9Cr2MoV冷軋輥鋼的鍛后熱處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種9Cr2MoV冷軋輥鋼的鍛后熱處理方法。其特點(diǎn)在于：所述的冷軋輥材料為9Cr2MoV鋼，其鍛后熱處理方法包括正火和球化退火，其中正火工藝選擇在950℃，較高的溫度有利于碳化物的溶解，保證成分的均勻性。在正火冷卻時(shí)，應(yīng)將冷軋輥吊下噴霧狀水冷卻，防止在晶界上形成連續(xù)的網(wǎng)狀碳化物；在球化退火工藝中，經(jīng)過820℃保溫，細(xì)小的碳化物很容易從中間熔斷，形成大量彌散分布的碳化物質(zhì)點(diǎn)；經(jīng)過緩冷，奧氏體繼續(xù)析出作為非自發(fā)核心的碳化物，奧氏體的碳富集區(qū)便成為碳化物晶核長成晶粒，最后經(jīng)過730℃等溫，聚集長大為一定尺寸的粒狀滲碳體，從而獲得良好的球化組織。
【專利說明】9Cr2MoV冷軋輥鋼的鍛后熱處理工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種9Cr2MoV冷軋輥鋼的鍛后熱處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]軋輥是軋機(jī)的主要易耗備件，軋輥的質(zhì)量是影響軋鋼廠的軋材質(zhì)量和成本消耗的重要因素。Cr2系列鋼軋輥是現(xiàn)階段國內(nèi)軋機(jī)組使用最多的零部件，輥身往往經(jīng)過退火、粗車、調(diào)質(zhì)、半精車、表面淬火等工序加工而成。冷軋產(chǎn)品以其產(chǎn)品性能好，光潔度高，表面質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)使得其在國民經(jīng)濟(jì)中具有相當(dāng)重要的作用，而對于直接加工金屬的主要工具軋輥的質(zhì)量和使用壽命就直接關(guān)系到軋制生產(chǎn)的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)成本。目前，國內(nèi)的軋輥在質(zhì)量、品種規(guī)格及生產(chǎn)工藝等方面都與發(fā)達(dá)國家相比存在著一定的差距，因此，為滿足國民經(jīng)濟(jì)各部門對冷軋鋼材的需求，對現(xiàn)有的各種冷軋輥進(jìn)行必要技術(shù)改造，已經(jīng)是勢在必行。
[0003]冷軋輥的制造是個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過程，每一個(gè)工藝環(huán)節(jié)都起到一個(gè)舉足輕重的作用，尤其是其中的熱處理工藝過程。對于輥坯鍛后熱處理來說，正火與球化退火的關(guān)鍵作用在于為之后的調(diào)質(zhì)和淬火工藝做好充分的組織準(zhǔn)備，提高冷軋工作輥的抗剝落和抗斷裂性能，能為提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品合格率、并使得材質(zhì)在之后的淬火工藝中能夠發(fā)揮其最佳性能做出突出貢獻(xiàn)。
[0004]現(xiàn)有國內(nèi)外冷軋輥材質(zhì)大多采用9Cr2系或86CrMoV7鋼，這些材料的剛度和韌性都較好，并具有良好的耐磨性和抗斷裂性能，使用壽命較長。但是當(dāng)采用大尺寸鍛坯制作的冷軋輥，有些在粗車時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)開裂，而且隨著鍛坯尺寸增大，開裂現(xiàn)象越嚴(yán)重。這是由于大尺寸冷軋輥鍛造中遺留的缺陷(帶狀偏析、網(wǎng)狀碳化物等)，采用常規(guī)熱處理工藝不能完全消除，造成了軋輥的開裂。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際與熱處理理論相結(jié)合，9Cr2MoV鋼的終鍛溫度要控制在750~850°C，鍛后立即進(jìn)行噴霧狀水進(jìn)行冷卻，將輥身表面溫度冷卻至350~400°C，防止奧氏體析出碳化物形成連續(xù)的網(wǎng)狀碳化物。正火溫度選擇在950°C，較高的溫度有利于碳化物的溶解，增大碳和合金元素在鋼中的擴(kuò)散速率，保證成分的均勻性。在正火冷卻時(shí)，應(yīng)將冷軋輥吊下噴霧狀水冷卻，增大冷軋輥的冷卻速率，抑制奧氏體中的碳化物析出，防止在晶界上形成連續(xù)的網(wǎng)狀碳化物，保證形成細(xì)小的片狀珠光體或偽共析珠光體。在球化退火過程中，經(jīng)過820°C保溫，細(xì)小的片狀珠光體中的碳化物很容易從中間熔斷，分布在不均勻的奧氏體中，形成了大量彌散分布的碳化物質(zhì)點(diǎn)。經(jīng)過緩冷，奧氏體繼續(xù)析出碳化物，這些碳化物質(zhì)點(diǎn)作為非自發(fā)核心，奧氏體的碳富集區(qū)便成為碳化物晶核長成晶粒，最后經(jīng)過730°C等溫，聚集長大為一定尺寸的粒狀滲碳體，從而獲得良好的球化組織。采用優(yōu)化的鍛后熱處理工藝得到的成分、組織和硬度比較均勻，減少了軋輥的變形和開裂，使其具有高的切削加工能力和高的成材率。
