CN100427616C - 高速钢冷轧辊端部热处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种高速钢冷轧辊端部热处理方法，它包括下述步骤：a.把高速钢冷轧辊置入1160±5℃盐浴炉加热16-24分钟，b.取出后再置入240～280℃硝盐炉中冷却25-35分钟，c.取出后把高速钢冷轧辊端部置入800-850℃盐浴炉中加热5-10分钟后，d.从盐浴炉取出后再置入240～280℃硝盐炉中等温20-40分钟，e.从硝盐炉取出后空冷到50～80℃，f.把高速钢冷轧辊置入560～570℃硝盐炉加热60分钟以上，g.从硝盐炉取出空冷到室温，h.再把高速钢冷轧辊置入560℃～570℃硝盐炉加热60分钟以上从硝盐炉取出并冷却到室温，把步骤f与步骤g再重复两次。本高速钢冷轧辊端部热处理方法轧辊端部不开裂并且硬度不低于60HRC，同时不影响轧辊辊身的硬度。
Description
技术领域
本发明涉及一种高速钢冷轧辊端部热处理方法。
背景技术
高速钢工作冷轧辊在淬火时，主要特征是通身淬火，组织以马氏体为主，其比容比淬火前组织大，轧辊淬火后会发生体积膨胀。由于在淬火冷却过程中，轧辊中的马氏体组织转变滞后于轧辊的表面，形成轧辊中心组织受压而表面组织受拉的应力分布状态。当轧辊表面拉应力超过钢的抗拉强度时，则产生裂纹。若轧辊表面的粗糙度Ra较大或几何尺寸出现尖角时，如工作辊端部中心孔处的螺纹，应力会集中到尖角处，这样萌生裂纹源。在高速钢轧辊生产过程中发现，即使采用能减轻轧辊应力集中的硝盐炉等温淬火工艺后，立即进行连续多次的常规高温回火工艺，仍不能避免轧辊端部裂纹的出现。提高回火温度虽然可避免轧辊端部裂纹的出现，但轧辊辊身硬度达不到技术要求。所以，高速钢工作冷轧辊的端部只有采用高于常规温度的局部回火工艺，在目前，这是解决轧辊端部热处理发生裂纹的唯一方法，但冷轧辊端部的局部热处理方法如何切入冷轧辊的加工工艺中，如何选择正确的局部回火温度和时间以及冷却方式，以保证冷轧辊在热处理时冷轧辊端部不开裂并且端部硬度不低于60HRC同时不影响轧辊辊身的硬度，还没有成功的先例。
发明内容
为了克服现有高速钢冷轧辊端部热处理方法的上述不足，本发明提供一种避免端部开裂的高速钢冷轧辊端部热处理方法。
本发明的热处理方法在高速钢冷轧辊加工工艺的切入点为在硝盐炉(240℃～280℃)等温冷却相变过程中，在等温一段时间后，将高速钢工作冷轧辊暂时移出硝盐炉后，把冷轧辊需要处理的端部置入800℃-850℃的盐浴炉中快速加热，即在高速钢冷轧辊AC1点附近进行局部快速加热，保温5-15min后，再将工作轧辊置入原硝盐炉中进行等温冷却，直到完成规定的等温冷却时间后再移出硝盐炉空冷到室温，然后立即进行连续多次的常规高温即约560℃回火工艺。
本高速钢工作轧辊端部热处理方法包括依次下述的步骤：
a.把高速钢冷轧辊置入1160℃±5℃盐浴炉加热16-24分钟，然后把高速钢冷轧辊取出盐浴炉；
b.再把高速钢冷轧辊置入240℃～280℃硝盐炉中冷却25-35分钟，使高速钢冷轧辊冷却到等温温度，然后把高速钢冷轧辊取出硝盐炉；
c.把高速钢冷轧辊端部置入800℃-850℃盐浴炉中加热5-10分钟后，把高速钢冷轧辊端部取出盐浴炉；
d.再把高速钢冷轧辊置入240℃～280℃硝盐炉中等温20-40分钟，一般为30分钟，取出硝盐炉；
e.把高速钢冷轧辊在空气中冷却到50℃～80℃；
f.把高速钢冷轧辊置入560℃～570℃硝盐炉加热60-80分钟后从硝盐炉取出在空气中冷却；
g.高速钢冷轧辊在空气中冷却到室温，即加工车间的环境温度，-30℃～60℃均可；
