鑄鋼軋輥的熱處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鑄鋼乳輥，尤其涉及鑄鋼乳輥的熱處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 鑄鋼乳輥具有較高的抗拉強度和韌性，兼具良好的咬入性能，國外鋼鐵工業(yè)發(fā)達 國家熱乳帶鋼連乳機迅速發(fā)展以前，它主要用于初乳機的開坯乳輥和型鋼乳機粗乳輥。但 隨著帶鋼生產(chǎn)的發(fā)展，鑄鋼乳輥廣泛應(yīng)用于熱乳和冷乳帶鋼連乳機的支承輥以及熱乳帶鋼 連乳機粗乳機架乳輥和破麟用的大立輥，都獲得了良好的乳制效果。
[0003] 鑄鋼乳輥在鑄態(tài)下，不僅內(nèi)應(yīng)力大，而且由于組織粗大，以及在基體組織中存在有 先共析鐵素體或網(wǎng)狀滲碳體，使乳輥呈現(xiàn)出很大的脆性，不能滿足乳制的需要。因此，所有 的鑄鋼乳輥都要經(jīng)過相應(yīng)的熱處理來改善乳輥鑄態(tài)組織，消除鑄造應(yīng)力，使乳輥獲得所要 求的輥身基體組織，以此保證輥身表面硬度計乳輥的強韌性。
[0004] 現(xiàn)有的對鑄鋼乳輥熱處理的方式一般包括退火、正火+回火，經(jīng)過退火的乳輥硬 度很低，耐磨性很差，使用壽命較短，經(jīng)過正火+回火的乳輥所需溫度較高，輥身表面氧化 和脫碳嚴重，成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的鑄鋼乳輥熱處理工藝存在的種種缺陷，為此提 供一種鑄鋼乳輥的熱處理工藝。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：鑄鋼乳輥的熱處理工藝，它包括以下步驟：將鑄鋼乳輥放 入熔爐內(nèi)加熱，以每小時50-55°C的升溫速度直至溫度升至500-550°C，向熔爐內(nèi)充入氮 氣作為保護氣體，再添加石蠟油和無水乙醇，繼續(xù)升溫至600-620°C，保溫l_2h，采用每小 時40-50°C的加熱速度升至850-900°C，保溫4-5h后取出鑄鋼乳輥放入偏硅酸鈉中進行冷 卻，當冷卻至400°C時再次將鑄鋼乳輥放入熔爐內(nèi)升溫，以每小時30-40°C的速度升溫至 500-550 °C，取出鑄鋼乳輥自然冷卻至100 °C。
[0007] 上述方案中石蠟油和無水乙醇的體積比為3:1。
[0008] 本發(fā)明的有益效果是整個熱處理過程都在比較低的溫度下進行，得到的鑄鋼乳輥 消除了鑄鋼乳輥成分上的不均勻性，細化晶粒，消除應(yīng)力，使組織均勻化；輥身表面無氧化 和脫碳現(xiàn)象；生產(chǎn)周期短，成本低。
【具體實施方式】
[0009] 本發(fā)明包括以下步驟：將鑄鋼乳輥放入熔爐內(nèi)加熱，以每小時50_55°C的升溫速 度直至溫度升至500-550°C，向熔爐內(nèi)充入氮氣作為保護氣體，再添加石蠟油和無水乙醇， 繼續(xù)升溫至600-620°C，保溫l_2h，采用每小時40-50°C的加熱速度升至850-900°C，保溫 4_5h后取出鑄鋼乳輥放入偏硅酸鈉中進行冷卻，當冷卻至400°C時再次將鑄鋼乳輥放入熔 爐內(nèi)升溫，以每小時30-40°C的速度升溫至500-550°C，取出鑄鋼乳輥自然冷卻至100°C。
[0010] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0011] 實施例1 :將鑄鋼乳輥放入熔爐內(nèi)加熱，以每小時50°c的升溫速度直至溫度升至 500°C，向熔爐內(nèi)充入氮氣作為保護氣體，再添加石蠟油和無水乙醇，繼續(xù)升溫至600°C，保 溫lh，采用每小時40°C的加熱速度升至850°C，保溫4h后取出鑄鋼乳輥放入偏硅酸鈉中進 行冷卻，當冷卻至400°C時再次將鑄鋼乳輥放入熔爐內(nèi)升溫，以每小時30°C的速度升溫至 500°C，取出鑄鋼乳輥自然冷卻至100°C。
[0012] 實施例2 :將鑄鋼乳輥放入熔爐內(nèi)加熱，以每小時52°C的升溫速度直至溫度升至 530°C，向熔爐內(nèi)充入氮氣作為保護氣體，再添加石蠟油和無水乙醇，繼續(xù)升溫至610°C，保 溫1. 5h，采用每小時45°C的加熱速度升至880°C，保溫4. 5h后取出鑄鋼乳輥放入偏硅酸鈉 中進行冷卻，當冷卻至400°C時再次將鑄鋼乳輥放入熔爐內(nèi)升溫，以每小時35°C的速度升 溫至530°C，取出鑄鋼乳輥自然冷卻至100°C。
