大型鍛鋼支承輥熱處理方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于熱處理技術領域，具體涉及一種大型鍛鋼支承輥熱處理方法。
【背景技術】
[0002]大型鍛鋼支承輥是現代乳鋼設備的核心功能部件，主要承受工作輥或中間輥的乳制負荷。隨著乳機的不斷發展改進，乳機的乳制壓力不斷加大，乳制壓下的行程不斷增加，使得大型鍛鋼支承輥的輥身表面壓力不斷增大、軸頸彎矩不斷增大，從而使得大型鍛鋼支承輥需要能夠承受更惡劣的乳制工況。
[0003]大型鍛鋼支承輥的輥頸表面硬度要求一般為35?50HSD，輥身表面硬度要求彡55HSD，而現有工藝均需要通過兩道熱處理工序才能達到上述要求，也即，先通過預備熱處理(對輥身和輥頸同時進行整體加熱、整體冷卻以及整體回火)將大型鍛鋼支承輥的輥身表面硬度和輥頸表面硬度同時達到35?50HSD，然后再通過最終熱處理(只對輥身進行加熱、冷卻以及回火)使大型鍛鋼支承輥的輥身表面硬度多55HSD。
[0004]一方面，兩道熱處理工序不僅導致生產周期較長，而且工藝方法也較為復雜，在實施過程中需要較多的操作人員及工藝人員配合，導致其在現代化大規模生產過程中，容易形成生產瓶頸，降低生產效率并且耗費大量的生產成本。
[0005]另一方面，隨著大型鍛鋼支承輥的不斷發展，其輥身長度不斷增加，而現有的加熱設備(如差溫爐、整體感應淬火機床)由于規格限制，無法滿足這些輥身長度較長的大型鍛鋼支承輥整個輥身的有效加熱從而導致無法生產。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于解決上述問題，提供一種只需一道熱處理工序即能夠使大型鍛鋼支承輥輥身和輥頸分別達到相關要求的大型鍛鋼支承輥熱處理方法。
[0007]實現本發明目的的技術方案是:一種大型鍛鋼支承輥熱處理方法，包括整體加熱淬火和差溫回火。
[0008]所述整體加熱淬火是先加熱至300?350°C保溫6?10h，然后加熱至600?650°C保溫12?20h，接著加熱至880?950°C保溫16?28h，最后噴霧冷卻或油冷。
[0009]所述差溫回火如下:
首先，在大型鍛鋼支承輥的輥身部位包裹石棉；
然后，在包裹石棉的輥身表面放置三至六支熱電偶，同時在輥身兩端的輥頸根部以及輥頸外側均各放置一支熱電偶；
接著，在500?600°C的溫度下進行差溫回火96?108h，期間通過熱電偶實時監測輥身部位和輥頸部位的溫度并控制它們的溫度差為80°C?150°C ；
最后，緩慢冷卻至200°C以下出爐并空冷。
[0010]為了進一步提高熱處理后的大型鍛鋼支承輥的輥身硬度均勻性，本發明的大型鍛鋼支承輥熱處理方法還包括在整體加熱淬火之后、差溫回火之前進行整體回火；所述整體回火溫度為350?550°C，時間為50?100h。
[0011]本發明具有的積極效果:(I)本發明的方法先通過預備熱處理使得大型鍛鋼支承輥輥身和輥頸硬度均達到55HSD以上，然后再通過差溫回火使輥頸硬度降至35?50HSD，這樣只需一道熱處理工序即可使大型鍛鋼支承輥的輥身和輥頸分別達到相關要求，并且輥身與輥頸過渡處硬度緩慢過渡。(2)本發明的熱處理方法不僅簡化了工藝流程，縮短了生產周期，提高了生產效率，而且降低了生產成本，尤其是還能夠較準確地控制產品硬化區域范圍，操作簡單，實施方便。(3)本發明的熱處理方法特別是不會受到大型鍛鋼支承輥輥身長度的限制，不管是常規輥身尺寸的大型鍛鋼支承輥還是較長尺寸的大型鍛鋼支承輥，本發明的熱處理均能夠適用。
【附圖說明】
[0012]圖1為實施例1的熱處理方法示意圖。
[0013]圖2為實施例3的熱處理方法示意圖。
[0014]圖3為本發明的差溫回火中的輥身包棉示意圖。
【具體實施方式】
[0015](實施例1)
本實施例采用的大型鍛鋼支承輥是輥身直徑為Φ1520_的Cr5支承輥。
[0016]該大型鍛鋼支承輥的輥身表面硬度要求為55?60HSD，輥頸表面硬度要求為40?45HSD。
[0017]本實施例的大型鍛鋼支承輥的熱處理方法參見圖1，包括:
①整體加熱淬火:先將大型鍛鋼支承輥加熱300C /h)至300?350°C保溫6?1h(本實施例為8h)，然后加熱至600?650°C保溫12?20h (本實施例為16h)，接著加熱至880?950°C保溫16?28h (本實施例為20h)，最后噴霧冷卻或者油冷。
[0018]②整體回火:將大型鍛鋼支承輥先加熱300C /h)至250?300°C保溫10?16h(本實施例為12h)，再加熱至350?550°C (本實施例為450°C 土 10°C )進行整體回火50?10h (本實施例為80h)，最后緩慢冷卻10C /h)至200°C以下出爐，并空冷至室溫。
