一种轧辊差温热处理方法技术

本发明专利技术公开了一种轧辊差温热处理方法，涉及热处理技术领域。所述热处理方法的工艺步骤包括工艺准备、预热阶段、差温预热阶段、高速升温阶段、高温保温阶段。该方法预热温度低，其预热温度为480～500℃，高速升温前的定温温度为800～850℃，高速升温段采用阶段式升温的方式，共有3个升温节点，每到达一个温度节点保温2分钟，高温保温分两个阶段进行，两个阶段的保温时间和温度不同。采用本发明专利技术的热处理方法制得的轧辊，具有较高的硬度均匀性、良好的心部组织，并且可以降低热处理能耗，降低企业生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及乳辊的差温热处理工艺方法，涉及热处理

技术介绍
当前锻造和铸造大型支承辊的热处理工艺一般为感应淬火工艺和差温淬火工艺，其中感应淬火工艺受加热深度的限制，不适合制作工作层较深的乳辊，受线圈的限制，感应淬火工艺对不同品种的乳辊适应性差。而差温淬火工艺采用火焰加热的方式，为确保工作层加热深度达到要求，传统的差温淬火工艺预热温度较高，保温时间较长，为了尽可能加大心表温度差，快速加热段全速升温，导致保温时乳辊各处温度不一致，温度均匀性差。在后期的淬火时会造成硬度不均匀，且由于心部温度持续升高，造成心部组织发生变化，导致综合力学性能降低，影响乳制时乳辊的抗事故能力。乳辊使用寿命低，整个热处理阶段能耗浪费严重，增加了企业的生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种乳辊差温热处理方法，增加差温处理时乳辊的温度均匀性，并保证乳辊心部具有较低的温度。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是:—种乳辊差温热处理方法，乳辊的材质为Cr3、Cr4或Cr5的其中一种，乳辊的热处理包括下列工艺步骤:①工艺准备在所需处理的乳辊辊身上安装测温热电偶；②预热阶段将乳辊整体放入空气炉中进行预热，预热温度为480?500°C ；③差温预热阶段预热完成后，将乳辊放入差温炉中，以15?20°C /min的升温速率加热到800?850。。；④高速升温阶段高速升温阶段设三个温度节点，所述三个温度节点分别是900°C、950°C和1000°C，在乳辊差温预热完成后，以20?25°C /min的升温速率升温，乳辊表面温度到达每个节点后保温2min，最终升温至1050°C进入下一阶段；⑤高温保温阶段高温保温分两段进行，第一阶段是在1050°C保温，第二阶段是在1000°C保温，每段的保温时间由公式T = a XD确定；式中:Τ--保温时间，单位为min;α——加热系数，单位为min/mm ；D--乳棍工作层厚度，单位为mm ；第一阶段保温时间的加热系数α为1.2min/mm，第二阶段保温时间的加热系数α为 0.8min/mm ；第二阶段保温完成后进行冷却处理。进一步的，预热阶段的保温时间为10?15h。进一步的，差温预热阶段的保温时间为10?15min。进一步的，冷却处理是在第二阶段高温保温完成后，将乳辊从差温炉中吊出，然后进行喷雾冷却。采用上述方案后，与现有技术相比具有以下有益效果:该热处理方法采用的预热温度较低，可以使心部温度始终低于650°C ;使用分段快速升温的方式并采用较短的保温时间，可以使乳辊辊身不同部位温度差控制在10°C以内。所以，由此方法制得的乳辊具有较高的硬度均匀性、良好的心部组织和综合力学性能。采用该热处理方法不需要对乳辊进行整体加热，可以使热处理能耗降低20%以上，降低企业的生产成本。【具体实施方式】—种乳辊差温热处理方法，包括下列工艺步骤:—种乳辊差温热处理方法，乳辊的材质为Cr3、Cr4或Cr5的其中一种，乳辊的热处理包括下列工艺步骤:①工艺准备在所需处理的乳辊辊身上安装测温热电偶；②预热阶段将乳辊整体放入空气炉中进行预热，预热温度为480?500°C ；③差温预热阶段预热完成后，将乳辊放入差温炉中，以15?20°C /min的升温速率加热到800?850。。；④高速升温阶段高速升温阶段设三个温度节点，所述三个温度节点分别是900 °C、9 50 °C和1000°C，在乳辊差温预热完成后，以20?25°C /min的升温速率升温，乳辊表面温度到达每个节点后保温2min，最终升温至1050°C进入下一阶段；⑤高温保温阶段高温保温分两段进行，第一阶段是在1050°C保温，第二阶段是在1000°C保温，每段的保温时间由公式T = a XD确定；式中:T--保温时间，单位为min;α--加热系数，单位为min/mm ； D--乳棍工作层厚度，单位为mm ；第一阶段保温时间加热系数α为1.2min/mm，第二阶段保温时间加热系数α为0.8min/mm ；第二阶段保温完成后进行冷却处理。