磨性、抗热裂性及抗事故能力，使离心复 合高铬钢轧辊表现出优异的耐磨性和综合机械性能。 解决上述技术问题的技术方案是： ，它采用以下步骤进行： a. 工艺准备：铸造离心复合高铬钢轧辊经粗加工后，将辊颈包覆保温隔热材料石棉纤 维毡，辊身压铠装热电偶，外接温控仪表，吊装到台车式电阻炉支垫稳固； b. 轧辊整体预热：利用电阻炉对离心复合高铬钢轧辊分段加热，加热到750-850°C， 以辊身压铠装热电偶测温为准，保温时间20h ; c. 辊身工作层快速加热：将整体预热后的轧辊快速取出装入开合式燃气差温炉，对辊 身工作层快速加热，加热速度240-320°C /h，保温温度1020-1100°C，保温时间〔(工作层厚 度+5)/30〕h。 d.喷液淬火：淬火介质为水经压缩空气雾化后的液化气体，差温炉加热保温结束 后，将轧辊吊到喷淬机工位进行辊身局部淬火，喷雾淬火冷却至600°C，停止喷雾，然后风 冷、空冷控制终冷温度380-450°C ; e.回火：回火前拆除辊颈包裹的石棉纤维毡。回火温度以辊身硬度具体要求而定，一 般在500-550°C，保温时间25-30h后炉冷。 上述离心复合高铬钢轧辊的差温热处理方法，所述轧辊整体预热的加热速度为 8-25 °C /h。 上述离心复合高铬钢轧辊的差温热处理方法，所述整体预热后的轧辊快速取出装 入开合式燃气差温炉，要求5-10min完成，确保棍身温度不低于700°C。 上述离心复合高铬钢轧辊的差温热处理方法，所述差温炉加热保温结束后，要在 3-5min时间内将轧辊在吊到喷淬机工位进行辊身局部淬火。 本专利技术的有益效果是： 本专利技术利用差温热处理技术通过辊身表面快速加热使离心复合高铬钢轧辊的组织具 有较高的综合机械性能，碳化物呈M7C3型，具有非常高的显微硬度。 采用本专利技术方法处理的离心复合高铬钢轧辊较常规高温热处理轧辊具有以下优 点：工作层硬度落差小于3HSD，辊面硬度均匀度2HSD，乳辊的耐磨性可提高20%以上，乳辊 毫米轧制量提高30%左右，乳辊的抗疲劳强度也较原来提高25%以上，抗蚀能力也得到显 著的提高，乳辊单次修磨量也较原来可降低20%以上，并且工作层与芯部材料冶金结合好， 使用寿命提高一倍以上，同时辊颈和辊身心部组织为索氏体和少量铁素体，满足轧辊对强 韧性的要求，提高了使用中的抗事故能力。 本专利技术的离心复合高铬钢轧辊的差温热处理方法是对离心复合高铬钢轧辊热处 理工艺的创新，解决了长期没有适合离心复合高铬钢轧辊热处理工艺的问题，显著提高了 离心复合高铬钢轧辊的质量，不但满足了生产的需要，也提高了离心复合高铬钢轧辊的使 用寿命，降低了生产成本，在本行业中有极大的推广使用价值，可显著提高各个轧辊、乳钢 企业的经济效益。 【附图说明】 图1是本专利技术的热处理工艺流程图。 【具体实施方式】 本专利技术所需设备工装吊具包括：1200°C高温台车式电阻炉、750°C台车式电阻炉、 开合式燃气差温炉、高压雾化喷淬机、起重设备、吊具、测温装置等。 本专利技术的一个实施例如下： 离心复合高铬钢轧辊的规格为# 1450*1810,硬度要求为辊身73-78HS，辊颈35-45 HS，辊颈强度彡350 MPa。 该实施例的差温热处理方法的工艺步骤如下： a.工艺准备：铸造离心复合高铬钢轧辊经粗加工后，将辊颈包覆保温隔热材料石棉纤 维毡，辊身压铠装热电偶，外接温控仪表，吊装到台车式电阻炉支垫稳固，防止形变。 辊颈包覆保温隔热材料石棉纤维毡的作用是防止辊颈过热过烧使石墨形态毛化， 降低辊颈强度。 b.轧辊整体预热：利用1200°C电阻炉将离心复合高铬钢轧辊以8-25°C /h加热 速度分段加热，室温至350°C加热速度8°C /h，350°C -750°C加热速度20°C /h，加热到预定 温度750°C，以辊身压铠装热电偶测温为准，保温时间20h。 