專(zhuān)利名稱(chēng)：大型寬厚板軋機(jī)用鍛鋼支承輥的鍛后熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種支承輥的熱處理方法，具體涉及一種大型寬厚板軋機(jī)用鍛鋼支承輥的鍛后熱處理方法。
背景技術(shù)：
支承輥是金屬軋制設(shè)備上必備的主要零件，用來(lái)支承工作輥或中間輥以便在軋制時(shí)防止工作輥出現(xiàn)撓曲變形而影響板形質(zhì)量。支承輥質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響軋板的產(chǎn)量及質(zhì)量。隨著軋機(jī)性能的提高和軋制技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)了軋輥材料和制造技術(shù)長(zhǎng)足的發(fā)展。特別是近十幾年，軋機(jī)向高速化、自動(dòng)化方向的發(fā)展，板型控制精度要求提高，軋制條件越來(lái)越苛刻，致使如何提高軋制效率，降低軋制成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量成為突出的問(wèn)題。支承輥復(fù)雜多樣的工況條件使其不同于一般的工件，除了需要常規(guī)的力學(xué)性能之夕卜，還需具有優(yōu)良的抗折斷性、耐磨性、抗剝落性和抗熱裂性。一般支承輥產(chǎn)品需經(jīng)過(guò)三次熱處理，即鍛后熱處理、預(yù)備熱處理和差溫?zé)崽幚?。鍛后熱處理主要是?xì)化晶粒、調(diào)整組織及均勻性、防止形成白點(diǎn)缺陷，同時(shí)利于切削加工的作用；預(yù)備熱處理的作用主要是使輥頸達(dá)到規(guī)定硬度和提高·芯部機(jī)械性能，提高工件基體承受后續(xù)激烈的差溫?zé)崽幚淼哪芰?。預(yù)備熱處理，一般采用正火空冷或油冷淬火工藝，以獲得片狀珠光體或索氏體組織，使晶粒進(jìn)一步細(xì)化，并改善強(qiáng)韌性。對(duì)于板寬小于2000mm的帶鋼軋機(jī)，其所用的支承輥尺寸較小，重量不超過(guò)60噸，在預(yù)備熱處理時(shí)一般采用油冷淬火工藝，高溫回火后可獲得細(xì)密的索氏體組織，具有良好的機(jī)械性能，輥頸硬度可達(dá)35 45HS。對(duì)于板寬為2500mm以上的中、寬厚板軋機(jī)，由于其所用的支承輥尺寸較大，重量達(dá)80 200噸，已超過(guò)一般大型油槽的冷卻能力，因此不能進(jìn)行油冷淬火操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種大型寬厚板軋機(jī)用鍛鋼支承輥的鍛后熱處理方法，它可以解決大型鍛鋼寬厚板支承輥由于尺寸大、重量重而難以進(jìn)行預(yù)備熱處理的難點(diǎn)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明大型寬厚板軋機(jī)用鍛鋼支承輥的鍛后熱處理方法的技術(shù)解決方案為:用于對(duì)板寬為2500mm以上的軋機(jī)用支承輥進(jìn)行鍛后熱處理，包括以下步驟:第一步，完全退火；將起始溫度為550 650°C的工件進(jìn)爐保溫30 50小時(shí)；然后以彡80°C /h的升溫速度升至900 980°C進(jìn)行完全退火，保溫30 50小時(shí)；之后以彡20°C /h的降溫速度降至550±20°C，保溫30 50小時(shí)；第二步，球化退火；將溫度為550±20°C的工件以彡500C /h的升溫速度升至640±20°C，保溫30 50小時(shí)；然后以彡80°C /h的升溫速度升至780 880°C進(jìn)行球化退火，保溫30 50小時(shí)；之后以彡40°C /h的降溫速度降至640±20°C，保溫30 50小時(shí)；第三步，正火；將溫度為640±20°C的工件以彡800C /h的升溫速度升至900 980°C進(jìn)行正火，保溫30 50小時(shí)；之后將工件出爐，以鼓風(fēng)冷卻的方式使工件冷卻至250 350°C ；所述鼓風(fēng)冷卻的方法為:將多臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)對(duì)稱(chēng)均勻分布于工件的兩側(cè)，對(duì)輥身輥頸進(jìn)行鼓風(fēng)冷卻，至輥頸處的溫度為300 400°C時(shí)停止鼓風(fēng)，再空冷至250 350°C。