專利名稱：一種高速鋼復(fù)合軋輥的熱處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于車L鋼制造領(lǐng)域，具體地說是一種軋鋼行業(yè)中板帶軋機應(yīng)用的高速 鋼復(fù)合軋輥的熱處理工藝。
技術(shù)背景高速鋼具有良好的淬透性、紅硬性和耐磨性，因而取代高鉻鑄鐵成為現(xiàn)代先 進熱連軋機精車L前段工作輥材料的，。因為復(fù)合鑄造方法生產(chǎn)效率高，成本低， 所以被廣泛應(yīng)用于高速鋼軋輥的生產(chǎn)。而復(fù)合高速鋼軋輥的熱處理則是軋輥制造 過程中的難點之一。如果工藝不合理經(jīng)常會發(fā)生裂紋、斷輥等破壞性失效，或者 導(dǎo)致硬度較低，硬度均勻性差，徑向硬度落差大等性能不合格現(xiàn)象。復(fù)合高速鋼軋輥工作層為高合金鋼，軋輥芯部為高強度球墨鑄鐵或辯H， 二 者通常采用各種復(fù)合方法澆注成兩層或三層的復(fù)合軋輥。熱處理過程中，不僅要 保證外層高速鋼性能合格，而且要兼顧芯部材質(zhì)的性能，并且要考慮兩種材質(zhì)比 熱、導(dǎo)熱、彈性模量等熱物性參數(shù)的不同對熱處理穩(wěn)定性的影響，防止淬火變形開裂。中國專利申請(公開號CN101037760A)公開了一種高碳高釩高速鋼復(fù)合 軋車^其熱處理方法，熱處理采用較低溫度淬火，淬火冷卻采用噴霧和強風(fēng)冷卻。 中國專利申請(公開號CN1824820A)公開了一種新型鉻鋼系高速鋼及其熱處理 工藝，其淬火采用油冷和空冷，回火采用三次回火。這些技術(shù)都是針X寸個別產(chǎn)品 進行的熱處理工藝設(shè)計，適應(yīng)性較窄，并且未對退火工藝作出說明。高速鋼軋織用兩層或三層復(fù)合，由于內(nèi)夕卜層材料成分差異較大，熱物性參 數(shù)有較大差別，因此熱處理過程中加熱速度的選擇，中間f呆溫^^t的確定是影響 軋輥熱處理抗事故性的關(guān)鍵因素。同時，高速鋼復(fù)合軋，硬度、硬度均勻性要 求較嚴(yán)格，因此熱處理鵬及保溫時間的選擇也是技術(shù)難點。另外高速鋼軋車iX寸 硬度落差也有一定的要求，需要合 擇冷卻方式，既保證合理的硬度又得到較 小的硬度落差，以滿足軋輥使用需要。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種適用于高速鋼復(fù)合軋輥的熱處理工藝，使高速鋼 軋輥在熱處理過程中成品率高，性能穩(wěn)定。其中，包括較少變形和開裂，輥面硬 度高，硬度均勻性好，徑向硬度落差小，同時保證輥芯及輥頸的良好性能。基于此目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種高速鋼復(fù)合軋輥的熱處理工藝，包括退火工藝、淬火工藝和回火工藝三 部分。所述的高速鋼復(fù)合軋輥熱處理工藝，為了降低軋輥硬度，提高機加工性能，進行退火。退火加熱速度為10 60°C/h，退火加熱溫度為600 750。C，保溫時間 8 20h，退火冷卻采用爐冷。所述的高速鋼復(fù)合軋輥熱處理工藝，淬火加熱速度為10 30°C/h，升溫至 750 95(TC時進行一次保溫，保溫時間5 15h;然后以50 120°C/h的速度升溫 至1020 116(TC奧氏體化，奧氏體化保溫時間2 10h;出爐進行風(fēng)冷和/或空冷 淬火，軋輥表面^Jt冷卻至400 520。C時入爐，保溫3 8h，爐冷。所述的高速鋼復(fù)合軋輥熱處理工藝，淬火爐冷溫度低于15(TC時進行回火， 回火采用二次回火；回火加熱速度為10 30°C/h，回火溫度500 58(TC，保溫時 間10 30h; —次回火采用空冷，輥面，低于15(TC時進行二次回火，二次回火 采用爐冷。