轧辊整体预热的主要作用为差温炉加热做准备，降低轧辊横截面内外温差，避免 在差温炉加热过程中内外温差过大形成的热应力使轧辊出现裂纹或断裂。 c.辊身工作层快速加热：差温炉提前预热至1000°C，保温20_30min。将整体预热 后的轧辊快速取出装入开合式燃气差温炉，要求5-10min完成，入差温炉辊身温度700°C， 对辊身工作层快速加热，加热速度240-320°C /h为宜，保温温度1020-1100°C，保温时间〔 (工作层厚度+5)/30〕h。本实施例的加热速度280°C /h升温至保温温度，保温温度1030°C， 保温时间2h。 辊身工作层快速加热的作用，利用差温炉快速加热的特点，仅对辊身高铬钢工作 层进行加热保温，使辊身工作层达到淬火所需的温度，而轧辊内部温度还处于较低的温度， 减少整支轧辊的蓄热量，为后续淬火做准备。 d.喷液淬火：淬火前预调喷淬机水压风压，风压0. 25-0. 3MPa，水压0. 1-0. 2MPa， 以保证雾化效果；预调喷嘴距辊身距离700mm，喷嘴中心略高于辊身中心线15-25mm。差温 炉加热保温结束后，将轧辊在3-5min时间内吊到喷淬及工位进行辊身局部淬火。喷雾淬火 冷却过程中每5min测温并记录一次，待辊身温度至600°C，停止喷雾；然后用轴流风机风冷 至450°C ;停止吹风在静止的空气中空冷，控制终冷温度400°C，期间每隔15-20min测温并 记录一次，然后装入电阻炉回火。 e.回火：利用750°C电阻炉回火(带循环风机)，回火前拆除辊颈包裹的石棉纤维 毡。采取三段回火工艺，第一段回火温度500°C，保温时间14h ;本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离心复合高铬钢轧辊的差温热处理方法，其特征在于：它采用以下步骤进行：a.工艺准备：铸造离心复合高铬钢轧辊经粗加工后，将辊颈包覆保温隔热材料石棉纤维毡，辊身压铠装热电偶，外接温控仪表，吊装到台车式电阻炉支垫稳固；b. 轧辊整体预热：利用电阻炉对离心复合高铬钢轧辊分段加热，加热到750‑850℃，以辊身压铠装热电偶测温为准，保温时间20h；c.辊身工作层快速加热：将整体预热后的轧辊快速取出装入开合式燃气差温炉，对辊身工作层快速加热，加热速度240‑320℃/h，保温温度1020‑1100℃，保温时间〔（工作层厚度+5）/30〕h；d.喷液淬火：淬火介质为水经压缩空气雾化后的液化气体，差温炉加热保温结束后，将轧辊吊到喷淬机工位进行辊身局部淬火，喷雾淬火冷却至600℃，停止喷雾，然后风冷、空冷控制终冷温度380‑450℃；e.回火：回火前拆除辊颈包裹的石棉纤维毡；回火温度以辊身硬度具体要求而定，一般在500‑550℃，保温时间25‑30h后炉冷。

【技术特征摘要】
1. 一种离心复合高铬钢轧辊的差温热处理方法，其特征在于：它采用以下步骤进行： a. 工艺准备：铸造离心复合高铬钢轧辊经粗加工后，将辊颈包覆保温隔热材料石棉纤 维毡，辊身压铠装热电偶，外接温控仪表，吊装到台车式电阻炉支垫稳固； b. 轧辊整体预热：利用电阻炉对离心复合高铬钢轧辊分段加热，加热到750-850°C， 以辊身压铠装热电偶测温为准，保温时间20h ; c. 辊身工作层快速加热：将整体预热后的轧辊快速取出装入开合式燃气差温炉，对辊 身工作层快速加热，加热速度240-320°C /h，保温温度1020-1100°C，保温时间〔(工作层厚 度+5)/30〕h ; d. 喷液淬火：淬火介质为水经压缩空气雾化后的液化气体，差温炉加热保温结束后， 将轧辊吊到喷淬机工位进行辊身局部淬...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宝存，张伟，李元春，肖连华，李仕源，黄明，高玉章，刘双喜，
申请(专利权)人：河北钢铁股份有限公司唐山分公司，
类型：发明
国别省市：河北;13