具有厚淬硬层的冷轧辊及其制造方法技术

技术编号:12862603 阅读:96 留言:0更新日期:2016-02-13 11:15
本发明专利技术涉及一种具有厚淬硬层的冷轧辊,冷轧辊材质中的化学组分及重量百分含量为,C 0.70~1.20%;Si 0.5~1.20%;Mn 0.60~1.00%;Cr 2.50~4.00%;Mo 0.20~1.00%;Ni≤0.30%;S≤0.015%;P≤0.015%;其余为Fe和不可避免的杂质;本发明专利技术提高冷轧辊硬淬层的厚度,避免冷轧辊在使用中进行二次淬火。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及乳辊制造
,尤其是一种具有厚淬硬层的冷乳辊及其制造方 法。
技术介绍
随着现代化冷乳机制作水平日益提高,对乳辊要求日益苛刻,乳辊可使用工作层 厚度逐渐加大,为适应冷乳机的发展,冷乳辊材料以Cr含量提高为发展趋势,从最初的 Cr2、Cr3发展到Cr5材质,以提高乳辊的淬硬层厚度,以满足乳辊整个服役周期的辊身硬度 要求,避免使用过程中的重淬。Cr5材质同Cr3材质相比,由于Cr合金含量较高,成分偏析 严重,制造难度大,制作成本高,推广应用受到限制。而普通Cr3材质淬硬层厚度较浅,一般 在30mm以下,对于工作层要求30mm以上的冷乳辑,采用普通Cr3材质乳辑用到一定直径后 需要再返回乳辊制造厂家再进行一次表面淬火处理,以保证辊身硬度要求,这样需增加乳 辊周转数量,并附加来回运输和重淬费用,提高了乳辊成本。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种具有厚淬硬层的冷乳辊及其制造方法,提 高冷乳辊硬淬层的厚度,避免冷乳辊在使用中进行二次淬火。 为解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案是: 具有厚淬硬层的冷乳辊,所述冷乳辊材质中的化学组分及重量百分含量为, C 0· 70 ~1. 20% ;Si 0· 50 ~1. 20% ;Mn 0· 60 ~1. 00% ;Cr 2. 50 ~4. 00% ; Μ〇0· 20~L 00%;Ni彡0· 30%;S彡(λ 015%;P彡0· 015%;其余为Fe和不可避免的杂质。 本专利技术的技术方案的进一步改进在于:所述冷乳辊材质中的化学组分及重量百分 含量为, C 0· 77 ~0· 85% ;Si 0· 50 ~0· 90 % ;Mn 0· 65 ~0· 90 % ;Cr 3. 00 ~3. 40 % ; Μ〇0· 40~0· 80%;Ni彡0· 15%;S彡(λ 013%;P彡(λ 008%;其余为Fe和不可避免的杂质。 本专利技术的技术方案的进一步改进在于:所述冷乳辊的制造方法包括下列工艺步 骤, 1)按照冷乳辊材质中的化学组分及重量百分含量配制钢材原料,按照辊坯生产工 艺制得辊坯; 2)对辊坯进行粗车和调质热处理; 3)对辊坯进行感应淬火热处理。 本专利技术的技术方案的进一步改进在于:所述步骤1)中辊坯生产工艺的具体过程 为,将钢材原料用电弧炉和LF/VD精炼炉进行冶炼,模铸成电极棒,脱模后对电极棒进行退 火处理,再将电极棒电渣重恪成电渣锭,对电渣锭的化学组分及重量百分含量进行化验,成 分合格后将电渣锭加热,锻造成锻坯,对锻坯进行锻后热处理,最后进行车削加工得到辊 坯。 本专利技术的技术方案的进一步改进在于:所述电极棒退火处理的退火温度为620~ 680°C,退火时间为12~24h,所述锻后热处理温度为650~700°C,处理时间为24~36h。 本专利技术的技术方案的进一步改进在于:所述步骤2)中调质热处理的具体过程为, 将粗车后的辊坯加热至850~900°C,保温时间6~10h,将保温后的辊坯进行水淬,水淬时 间为20~30min,再将水淬后的辊坯加热至600~650°C进行高温回火,回火时间为20~ 30h〇 本专利技术的技术方案的进一步改进在于:所述步骤3)中感应淬火热处理的具体过 程为,将预备热处理后的辑还转移至双频感应淬火装置内,加热至880°C~940°C,加热后 的辊坯喷水冷却,冷却后的辊坯加热至100~350°C进行低温回火,低温回火时间为60~ 120h〇 本专利技术的技术方案的进一步改进在于:所述冷乳辑的淬硬层厚度大于40mm。 