高碳高速钢轧辊的差温热处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高碳高速钢乳辊的差温热处理方法，属于热处理技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，大部分需要调质处理的高速钢乳辊都采用整体加热和通体热透工艺，该工艺由于在高温阶段保温时间长，会影响乳辊内部组织的稳定性，由于其碳化物含量高，淬火冷却过程容易出现乳辊辊身裂纹等失效现象，在使用过程中会有安全隐患。另外，由于采用整体加热和通体热透工艺，热处理周期长，热处理能耗也高，同时外层的淬透性也差，导致乳辊使用性能较低。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种高碳高速钢乳辊的热处理方法，使乳辊具有较高的表面硬度和耐磨性的同时，心部具有较高的韧性，并且有很好的硬度均匀性。
[0004]为达到上述目的，本发明采用以下技术方案:
一种高碳高速钢乳辊的差温热处理方法，包括以下工艺步骤，
a.乳辊表面质量检查
将乳辊表面的油污清理干净，检查乳辊表面及端面是否有伤痕及缺陷，同时对辊身两端进行着色探伤，检查合格后进行下一工序；
b.工艺准备
对乳辊托肩及端面部位使用陶瓷纤维进行包扎保护；
c.差温热处理
先将乳辊置于预热炉中加热，待温度达到630?680°C，保温20?25h，保温结束后将乳辊转至差温炉中，以3?4°C/min的升温速度加热至800±50°C，保温20min，然后以小于15°C/min的升温速度，加热到1100?1200°C进行保温，保温时间120?180min ；
d.淬火冷却
保温结束后，将乳辊转至冷却机进行淬火冷却，使乳辊冷却至350?400°C，冷却过程中乳辊在冷却机上处于旋转状态，冷却过程中要清理辊身氧化皮；
e.回火处理
将乳辊吊入电阻炉进行回火处理，回火处理完成后冷却至室温，完成差温热处理。
[0005]进一步的，步骤d中淬火冷却过程中对乳棍棍身氧化皮的清理至少进行4次，其中前4次为，乳辊开始旋转立刻进行第一次清理，20分钟后进行第二次清理，第三次清理与第二次清理间隔30分钟，第四次清理与第三次清理间隔20分钟。
[0006]进一步的，步骤d中淬火冷却过程采取先进行5?15min自然冷却，然后Ih强制风冷，最后自然冷却2h的工序。
[0007]进一步的，步骤a中要在棍身两端O?500mm范围内进行着色探伤。
[0008]进一步的，步骤e中的回火处理温度为430?500°C，保温时间为10?20h。
[0009]由于采用以上技术方案，本发明取得的有益效果有:
采用本发明所述的热处理方法，可使工件表面一定厚度的金属快速加热到淬火温度，而心部仍处于低温状态，使得淬火处理后工件内外得到不同组织，既保证了乳辊工作层硬度，又保证了乳辊整体的强度与韧性。
[0010]本发明所述的热处理方法采用在冷却机上旋转冷却的方法，并清理辊身氧化皮至少4次，保证了乳辊淬火冷却过程中，辊身周向及轴向冷却速度均匀，组织性能一致，提高了产品辊身硬度均匀性，确保了产品在使用至后期时仍有较好的硬度。
[0011]本发明的热处理方法不需对乳辊进行整体加热和通体热透，缩短了热处理的周期，降低了热处理的能耗，提高了生产效率。
【具体实施方式】
[0012]一种高碳高速钢乳辊的差温热处理方法，包括以下工艺步骤:
a.乳辊表面质量检查
将乳辊表面的油污清理干净，检查乳辊表面及端面是否有伤痕及缺陷，同时对辊身两端进行着色探伤，检查合格后进行下一工序；
b.工艺准备
对乳辊托肩及端面部位使用陶瓷纤维进行包扎保护；
c.差温热处理
先将乳辊置于预热炉中加热，待温度达到630?680°C，保温20?25h，保温结束后将乳辊转至差温炉中，以3?4°C/min的升温速度加热至800±50°C，保温20min，然后以小于15°C/min的升温速度，加热到1100?1200°C进行保温，保温时间120?180min ；
d.淬火冷却
保温结束后将乳辊转至冷却机进行淬火冷却，采取先进行5?15min自然冷却，然后Ih强制风冷，最后自然冷却2h的工序，使乳辊冷却至350?400°C，冷却过程中乳辊在冷却机上处于旋转状态，冷却过程中要清理辊身氧化皮至少4次；
e.回火处理
将乳辊吊入电阻炉进行回火处理，回火处理温度为430?500°C，保温时间为10?20h，回火处理完成后冷却至室温，完成差温热处理。
[0013]下面结合具体实施例对本发明做进一步说明:
实施例1
现有一高碳高速钢乳辊需要差温热处理，直径为800mm。
[0014]a.乳辊表面质量检查
将乳辊表面的油污清理干净，检查乳辊表面质量是否合格，同时对辊身两端O?500mm范围内进行着色探伤，检查合格后进行下一工序；
b.工艺准备
对乳辊托肩及端面部位使用厚度为20_的陶瓷纤维进行包扎保护；
c.差温热处理
先将乳辊置于预热炉中，待温度达到680°C时，保温22h，保温结束将乳辊转至差温炉中，以4°C/min的升温速度加热至800°C保温20min，然后以13°C/min的升温速率升至1200°C，保温 180min;
d.淬火冷却
将保温结束后的乳辊转至冷却机，先进行15min自然冷却，然后Ih强制风冷，最后自然冷却2h，使乳辊冷却至400°C，冷却过程中乳辊处于旋转状态并且要清理辊身氧化皮5次，在乳辊开始旋转时立刻进行第一次清理，20分钟后进行第二次清理，第三次清理与第二次清理间隔30分钟，第四次清理与第三次清理间隔20分钟，第五次与第四次的清理间隔20分钟；
