9Cr2MoV冷軋輥鋼的鍛后熱處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發明設計了一種9Cr2MoV冷軋輥鋼的鍛后熱處理方法。其特點在于：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，應將冷軋輥吊下噴霧狀水冷卻，防止在晶界上形成連續的網狀碳化物；在球化退火工藝中，經過820℃保溫，細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點；經過緩冷，奧氏體繼續析出作為非自發核心的碳化物，奧氏體的碳富集區便成為碳化物晶核長成晶粒，最后經過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
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種9Cr2MoV冷軋輥鋼的鍛后熱處理工藝。
【背景技術】
[0002]軋輥是軋機的主要易耗備件，軋輥的質量是影響軋鋼廠的軋材質量和成本消耗的重要因素。Cr2系列鋼軋輥是現階段國內軋機組使用最多的零部件，輥身往往經過退火、粗車、調質、半精車、表面淬火等工序加工而成。冷軋產品以其產品性能好，光潔度高，表面質量好等優點使得其在國民經濟中具有相當重要的作用，而對于直接加工金屬的主要工具軋輥的質量和使用壽命就直接關系到軋制生產的生產效率、產品質量及生產成本。目前，國內的軋輥在質量、品種規格及生產工藝等方面都與發達國家相比存在著一定的差距，因此，為滿足國民經濟各部門對冷軋鋼材的需求，對現有的各種冷軋輥進行必要技術改造，已經是勢在必行。
[0003]冷軋輥的制造是個相當復雜的過程，每一個工藝環節都起到一個舉足輕重的作用，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鍵作用在于為之后的調質和淬火工藝做好充分的組織準備，提高冷軋工作輥的抗剝落和抗斷裂性能，能為提高生產效率、產品合格率、并使得材質在之后的淬火工藝中能夠發揮其最佳性能做出突出貢獻。
[0004]現有國內外冷軋輥材質大多采用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。但是當采用大尺寸鍛坯制作的冷軋輥，有些在粗車時就會發現開裂，而且隨著鍛坯尺寸增大，開裂現象越嚴重。這是由于大尺寸冷軋輥鍛造中遺留的缺陷(帶狀偏析、網狀碳化物等)，采用常規熱處理工藝不能完全消除，造成了軋輥的開裂。根據生產實際與熱處理理論相結合，9Cr2MoV鋼的終鍛溫度要控制在750~850°C，鍛后立即進行噴霧狀水進行冷卻，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的網狀碳化物。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散速率，保證成分的均勻性。在正火冷卻時，應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的網狀碳化物，保證形成細小的片狀珠光體或偽共析珠光體。在球化退火過程中，經過820°C保溫，細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點。經過緩冷，奧氏體繼續析出碳化物，這些碳化物質點作為非自發核心，奧氏體的碳富集區便成為碳化物晶核長成晶粒，最后經過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]因在生產實際過程中，考慮到軋輥的形狀尺寸、堆裝系數、加熱爐的各種參數等原因，熱處理工藝的各個階段的保溫時間需要根據生產實踐進一步確定出合理和經濟的方案。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于避免現有技術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有技術中存在的問題。
[0007]本發明的目的可以通過采用以下技術方案來實現:所述的一種冷軋輥的鍛后熱處理工藝，其特點在于: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:冷軋輥鍛后經噴霧狀水冷卻至350°C~400°C時，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，保溫時間5h~8h后隨爐冷卻至730°C ± 10°C，再保溫時間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，無網狀碳化物形成；采用優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。在實際生產中，采用優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是本發明的9Cr2MoV鋼冷軋輥鍛后熱處理工藝圖。
[0012]圖2是經普通鍛后熱處理工藝得到的9Cr2MoV鋼的金相照片。
[0013]圖3是經普通鍛后熱處 理工藝得到的9Cr2MoV鋼的掃描電鏡照片。
[0014]圖4采用本發明工藝得到的9Cr2MoV鋼的金相照片。
[0015]圖5采用本發明工藝得到的9Cr2MoV鋼的掃描電鏡照片。
【具體實施方式】
[0016]實施例1，所述的一種冷軋輥鍛后熱處理工藝，其特點在于: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:冷軋輥鍛后經霧狀水冷卻至350°C時，將其在熱處理爐中加熱到950°C，保溫時間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，保溫時間7h后隨爐冷卻至730°C，再保溫時間IOh后隨爐冷卻至400°C，然后吊下空冷至室溫。
[0019]實施例2，所述的一種冷軋輥鍛后熱處理工藝，其特點在于: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:冷軋輥鍛后經噴霧狀水冷卻至450°C時，將其在熱處理爐中加熱到960°C，保溫時間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，保溫時間4h后隨爐冷卻至720°C，再保溫時間8h后隨爐冷卻至400°C，然后吊下空冷至室溫。
[0022]采用優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:冷軋輥鍛后經噴霧狀水冷卻至350°C~400°C時，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，保溫時間5h~8h后隨爐冷卻至730°C ± 10°C，再保溫時間7h~12h后隨爐冷卻至400°C，然后吊下空冷至室溫。
【文檔編號】C21D1/28GK103468889SQ201310399607
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月30日 優先權日:2013年8月30日
【發明者】成思福, 閻曉燕, 時禮平 申請人:馬鞍山市晨旭機械制造有限公司, 閻曉燕, 時禮平