本發(fā)明的有益效果是1、 本發(fā)明高速鋼復(fù)合軋輥熱處理工藝通過合理設(shè)計熱處理加熱速度可以有效 減少熱處理加熱過程中高速鋼復(fù)合軋輥的變形、開裂等破壞性失效。2、 本發(fā)明高速鋼復(fù)合車L輥熱處理工藝，退火硬度小于HRC42，可以有效提 高高速鋼軋輥的機加工性能。3、 本發(fā)明高速鋼復(fù)合軋輥熱處理工藝，采用風(fēng)冷和/或空冷淬火，可以防止 淬火冷卻過程中殘余應(yīng)力較大，變形開裂事故的產(chǎn)生，提高熱處理成品率。4、 本發(fā)明高速鋼復(fù)合軋輥熱處理工藝，最終回火硬度大于HSD80，軋輥具 有良好的耐磨性、紅硬性，硬度均勻，硬度落差小。


圖1是高速鋼復(fù)合軋輥退火工藝曲線。 圖2是高速鋼復(fù)合軋輥淬火工藝曲線。圖3是高速鋼復(fù)合軋輥回火工藝曲線。 具體實1 式如圖1所示，本發(fā)明高速鋼復(fù)合乳輥的熱處理工藝，先進行退火，退火加熱速度為10 60°C/h，退火加熱溫度為600 750°C，保溫時間8 20h，退火冷卻 采用爐冷。如圖2所示，本發(fā)明高速鋼復(fù)合車L輥的熱處理工藝，再進行淬火，淬火加熱 速度為10 30°C/h，升溫至750 95(TC時進行一次保溫，保溫時間5 15h;然 后以50 120°C/h的速度升^S 1020 1160'C奧氏體化，奧氏體化保;溫時間2 10h;出爐進行風(fēng)冷和/或空冷淬火，軋輥表面纟US冷卻至400 52(TC時入爐，保 溫3 8h，爐冷。如圖3所示，本發(fā)明高速鋼復(fù)合軋輥的熱處理工藝，淬火爐冷^it低于150 "C時進行回火，回火采用兩次回火；回火加熱速度為10 30°C/h，回火溫度500 580°C，保溫時間10 30h;第一次回火采用空7令，輥面溫度低于150。C時進行第 二次回火，第二次回火采用爐冷。下面通過實施例X寸本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。本實施例高速鋼的牌號為1.8C-5Mo-4Cr-5V，按本發(fā)明高速鋼復(fù)合軋輥熱處 理工藝，對高速鋼復(fù)合軋輥進行熱處理，采用如下工藝參數(shù)(1) 退火退火加熱速度20°C/h;退火加熱溫度630°C;退火保溫時間10h，爐冷。(2) 淬火淬火起始段加熱速度15°C/h; —次保溫，780°C; —次保溫時間5h; 淬火二次加熱速度60°C/h;奧氏體化纟鵬105CTC;奧氏體化時間8h;淬火 冷卻方式風(fēng)冷；淬火入爐^it: 420°C;入爐保溫時間6h。(3) 回火兩次的回火加熱速度15°C/h;兩次的回火溫度520°C;兩次的回火保溫時 間15h。本實施例效果退火硬度HRC40;最終回火硬度HSD81;輥面硬度均勻性± 1HSD;工作層硬度降〈3HSD;輥頸硬度HSD42。5實施例2本實施例高速鋼的牌號為2C-6Mo-4Cr-6V，按本發(fā)明高速鋼復(fù)合軋輥熱處理 工藝，對高速鋼復(fù)合軋輥進行熱處理，采用如下工藝參數(shù)(1) 退火退火加熱速度30°C/h;退火加熱溫度680°C;退火保溫時間12h。(2) 淬火淬火起始段加熱速度20°C/h; —次保溫Mjt: 850°C; —次保溫時間8h; 淬火二次加熱速度80°C/h;奧氏體化溫度1100°C;奧氏體化時間3h;淬火 冷卻方式空 令；淬火入爐 驢450°C;入爐保溫時間5h。(3) 回火兩次的回火加熱速度25°C/h;兩次的回火溫度530°C;兩次的回火保溫時 間20h。