下面结合实施例对本专利技术做进一步详细说明:实施例1所需热处理的乳棍材质为Cr5，规格为Φ 1500mm,工作层要求厚度75mm。本实施例的热处理工艺如下:①工艺准备，在所需处理的乳辊辊身上安装测温热电偶；②将完成工艺准备的乳辊吊入空气炉中，进行整体预热，设定预热温度为500°C，待测温热电偶所测温度达到预设温度500°C时，停止加热保温15h，保温结束后将乳辊吊出转运至差温炉；③将预热完成的乳辊吊入差温炉中，先以15°C /min的升温速率预热到起始定温850°C，再以25°C /min的升温速率升温至900°C，保温2min，以25°C /min的升温速率升温至950°C，保温2min，以25°C /min的升温速率升温至1000°C，保温2min，以25°C /min的升温速率升温至 1050°C，保温 90min(75Xl.2 = 90)，5min 降温至 1000°C，保温 60min (75 X 0.8=60)，然后出炉进行喷雾冷却，完成差温热处理。通过测温热电偶的监测，测得辊身不同部位实际最大温度差为6°C，符合要求。采用打孔测温和数值模拟方法，确定心部温度为615°C，加热深度为100mm，均达到预期目标。对比传统热处理方法，本次生产能耗降低了 26%。实施例2所需热处理的乳棍材质为Cr4，规格为Φ 1500mm,工作层要求厚度75mm。本实施例的热处理工艺如下:①工艺准备，在所需处理的乳辊辊身上安装测温热电偶；②将完成工艺准备的乳辊吊入空气炉中，进行整体预热，设定预热温度为500°C，待测温热电偶所测温度达到预设温度500°C时，停止加热保温15h，保温结束后将乳辊吊出转运至差温炉；③将预热完成的乳辊吊入差温炉中，先以15°C /min的升温速率预热到起始定温850°C，再以22°C /min的升温速率升温至900°C，保温2min，以23°C /min的升温速率升温至950°C，保温2min，以24°C /min的升温速率升温至1000°C，保温2min，以24°C /min的升温速率升温至 1050°C，保温 90min(75Xl.2 = 90)，5min 降温至 1000°C，保温 60min (75 X 0.8=60)，然后出炉进行喷雾冷却，完成差温热处理。通过测温热电偶的监测，测得辊身不同部位最大温度差为5°C，符合要求。采用打孔测温和数值模拟方法，确定心部温度为620°C，加热深度为95mm，均达到预期目标。对比传统热处理方法，本次生产能耗降低了 24%。实施例3所需热处理的乳棍材质为Cr3，规格为Φ 1200mm,工作层要求厚度65mm。本实施例的热处理工艺如下:①工艺准备，在所需处理的乳辊辊身上安装测温热电偶；②将完成工艺准备的乳辊吊入空气炉中，进行整体预热，设定预热温度为480°C，待测温热电偶所测温度达到预设温度480°C时，停止加热保温llh，保温结束后将乳辊吊出转运至差温炉；③将预热完成的乳辊吊入差温炉中，先以15°C /min的升温速率预热到起始定温850°C，再以20°C /min的升温速率升温至900°C，保温2min，以20°C /min的升温速率升温至950°本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轧辊差温热处理方法，其特征在于：轧辊的材质为Cr3、Cr4或Cr5的其中一种，轧辊的热处理包括下列工艺步骤：①工艺准备在所需处理的轧辊辊身上安装测温热电偶；②预热阶段将轧辊整体放入空气炉中进行预热，预热温度为480～500℃；③差温预热阶段预热完成后，将轧辊放入差温炉中，以15～20℃/min的升温速率加热到800～850℃；④高速升温阶段高速升温阶段设三个温度节点，所述三个温度节点分别是900℃、950℃和1000℃，在轧辊差温预热完成后，以20～25℃/min的升温速率升温，轧辊表面温度到达每个节点后保温2min，最终升温至1050℃进入下一阶段；⑤高温保温阶段高温保温分两段进行，第一阶段是在1050℃保温，第二阶段是在1000℃保温，每段的保温时间由公式T＝α×D确定；式中：T——保温时间，单位为min；α——加热系数，单位为min/mm；D——轧辊工作层厚度，单位为mm；第一阶段保温时间的加热系数α为1.2min/mm，第二阶段保温时间的加热系数α为0.8min/mm；第二阶段保温完成后进行冷却处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔聪聪，梁俊良，杨静，
申请(专利权)人：中钢集团邢台机械轧辊有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13