本专利技术的技术方案的进一步改进在于:所述冷乳辊的表面硬度为80~100HSD。 由于采用了上述技术方案,本专利技术取得的技术进步是: 本专利技术通过对冷乳辊材质和制造方法的改进,获得了一种具有较厚淬硬层厚度的 冷乳辊,经生产试验证明,在同样的工艺条件下,本专利技术的乳辊的淬硬层厚度比原来普通 Cr3乳辑提高10mm以上。 本专利技术在冷乳辊材质中的化学组分及重量百分含量上做了较大改进,在Cr含量 3%基础上提高了 Μη的含量,使得本专利技术的冷乳辊的淬硬层厚度可达到半径40mm以上,基 本满足了冷乳机用工作辊和中间辊工作层使用要求。本专利技术打破了传统的通过增加 Cr、Ni 等贵重合金元素来提高淬透性的做法,通过调整Mn、Si、Mo等含量,经过适当的热处理后能 够得到超厚淬硬层,从而替代Cr5材质,提高工艺性能,降低成本,并能保证冷乳辊的耐磨 性等使用性能。 本专利技术对冷乳辊的制造工艺步骤进行较大的改进, 辊坯生产工艺能够保证辊坯高的纯净度,良好的冶金质量,得到均匀细密的锻造 组织,通过对辊坯进行调质热处理,使得辊坯获得较高的综合机械性能,能够承受激烈的淬 火冷却,调质热处理后,辊身晶粒度适中,组织均匀,碳化物呈颗粒状析出。通过对辊坯进行 感应淬火处理,使得辊坯获得合适的辊身硬度和良好的组织状态,对感应淬火+回火后金 相组织进行检测,碳化物颗粒的种类、大小、数量明显改善。【具体实施方式】 本专利技术中,冷乳辊硬淬层厚度的测试方法为:采用辊身逐层车磨削方式,逐层 进行硬度检测。冷乳辊辊面硬度的测试方法为:采用乳辊专用的肖氏硬度计,按GB/ T13313-2008方法检测HSD数值。 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 本实施例的具有厚淬硬层的冷乳辊的制造方法包括以下步骤, 1)按照冷乳辊材质中的化学组分及重量百分含量配制钢材原料,按照辊坯生产工 艺制得辊坯。 具体为,将钢材原料用电弧炉和LF/VD精炼炉进行冶炼,模铸成电极棒,脱模后对 电极棒进行退火处理,再将电极棒电渣重熔成电渣锭,对电渣锭的化学组分及重量百分含 量进行化验,成分合格后将电渣锭加热,锻造成锻坯,对锻坯进行锻后热处理,最后进行车 削加工得到辊坯。 电极棒退火处理的退火温度为650°C,退火时间为15h,锻后热处理温度为680°C, 处理时间为30h。 本实施例的冷乳辊材质中的主要化学组分的重量百分含量测试结果参见表1中 实施例1列所示,其余为Fe和不可避免的杂质。 2)对辊坯进行粗车和调质热处理。 具体为,将粗车后的辊坯加热至860°C,保温时间8h,将保温后的辊坯进行水淬, 水淬时间为20分钟,再将水淬后的辊坯加热至625°C进行高温回火,回火时间为20h。 3)对辊坯进行感应淬火热处理。 具体为,将预备热处理后的辊坯转移至双频感应淬火装置内,加热至900°C,加热 后的辊坯喷水冷却,冷却后的辊坯加热至130°C进行低温回火,低温回火时间为80h。 通过上述处理后,本实施例的冷乳辊,表面硬度为93~95HSD,淬硬层厚度为 42. 5mm〇 实施例2 本实施例的具有厚淬硬层的冷乳辊,其材质中的主要化学组分的重量百分含量经 测试,主要化学组分的含量参见当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有厚淬硬层的冷轧辊,其特征在于:所述冷轧辊材质中的化学组分及重量百分含量为,C 0.70~1.20%;Si 0.50~1.20%;Mn 0.60~1.00%;Cr 2.50~4.00%;Mo 0.20~1.00%;Ni≤0.30%;S≤0.015%;P≤0.015%;其余为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:党坤会朱学刚
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

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