第四步，回火；將溫度為250 350°C的工件進(jìn)爐保溫30 50小時(shí)；然后以彡40°C /h的升溫速度升至580 650°C，保溫80 120小時(shí)；之后以彡40°C /h的降溫速度降至350 450°C，再以彡200C /h的降溫速度降至低于200°C后出爐空冷。本發(fā)明可以達(dá)到的技術(shù)效果是:本發(fā)明能夠解決大型鍛件鍛造變形的不均勻性以及再結(jié)晶程度不同，使鍛件毛坯容易形成粗晶，組織不均勻，鍛造應(yīng)力較大等問(wèn)題，能夠調(diào)整鍛態(tài)不均勻組織，減少應(yīng)力、改善碳化物形態(tài)、滿(mǎn)足輥頸硬度等機(jī)械性能要求。與現(xiàn)有的鍛后熱處理的球化退火+回火的處理過(guò)程相比，本發(fā)明增加了完全退火和正火處理過(guò)程。其中完全退火可以均勻組織、減少鍛造應(yīng)力；球化退火可以得到高韌性的球化組織，利于切削加工，并為后續(xù)熱處理提供組織準(zhǔn)備；正火可以細(xì)化晶粒，均勻組織。

為了保證輥頸的硬度要求，本發(fā)明的球化退火在前，正火在后?；鼗馂樽詈笠坏拦ば?，主要為了降低正火后冷卻產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，獲得穩(wěn)定的回火組織，達(dá)到所要求的力學(xué)性能指標(biāo)；另外回火兼顧擴(kuò)氫，有效地防止大型鍛件白點(diǎn)缺陷的產(chǎn)生。本發(fā)明對(duì)板寬為2500mm以上的軋機(jī)用支承輥采用一次鍛后熱處理的操作方法，通過(guò)正火鼓風(fēng)冷卻的方式，使工件的輥頸硬度等機(jī)械性能符合技術(shù)要求；同時(shí)減少了一道預(yù)備熱處理工序，縮短了生產(chǎn)周期也降低了生產(chǎn)成本，并使得鍛后熱處理之后的寬厚板支承輥能夠獲得機(jī)械性能較好的珠光體組織和索氏體組織，使輥頸硬度達(dá)30 40HS，機(jī)械性能符合技術(shù)要求，為后續(xù)的差溫?zé)崽幚碜龊媒M織準(zhǔn)備。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:圖1是本發(fā)明大型寬厚板軋機(jī)用鍛鋼支承輥的鍛后熱處理方法的實(shí)施例示意圖；圖2是采用本發(fā)明對(duì)典型工件進(jìn)行風(fēng)冷的示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示為本發(fā)明大型寬厚板軋機(jī)用鍛鋼支承輥的鍛后熱處理方法的實(shí)施例，用于對(duì)板寬為2500mm以上的軋機(jī)用鍛鋼支承輥進(jìn)行鍛后熱處理，包括以下步驟:第一步，完全退火；將起始溫度為550 650°C的工件進(jìn)爐保溫30 50小時(shí)；然后以彡80°C /h的升溫速度升至900 980°C進(jìn)行完全退火，保溫30 50小時(shí)；之后以彡20°C /h的降溫速度降至550±20°C，保溫30 50小時(shí)；第二步，球化退火；
將溫度為550±20°C的工件以彡50°C /h的升溫速度升至640±20°C，保溫30 50小時(shí)；然后以彡80°C /h的升溫速度升至780 880°C進(jìn)行球化退火，保溫30 50小時(shí)；之后以彡400C /h的降溫速度降至640±20°C，保溫30 50小時(shí)；第三步，正火；將溫度為640±20°C的工件以彡800C /h的升溫速度升至900 980°C進(jìn)行正火，保溫30 50小時(shí)；之后將工件出爐，以鼓風(fēng)冷卻的方式使工件冷卻至250 350°C ；鼓風(fēng)冷卻的方法如下:如圖2所示，將10臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)對(duì)稱(chēng)均勻分布于工件的兩側(cè)，對(duì)輥身輥頸進(jìn)行鼓風(fēng)冷卻，至輥頸處的溫度為300 400°C時(shí)停止鼓風(fēng)，再空冷至250 350°C。