[0019]③差溫回火:
首先，見圖3，在大型鍛鋼支承輥I的輥身部位11包裹石棉2，并輔以軸向等距離的鋼帶捆綁，大型鍛鋼支承輥I的輥頸部位12則露在外面，這樣能夠保證輥身部位11具有較高的隔熱性能。
[0020]然后，在包裹石棉的輥身表面視輥身長度放置五支熱電偶3，同時在輥身兩端的輥頸根部(與最邊緣的包棉相切處)以及輥頸外側均各放置一支熱電偶3，熱電偶呈軸向放置，這樣不會影響輥身包裹部位的隔熱性。
[0021]接著，將大型鍛鋼支承輥先加熱300C /h)至250?300°C保溫10?16h (本實施例為12h)，再加熱至500?600°C (本實施例為500°C ±10°C)進行差溫回火96?108h(本實施例為102h)。
[0022]期間，通過熱電偶3實時監測輥身部位11和輥頸部位12的溫度情況，并通過熱源控制它們的溫度差為80°C?150°C。
[0023]最后，緩慢冷卻至200°C以下出爐，并空冷至室溫。
[0024]經過上述熱處理工藝處理后，該大型鍛鋼支承輥輥身表面硬度為56?59HSD，輥身與輥頸圓弧過渡處(靠近輥頸根部)以及輥頸表面硬度均為41?45HSD。
[0025](實施例2)
本實施例采用的大型鍛鋼支承輥是輥身直徑為Φ1250_的Cr3支承輥。
[0026]該大型鍛鋼支承輥的輥身表面硬度要求為60?65HSD，輥頸硬度要求為45?50HSD。
[0027]本實施例的熱處理方法與實施例1相同。
[0028]經過上述熱處理工藝處理后，該大型鍛鋼支承輥輥身表面硬度為62?65HSD，輥身與輥頸圓弧過渡處(靠近輥頸根部)以及輥頸表面硬度均為45?49HSD。
[0029](實施例3)
本實施例與實施例1基本相同，不同之處在于整體加熱淬火之后直接進行差溫回火，也即省去整體回火，具體方法參見圖2。
[0030]經過上述熱處理工藝處理后，該大型鍛鋼支承輥輥身表面硬度為55?60HSD，輥身與輥頸圓弧過渡處(靠近輥頸根部)以及輥頸表面硬度均為41?45HSD。
[0031]對比實施例1和實施例3可以看出，省去整體回火也能夠使大型鍛鋼支承輥的輥身和輥頸分別達到相關要求，但是輥身硬度均勻性相對較差一些。
[0032](實施例4)
本實施例與實施例2基本相同，不同之處在于整體加熱淬火之后直接進行差溫回火，也即省去整體回火。
[0033]經過上述熱處理工藝處理后，該大型鍛鋼支承輥輥身表面硬度為60?65HSD，輥身與輥頸圓弧過渡處(靠近輥頸根部)以及輥頸表面硬度均為45?49HSD。
【主權項】
1.一種大型鍛鋼支承輥熱處理方法，其特征在于包括整體加熱淬火和差溫回火；所述差溫回火如下: 首先，在大型鍛鋼支承輥的輥身部位包裹石棉； 然后，在包裹石棉的輥身表面放置三至六支熱電偶，同時在輥身兩端的輥頸根部以及輥頸外側均各放置一支熱電偶； 接著，在500?600°C的溫度下進行差溫回火96?108h，期間通過熱電偶實時監測輥身部位和輥頸部位的溫度并控制它們的溫度差為80°C?150°C ； 最后，緩慢冷卻至200°C以下出爐并空冷。2.根據權利要求1所述的大型鍛鋼支承輥熱處理方法，其特征在于:所述整體加熱淬火是先加熱至300?350°C保溫6?10h，然后加熱至600?650°C保溫12?20h，接著加熱至880?950°C保溫16?28h，最后噴霧冷卻或油冷。3.根據權利要求1或2所述的大型鍛鋼支承輥熱處理方法，其特征在于:還包括在整體加熱淬火之后、差溫回火之前進行整體回火；所述整體回火溫度為350?550°C，時間為.50 ?10h.
【專利摘要】本發明公開了一種大型鍛鋼支承輥熱處理方法，包括整體加熱淬火和差溫回火，差溫回火如下：首先，在大型鍛鋼支承輥的輥身部位包裹石棉；然后，在包裹石棉的輥身表面放置三至六支熱電偶，同時在輥身兩端的輥頸根部以及輥頸外側均各放置一支熱電偶；接著在500～600℃的溫度下進行差溫回火96～108h，期間通過熱電偶實時監測輥身部位和輥頸部位的溫度并控制它們的溫度差為80℃～150℃；最后，緩慢冷卻至200℃以下出爐并空冷。本發明只需一道熱處理工序即可使大型鍛鋼支承輥的輥身和輥頸分別達到相關要求，并且輥身與輥頸過渡處硬度緩慢過渡，這樣不僅簡化了工藝流程，縮短了生產周期，提高了生產效率，而且降低了生產成本。
【IPC分類】C21D9/38, C21D1/18
【公開號】CN105200223
【申請號】CN201510527500
【發明人】章大健, 許強, 王文明, 孫文忠
【申請人】寶鋼軋輥科技有限責任公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年8月25日