h.再把高速钢冷轧辊置入560℃～570℃硝盐炉加热60-80分钟后从硝盐炉取出，然后在空气中冷却到室温，这样把步骤f与步骤g再重复两次。
j.将步骤f与步骤g再重复一次效果更好。
在现有高速钢冷轧辊加工工艺过程中，在硝盐炉冷却后与硝盐炉回火之前插入端部转入盐浴炉快速加热并置入硝盐炉然后冷却到室温的热处理方法，保证轧辊在热处理时轧辊端部不开裂并且端部硬度不低于60HRC，同时不影响轧辊辊身的硬度，方法简单，工艺成本低。
附图说明
图1是高速钢工作轧辊结构图。
上述图中：
1、中心孔 2、端部 3、端部局部热处理区
4、轧辊辊身 5、轧辊辊颈
具体实施方式
下面结合实施例及其附图详细说明本发明的具体实施方式，但本发明的具体实施方式不局限于下述的实施例。
本实施例处理的是ZR22B-52型轧机高速钢工作冷轧辊。高速钢冷轧辊的材料为高速钢W6 Mo5Cr4V2，高速钢冷轧辊的外形尺寸为Φ63.5×1444mm。
本实施例的高速钢冷轧辊热处理方法步骤如下：
a.把高速钢冷轧辊置入1160℃±5℃盐浴炉加热20分钟，然后把高速钢冷轧辊取出盐浴炉；
b.再把高速钢冷轧辊置入260℃硝盐炉中冷却30分钟，然后把高速钢冷轧辊取出硝盐炉；
c.把高速钢冷轧辊端部2的端部局部热处理区3置入830℃盐浴炉中加热5-10分钟后，把高速钢冷轧辊端部2取出盐浴炉；
d.再把高速钢冷轧辊置入260℃硝盐炉中等温30分钟，取出硝盐炉；
e.把高速钢冷轧辊在空气中冷却冷到60℃；
f.把高速钢冷轧辊置入565℃硝盐炉加热60分钟后从硝盐炉取出在空气中冷却；
g.高速钢冷轧辊在空气中冷却到工作车间的温度；
h.再把高速钢冷轧辊置入560℃硝盐炉加热60分钟后从硝盐炉取出，然后在空气中冷到室温，这样把步骤f与步骤g再重复两次。
经过上述处理后，高速钢工作冷轧辊的端面与端部局部热处理区3的硬度达60HRC，辊身硬度达62～64HRc，而且整个高速钢冷轧辊辊身4没有裂纹，高速钢冷轧辊整体性能不受影响。
1、高速钢工作冷轧辊的外形尺寸为Φ63.5±0.06×1444mm。
2、辊身圆柱度0.007mm、表面粗糙度Ra为0.2。
3、工作辊，辊身硬度62～64HRc，端部加热部位60～62HRc，淬回火后辊身直线度≤1mm。
4、轧辊进行超声波+磁粉探伤：轧辊表面、内部没有裂纹和组织缺陷。
5、使用过程中彻底解决轧辊因端部应力集中，造成轧辊开裂的问题。
本实施例的硝盐炉中温采用(KNO350+NaNO350)熔点；218℃，工作温度；230～550℃。
高温采用(KNO3100)熔点；337℃，工作温度；350～600℃。
本申请文件中 比容：单位面积的比体积。
Claims (1)
1、一种高速钢冷轧辊端部热处理方法，包括依次下述的步骤：
a.把高速钢冷轧辊置入1160℃±5℃盐浴炉加热16-24分钟，然后把高速钢冷轧辊取出盐浴炉；
b.再把高速钢冷轧辊置入240℃～280℃硝盐炉中冷却25-35分钟，使高速钢冷轧辊冷却到等温温度，然后把高速钢冷轧辊取出硝盐炉；
c.把高速钢冷轧辊端部置入800℃-850℃盐浴炉中加热5-10分钟后，把高速钢冷轧辊端部取出盐浴炉；
d.再把高速钢冷轧辊置入240℃～280℃硝盐炉中等温20-40分钟，取出硝盐炉；
e.把高速钢冷轧辊在空气中冷却到50℃～80℃；
f.把高速钢冷轧辊置入560℃～570℃硝盐炉加热60-80分钟后从硝盐炉取出在空气中冷却；
g.高速钢冷轧辊在空气中冷却到-30℃～60℃；
h.再把高速钢冷轧辊置入560℃～570℃硝盐炉加热60-80分钟后从硝盐炉取出，然后在空气中冷却到-30℃～60℃，这样把步骤f与步骤g再重复两次。
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