第四步，回火；將溫度為250 350°C的工件進(jìn)爐保溫30 50小時(shí)；然后以彡40°C /h的升溫速度升至580 650°C，保溫80 120小時(shí)；之后以彡40°C /h的降溫速度降至350 450°C，再以彡200C /h的降溫速度降至低于200°C后出爐空冷。采用本發(fā)明可以對(duì)如圖2所示的支承輥工件進(jìn)行熱處理，支承輥工件的最大直徑為2340mm，長(zhǎng)度為10030mm，材料為2.5% Cr，重量約170噸，經(jīng)本發(fā)明的熱處理之后，產(chǎn)品機(jī)械性能測(cè)試結(jié)果如下:一、化學(xué)成分化學(xué)成分Wt %
權(quán)利要求
1.種大型寬厚板軋機(jī)用鍛鋼支承輥的鍛后熱處理方法，其特征在于，用于對(duì)板寬為2500mm以上的軋機(jī)用支承輥進(jìn)行鍛后熱處理，包括以下步驟: 弟一步，完全退火； 將起始溫度為550 650°C的工件進(jìn)爐保溫30 50小時(shí)；然后以彡80°C /h的升溫速度升至900 980°C進(jìn)行完全退火，保溫30 50小時(shí)；之后以彡20°C /h的降溫速度降至550±20°C，保溫30 50小時(shí)； 第二步,球化退火； 將溫度為550±20°C的工件以彡500C /h的升溫速度升至640±20°C，保溫30 50小時(shí)；然后以< 80°C /h的升溫速度升至780 880°C進(jìn)行球化退火，保溫30 50小時(shí)；之后以彡40°C /h的降溫速度降至640±20°C，保溫30 50小時(shí)； 第二步，正火； 將溫度為640±20°C的工件以彡800C /h的升溫速度升至900 980°C進(jìn)行正火，保溫30 50小時(shí)；之后將工件出爐，以鼓風(fēng)冷卻的方式使工件冷卻至250 350°C ； 第四步，回火； 將溫度為250 350°C的工件進(jìn)爐保溫30 50小時(shí)；然后以彡40°C /h的升溫速度升至580 650°C，保溫80 120小時(shí)；之后以彡40°C /h的降溫速度降至350 450°C，再以彡200C /h的降溫速度降至低于200°C后出爐空冷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型寬厚板軋機(jī)用鍛鋼支承輥的鍛后熱處理方法，其特征在于，所述第三步鼓風(fēng)冷卻的方法為:將多臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)對(duì)稱(chēng)均勻分布于工件的兩側(cè)，對(duì)輥身輥頸進(jìn)行鼓風(fēng)冷卻，至輥頸處的溫度為300 400°C時(shí)停止鼓風(fēng)，再空冷至250 350°C。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種大型寬厚板軋機(jī)用鍛鋼支承輥的鍛后熱處理方法，用于對(duì)板寬為2500mm以上的軋機(jī)用支承輥進(jìn)行鍛后熱處理，包括以下步驟第一步，完全退火；第二步，球化退火；第三步，正火；第四步，回火。本發(fā)明對(duì)板寬為2500mm以上的軋機(jī)用支承輥采用一次鍛后熱處理的操作方法，通過(guò)正火鼓風(fēng)冷卻的方式，使工件的輥頸硬度等機(jī)械性能符合技術(shù)要求；同時(shí)減少了一道預(yù)備熱處理工序，縮短了生產(chǎn)周期也降低了生產(chǎn)成本，并使得鍛后熱處理之后的寬厚板支承輥能夠獲得機(jī)械性能較好的珠光體組織和索氏體組織，使輥頸硬度達(dá)30～40HS，機(jī)械性能符合技術(shù)要求，為后續(xù)的差溫?zé)崽幚碜龊媒M織準(zhǔn)備。
文檔編號(hào)C21D9/38GK103088199SQ20111034647
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者張智峰, 陸寅松, 胡志強(qiáng) 申請(qǐng)人:上海重型機(jī)器廠(chǎng)有限公司