[0013] 實施例3 :將鑄鋼乳輥放入熔爐內(nèi)加熱，以每小時55°C的升溫速度直至溫度升至 550°C，向熔爐內(nèi)充入氮氣作為保護氣體，再添加石蠟油和無水乙醇，繼續(xù)升溫至620°C，保 溫2h，采用每小時50°C的加熱速度升至900°C，保溫5h后取出鑄鋼乳輥放入偏硅酸鈉中進 行冷卻，當冷卻至400°C時再次將鑄鋼乳輥放入熔爐內(nèi)升溫，以每小時40°C的速度升溫至 550°C，取出鑄鋼乳輥自然冷卻至100°C。
[0014] 本發(fā)明創(chuàng)造性的使用氮氣作為保護氣體，石蠟油和無水乙醇作為添加劑和助燃 劑，降低了鑄鋼乳輥的熱處理所需的頂溫和在頂溫下的保溫時間，由于石蠟油和無水乙醇 在熔爐內(nèi)受熱揮發(fā)放熱，提供額外熱量，同時在鑄鋼乳輥表面形成油膜并滲入鑄鋼乳輥表 面，有助于細化晶粒和消除應(yīng)力，從而使組織均勻化，經(jīng)過上述處理后的鑄鋼乳輥輥身基體 組織為細珠光體。
[0015] 在達到頂溫即900°C并保溫后的鑄鋼乳輥放入偏硅酸鈉中加以冷卻，偏硅酸鈉受 熱融化并附著在鑄鋼乳輥表面，避免出爐后的鑄鋼乳輥表面氧化和脫碳，冷卻至400°C后的 鑄鋼乳輥再次放入熔爐內(nèi)升溫時，偏硅酸鈉會和基體組織結(jié)合，改善粗晶組織。
[0016] 本發(fā)明與現(xiàn)有的退火、正火+回火工藝相比，所需要的熱處理溫度更低，保溫時間 更短，因此熱效率更高，生產(chǎn)成本更低，獲得了更好的經(jīng)濟效益。
[0017] 本發(fā)明的優(yōu)選實施例4為將鑄鋼乳輥放入熔爐內(nèi)加熱，以每小時52°C的升溫速度 直至溫度升至530°C，向熔爐內(nèi)充入氮氣作為保護氣體，再添加體積比為3:1的石蠟油和無 水乙醇，繼續(xù)升溫至610°C，保溫1. 5h，采用每小時45°C的加熱速度升至880°C，保溫4. 5h 后取出鑄鋼乳輥放入偏硅酸鈉中進行冷卻，當冷卻至400°C時再次將鑄鋼乳輥放入熔爐內(nèi) 升溫，以每小時35°C的速度升溫至530°C，取出鑄鋼乳輥自然冷卻至100°C。
[0018] 將實施例1-4制得的鑄鋼乳輥進行性能測試，測試結(jié)果如下表：
可見在控制石蠟油和無水乙醇的體積比為3:1后在兼具較好的延伸率的同時抗拉強 度、輥身硬度方面實施例4都優(yōu)于實施例1-3。
【主權(quán)項】
1. 鑄鋼乳輥的熱處理工藝，其特征是它包括以下步驟：將鑄鋼乳輥放入熔爐內(nèi)加熱， 以每小時50-55°C的升溫速度直至溫度升至500-550°C，向熔爐內(nèi)充入氮氣作為保護氣體， 再添加石蠟油和無水乙醇，繼續(xù)升溫至600-620°C，保溫l_2h，采用每小時40-50°C的加熱 速度升至850-900°C，保溫4-5h后取出鑄鋼乳輥放入偏硅酸鈉中進行冷卻，當冷卻至400°C 時再次將鑄鋼乳輥放入熔爐內(nèi)升溫，以每小時30-40°C的速度升溫至500-550°C，取出鑄鋼 乳輥自然冷卻至l〇〇°C。2. 如權(quán)利要求1所述的鑄鋼乳輥的熱處理工藝，其特征是所述石蠟油和無水乙醇的體 積比為3:1。
【專利摘要】本發(fā)明公開了鑄鋼軋輥的熱處理工藝，它包括以下步驟：將鑄鋼軋輥放入熔爐內(nèi)加熱，以每小時50-55℃的升溫速度直至溫度升至500-550℃，向熔爐內(nèi)充入氮氣作為保護氣體，再添加石蠟油和無水乙醇，繼續(xù)升溫至600-620℃，保溫1-2h，采用每小時40-50℃的加熱速度升至850-900℃，保溫4-5h后取出鑄鋼軋輥放入偏硅酸鈉中進行冷卻，當冷卻至400℃時再次將鑄鋼軋輥放入熔爐內(nèi)升溫，以每小時30-40℃的速度升溫至500-550℃，取出鑄鋼軋輥自然冷卻至100℃。本發(fā)明的有益效果是整個熱處理過程都在比較低的溫度下進行，消除了鑄鋼軋輥成分上的不均勻性，細化晶粒，消除應(yīng)力，使組織均勻化。
【IPC分類】C21D1/74, C21D6/00, C21D1/30
【公開號】CN105349746
【申請?zhí)枴緾N201510759823
【發(fā)明人】張蔓青
【申請人】銅陵市明誠鑄造有限責任公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年11月10日