本實施例效果退火硬度HRC38;最終回火硬度HSD82;輥面硬度均勻性± 1HSD;工作層硬度降<3HSD;輥頸硬度HSD43。 實施例3本實施例高速鋼的牌號為2.2C-W-5Mo-5Cr-6V，按本發(fā)明高速鋼復(fù)合軋輥熱 處理工藝，對高速鋼復(fù)合軋 行熱處理，采用如下工藝參數(shù)(1) 退火退火加熱速度50°C/h;退火加熱溫度730°C;退火保溫時間16h。(2) 淬火淬火起始段加熱速度25°C/h; —次保溫溫度920°C; —次《呆溫時間12h; 萍火二次加熱速度100°C/h;奧氏體化，1150°C;奧氏體化時間3h;淬火 冷卻方式風(fēng)冷+空冷；淬火入爐溫度500°C;入爐保溫時間3h。(3) 回火兩次的回火加熱速度25°C/h;兩次的回火溫度55CTC;兩次的回火保溫時 間25h。本實施例效果退火硬度HRC36;最終回火硬度HSD83;輥面硬度均勻性± 1HSD; 工作層硬度降<3HSD;輥頸硬度HSD43。實施例結(jié)果表明，本發(fā)明設(shè)計的高速鋼復(fù)合軋輥熱處理工藝，具有退火硬度 低，禾盱切肖咖工，淬火回火后高速鋼軋輥硬度高、硬度均勻性好、徑向硬度降 小等優(yōu)良的特點，達到了設(shè)計目的，未發(fā)生變形開裂事故，并且軋輥各項性能良 好。
權(quán)利要求
1、一種高速鋼復(fù)合軋輥的熱處理工藝，其特征在于熱處理工藝分為退火、淬火和回火三個階段，適用于高速鋼復(fù)合軋輥。
2、 按照權(quán)利要求1所述的高速鋼復(fù)合軋輥的熱處理工藝，其特征在于退火加熱速度為10 60°C/h，退火加熱溫度為600 750°C，保溫時間8 20h，退火 冷卻采用爐冷。
3、 按照權(quán)禾腰求1所述的高速鋼復(fù)合軋輥的熱處理工藝，其特征在于淬火加熱速度為10 30°C/h，升溫至750 950。C時進行一次保溫，保溫時間5 15h; 然后以50 120°C/h的諫度升溫至1020 116(TC奧氏體化，奧氏體化保溫時間2 10h;出爐進行風(fēng)冷和域空冷淬火，軋輥表面^Jt冷卻至400 52(TC時入爐，保 溫3 8h，爐冷。
4、 按照權(quán)利要求1所述的高速鋼復(fù)合軋輥的熱處理工藝，其特征在于淬火 爐冷，低于15(TC時進行回火，回火采用二次回火;兩次的回火加熱速度為10 30°C/h，兩次的回火溫度500 580。C，兩次保溫時間10 30h; —次回火采用空 冷，輥面^it低于15(TC時進行二次回火，二次回火采用爐冷。
5、 按照權(quán)利要求1所述的高速鋼復(fù)合軋輥的熱處理工藝，其特征在于退火 后高速鋼軋輥硬度小于HRC42，最終回火硬度大于HSD80。
全文摘要
本發(fā)明屬于軋鋼制造領(lǐng)域，具體地說是一種軋鋼行業(yè)中板帶軋機應(yīng)用的高速鋼復(fù)合軋輥的熱處理工藝。熱處理工藝分為退火、淬火和回火三個階段，適用于高速鋼復(fù)合軋輥。其中，退火加熱速度為10～60℃/h，退火加熱溫度為600～750℃，保溫時間8～20h，退火冷卻采用爐冷。本發(fā)明具有退火硬度低，利于切削加工，淬火回火后高速鋼軋輥硬度高、硬度均勻性好、徑向硬度降小等優(yōu)良的特點。
文檔編號C21D9/38GK101403032SQ20081022871
公開日2009年4月8日 申請日期2008年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月12日
發(fā)明者夏立軍, 宋男男, 康秀紅, 李殿中, 欒義坤 申請人:中國科學(xué)院金屬研究所