e.回火处理
将乳辊吊入电阻炉加热至500°C保温20h，保温结束后冷却至室温完成差温热处理。
[0015]实施例2
现有一高碳高速钢乳辊需要差温热处理，直径为720_。
[0016]a.乳辊表面质量检查
将乳辊表面的油污清理干净，检查乳辊表面质量是否合格，同时对辊身两端O?500mm范围内进行着色探伤，检查合格后进行下一工序；
b.工艺准备
对乳辊托肩及端面部位使用厚度为20_的陶瓷纤维进行包扎保护；
c.差温热处理
先将乳辊置于预热炉中，待温度达到650°C时，保温20h，保温结束将乳辊转至差温炉中，以4°C/min的升温速度加热至800°C保温20min，然后以12°C/min的升温速率升至1100°C，保温 150min;
d.淬火冷却
将保温结束后的乳辊转至冷却机，先进行1min自然冷却，然后Ih强制风冷，最后自然冷却2h，使乳辊冷却至370°C，冷却过程中乳辊处于旋转状态并且要清理辊身氧化皮4次，在乳辊开始旋转时立刻进行第一次清理，20分钟后进行第二次清理，第三次清理与第二次清理间隔30分钟，第四次清理与第三次清理间隔20分钟；
e.回火处理
将乳辊吊入电阻炉加热至450°C保温15h，保温结束后冷却至室温完成差温热处理。
[0017]实施例3
现有一高碳高速钢乳辊需要差温热处理，直径为600_。
[0018]a.乳辊表面质量检查
将乳辊表面的油污清理干净，检查乳辊表面质量是否合格，同时对辊身两端O?500mm范围内进行着色探伤，检查合格后进行下一工序；
b.工艺准备
对乳辊托肩及端面部位使用厚度为20_的陶瓷纤维进行包扎保护；
c.差温热处理
先将乳辊置于预热炉中，待温度达到630°C时，保温20h，保温结束将乳辊转至差温炉中，以3°C/min的升温速度加热至800°C保温20min，然后以10°C/min的升温速率升至1100°C，保温 120min;
d.淬火冷却
将保温结束后的乳辊转至冷却机，先进行5min自然冷却，然后Ih强制风冷，最后自然冷却2h，使乳辊冷却至350°C，冷却过程中乳辊处于旋转状态并且要清理辊身氧化皮4次，在乳辊开始旋转时立刻进行第一次清理，20分钟后进行第二次清理，第三次清理与第二次清理间隔30分钟，第四次清理与第三次清理间隔20分钟；
e.回火处理
将乳辊吊入电阻炉加热至430°C保温10h，保温结束后冷却至室温完成差温热处理。
【主权项】
1.一种高碳高速钢乳辊的差温热处理方法，其特征在于:所述差温热处理方法包括以下工艺步骤， a.乳辊表面质量检查 将乳辊表面的油污清理干净，检查乳辊表面及端面是否有伤痕及缺陷，同时对辊身两端进行探伤，检查合格后进行下一工序； b.工艺准备 对乳辊托肩及端面部位使用陶瓷纤维进行包扎保护； c.差温热处理 先将乳辊置于预热炉中加热，待温度达到630?680°C，保温20?25h，保温结束后将乳辊转至差温炉中，以3?4°C/min的升温速度加热至800±50°C，保温20min，然后以小于15°C/min的升温速度，加热到1100?1200°C进行保温，保温时间120?180min ； d.淬火冷却 保温结束后，将乳辊转至冷却机进行淬火冷却，使乳辊冷却至350?400°C，冷却过程中乳辊在冷却机上处于旋转状态，冷却过程中要清理辊身氧化皮； e.回火处理 将乳辊吊入电阻炉进行回火处理，回火处理完成后冷却至室温，完成差温热处理。2.根据权利要求1所述的高碳高速钢乳辊的差温热处理方法，其特征在于:步骤d中淬火冷却过程中对乳辊辊身氧化皮的清理至少进行4次，其中前4次为，乳辊开始旋转立刻进行第一次清理，20分钟后进行第二次清理，第三次清理与第二次清理间隔30分钟，第四次清理与第三次清理间隔20分钟。3.根据权利要求1所述的高碳高速钢乳辊的差温热处理方法，其特征在于:步骤d中淬火冷却过程采取先进行5?15min自然冷却，然后Ih强制风冷，最后自然冷却2h的工序。4.根据权利要求1所述的高碳高速钢乳辊的差温热处理方法，其特征在于:步骤a中要在辊身两端O?500_范围内进行着色探伤。5.根据权利要求1所述的高碳高速钢乳辊的差温热处理方法，其特征在于:步骤e中的回火处理温度为430?500°C，保温时间为10?20h。
【专利摘要】本发明公开了一种高碳高速钢轧辊的差温热处理方法，涉及热处理技术领域。所述热处理方法包括以下工艺步骤，首先进行辊身表面检查，检查合格后进行工艺准备，将准备好的轧辊进行预热处理至630～680℃保温20～25h，然后转至差温炉以3～4℃/min的升温速度加热至800±50℃保温20min，再以小于15℃/min的升温速度加热到1100～1200℃进行保温，保温120～180min；转至冷却机，进行淬火冷却，冷却完成后进行回火处理。采用所述差温热处理方法处理的轧辊具有很好的硬度均匀性，轧辊整体的强度和韧性得到了保证。
【IPC分类】C21D9/38, C21D6/00
【公开号】CN105483353
【申请号】CN201510871930
【发明人】程志平, 张建, 吴昊
【申请人】中钢集团邢台机械轧辊有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月3日