[0005]因在生產(chǎn)實(shí)際過程中，考慮到軋輥的形狀尺寸、堆裝系數(shù)、加熱爐的各種參數(shù)等原因，熱處理工藝的各個(gè)階段的保溫時(shí)間需要根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐進(jìn)一步確定出合理和經(jīng)濟(jì)的方案。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種冷軋輥的鍛后熱處理工藝，從而有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
[0007]本發(fā)明的目的可以通過采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):所述的一種冷軋輥的鍛后熱處理工藝，其特點(diǎn)在于:所述冷軋輥材料為9Cr2MoV鋼，其熱處理方法包括有正火和球化退火工藝，其熱處理步驟如下:
[0008](I)正火階段:冷軋輥鍛后經(jīng)噴霧狀水冷卻至350°C~400°C時(shí)，將其在熱處理爐中加熱到M23C6型鉻的碳化物溶入奧氏體的溫度950°C 土 10°C，保溫時(shí)間4h~6h，然后噴霧狀水冷卻至350°C~400°C。
[0009](2)球化回火階段:將噴霧狀水冷卻后的冷軋輥在加熱爐中加熱到820°C 土 10°C，保溫時(shí)間5h~8h后隨爐冷卻至730°C ± 10°C，再保溫時(shí)間7h~12h后隨爐冷卻至400°C，然后吊下空冷至室溫。
[0010]所述的一種冷軋輥的鍛后熱處理工藝，其有益效果包括，有大量彌散分布的球狀碳化物顆粒，無網(wǎng)狀碳化物形成；采用優(yōu)化的正火和球化退火工藝得到的成分、組織和硬度比較均勻，減少了冷軋輥的變形和開裂。在實(shí)際生產(chǎn)中，采用優(yōu)化的正火和球化退火工藝處理后的9Cr2MoV鋼冷軋輥具有高的切削加工能力和高的成材率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的9Cr2MoV鋼冷軋輥鍛后熱處理工藝圖。
[0012]圖2是經(jīng)普通鍛后熱處理工藝得到的9Cr2MoV鋼的金相照片。
[0013]圖3是經(jīng)普通鍛后熱處 理工藝得到的9Cr2MoV鋼的掃描電鏡照片。
[0014]圖4采用本發(fā)明工藝得到的9Cr2MoV鋼的金相照片。
[0015]圖5采用本發(fā)明工藝得到的9Cr2MoV鋼的掃描電鏡照片。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例1，所述的一種冷軋輥鍛后熱處理工藝，其特點(diǎn)在于:所述冷軋輥的材料為9Cr2MoV鋼，其鍛后熱處理方法包括有正火和球化退火工藝，其熱處理步驟如下:
[0017](I)正火階段:冷軋輥鍛后經(jīng)霧狀水冷卻至350°C時(shí)，將其在熱處理爐中加熱到950°C，保溫時(shí)間5h，然后吊下噴霧狀水冷卻至400°C。
[0018](2)球化回火階段:將噴霧狀水冷卻后的冷軋輥在加熱爐中加熱到820°C，保溫時(shí)間7h后隨爐冷卻至730°C，再保溫時(shí)間IOh后隨爐冷卻至400°C，然后吊下空冷至室溫。
[0019]實(shí)施例2，所述的一種冷軋輥鍛后熱處理工藝，其特點(diǎn)在于:所述冷軋輥的材料為9Cr2MoV鋼，其鍛后熱處理方法包括有正火和球化退火工藝，其熱處理步驟如下:
[0020](I)正火階段:冷軋輥鍛后經(jīng)噴霧狀水冷卻至450°C時(shí)，將其在熱處理爐中加熱到960°C，保溫時(shí)間4h，然后吊下噴霧狀水冷卻至400°C。
[0021](2)球化回火階段:將噴霧冷卻后的冷軋輥在加熱爐中加熱到830°C，保溫時(shí)間4h后隨爐冷卻至720°C，再保溫時(shí)間8h后隨爐冷卻至400°C，然后吊下空冷至室溫。
[0022]采用優(yōu)化的鍛后熱處理工藝得到的組織和硬度比較均勻，減少了冷軋輥的變形和開裂，有高的切削加工能力 和高的成材率。
【權(quán)利要求】
1. 9Cr2MoV冷軋輥鋼的鍛后熱處理工藝，其特征在于:所述冷軋輥材料為9Cr2MoV鋼，其熱處理方法包括有正火和球化退火工藝，其熱處理步驟如下: (1)正火階段:冷軋輥鍛后經(jīng)噴霧狀水冷卻至350°C~400°C時(shí)，將其在熱處理爐中加熱到M23C6型鉻的碳化物溶入奧氏體的溫度950°C 土 10°C，保溫時(shí)間4h~6h，然后噴霧狀水冷卻至350°C~400°C。 (2)球化回火 階段:將噴霧狀水冷卻后的冷軋輥在加熱爐中加熱到820°C±10°C，保溫時(shí)間5h~8h后隨爐冷卻至730°C ± 10°C，再保溫時(shí)間7h~12h后隨爐冷卻至400°C，然后吊下空冷至室溫。
【文檔編號(hào)】C21D1/28GK103468889SQ201310399607
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】成思福, 閻曉燕, 時(shí)禮平 申請人:馬鞍山市晨旭機(jī)械制造有限公司, 閻曉燕, 時(shí)禮平