CN100591790C - 耐氢脆轧辊及其制造方法 - Google Patents
耐氢脆轧辊及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100591790C CN100591790C CN200710191889A CN200710191889A CN100591790C CN 100591790 C CN100591790 C CN 100591790C CN 200710191889 A CN200710191889 A CN 200710191889A CN 200710191889 A CN200710191889 A CN 200710191889A CN 100591790 C CN100591790 C CN 100591790C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydrogen embrittlement
- resistant roller
- embrittlement resistant
- roller
- hydrogen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
本发明公开了一种耐氢脆轧辊及其制造方法。本发明的耐氢脆轧辊的残余奥氏体含量为10wt%~18wt%,硬度为92HSD~94HSD,晶粒度为9.5级~11级。本发明的耐氢脆轧辊的制造方法之一是:对辊坯进行粗车、调质、淬火热处理、冷处理、回火处理以及机加工后得到耐氢脆轧辊;其中:冷处理的温度为-40℃~0℃;淬火热处理的温度为910℃~990℃。另一种制造方法是:对辊坯进行粗车、调质、淬火热处理、回火处理以及机加工后得到耐氢脆轧辊;淬火热处理的温度为910℃~990℃。本发明的轧辊能有效防止氢脆的发生,主要用于热镀锌、热镀铝、热镀锌铝合金等平整机中。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐氢脆轧辊及其制造方法。
背景技术
氢和应力的共同作用会导致金属材料产生脆性断裂,这种现象称为氢脆。金属中氢的来源主要有内含的和外来的两种。内含的氢是指金属在熔炼过程中以及随后的加工过程中(如焊接、酸洗、电镀等)吸收的氢;外来的氢是指金属机件在服役时环境介质中含有的氢。
在任何状态下,氢对金属性能的影响都是有害的。由于氢在金属中存在的状态不同以及氢与金属交互作用性质的不同,氢可通过不同的机制使金属脆化,包括氢蚀、白点、氢化物致脆和氢致延滞断裂。其中最常见的就是氢致延滞断裂,它是指在高强度钢中含有适量的处于固溶状态的氢,在低于屈服强度的应力持续作用下,经过一段孕育期后,在金属内部,特别是三向拉应力区形成裂纹,裂纹逐步扩展,最后突然发生脆性断裂。这类氢脆的特点是:①只在一定范围内出现,如高强度钢大多出现在-100℃~150℃之间,而以室温下最敏感;②提高应变速率,材料对氢脆的敏感性降低,因此,只有在慢速加载试验中才能显示这类脆性;③此类氢脆显著降低金属材料的断后伸长率;④高强度钢的氢致延滞断裂断口的宏观形貌与一般脆性断口相似。其断裂过程分为三个阶段,即孕育阶段、裂纹亚稳扩展阶段及失稳扩展阶段。
在热镀锌平整机、热镀铝平整机或者热镀锌铝合金平整机的轧制过程中,轧辊与相应的镀锌、镀铝或铝锌共镀钢板相接触而粘着了相应的锌、铝或锌铝合金,由于锌或铝与冷却水作用而生成氢,这些氢渗入轧辊内部,在轧制过程中,氢发生聚集,在一定条件下形成氢分子,体积发生急剧膨胀,内压力足以将金属局部撕裂,引起了氢脆裂纹,造成轧辊表面的剥落。虽然可以对轧辊进行磨削修复,但是当轧辊辊身尺寸小于规定数值时,则只能报废。因此,用于热镀锌平整机、热镀铝平整机或者热镀锌铝合金平整机的轧辊的使用寿命较短。
轧辊的制造以辊坯为材料,对辊坯进行粗车、调质、淬火热处理、冷处理、回火处理以及机加工后,得到轧辊。对于Cr3和Cr5材质的轧辊,其冷处理的温度通常为-75℃~-60℃,也称为深冷处理,而深冷处理会增加裂纹倾向,造成轧辊的剥落。
发明内容
本发明的目的是克服上述问题,提供一种耐氢脆轧辊及其制造方法。
实现本发明第一目的的技术方案是:一种耐氢脆轧辊,所述耐氢脆轧辊的残余奥氏体含量为10wt%~18wt%。所述耐氢脆轧辊的硬度为92HSD~94HSD。所述耐氢脆轧辊的晶粒度为9.5级~11级。
实现本发明另一目的的第一种技术方案是:一种耐氢脆轧辊的制造方法,具有以下步骤:对辊坯进行粗车得到轧辊半成品,对轧辊半成品依次进行调质、淬火热处理、冷处理、回火处理以及机加工后得到耐氢脆轧辊;其中:冷处理的温度为-40℃~0℃;所得到的耐氢脆轧辊的残余奥氏体含量为10wt%~18wt%。
上述淬火热处理的温度为910℃~990℃;所得到的耐氢脆轧辊的晶粒度为9.5级~11级。
上述回火处理的温度为115℃~145℃;所得到的耐氢脆轧辊的硬度为92HSD~94HSD。
所用的辊坯为Cr3或Cr5材质的辊坯;上述机加工过程分为粗磨和精磨,粗磨后保持精磨余量在30~60丝。
实现本发明另一目的的第二种技术方案是:一种耐氢脆轧辊的制造方法,具有以下步骤:对辊坯进行粗车得到轧辊半成品,对轧辊半成品依次进行调质、淬火热处理、回火处理以及机加工后得到耐氢脆轧辊;所得到的耐氢脆轧辊的残余奥氏体含量为10wt%~18wt%。
上述淬火热处理的温度为910℃~990℃;所得到的耐氢脆轧辊的晶粒度为9.5级~11级。
上述回火处理的温度为115℃~140℃;所得到的耐氢脆轧辊的硬度为92~94HSD。
所用的辊坯为Cr3或Cr5材质的辊坯;机加工过程分为粗磨和精磨,粗磨后保持精磨余量在30~60丝。
本发明具有积极的效果:(1)本发明的轧辊制造过程中,取消深冷处理或者在-40℃~0℃下进行冷处理,这样便能够得到10wt%~18wt%的残余奥氏体含量,高于普通轧辊残奥含量(3wt%~5wt%),这样就能有效防止氢脆的发生。(2)高强度钢对氢致延滞断裂非常敏感,钢的等级强度愈高,对氢脆愈敏感,因此提高回火温度,以提高韧性,可以将轧辊的硬度降低到92HSD~94HSD,这样就能减少氢脆的发生。(3)细化晶粒可提高抗氢脆能力,因此通过降低淬火温度控制晶粒度在9.5级~11级。(4)在机加工中的磨削过程中先后进行粗磨加工和精磨加工,有利于防止磨加工中的烧伤,以免产生拉应力,使得轧辊表面获得残余压应力层,粗精磨分开,对防止轧辊的氢脆也是十分更要的。(5)本发明的耐氢脆轧辊主要用于热镀锌、热镀铝、热镀锌铝合金等平整机中。
具体实施方式
(实施例1)
本实施例的耐氢脆轧辊用于热镀锌平整机,辊坯的材质为Cr3,由该辊坯制造耐氢脆轧辊的过程如下:
①粗车:用机床对辊坯进行粗略的机加工得到轧辊半成品。
②调质:将轧辊半成品加热到900℃,然后用油冷却进行淬火,随后再加热到640℃进行高温回火处理,从而改善基体组织。
③淬火热处理:采用双频或工频感应圈感应加热方式将轧辊半成品加热到940℃,然后用水冷却进行淬火。
④回火处理:根据淬火后轧辊的硬度,将轧辊半成品加热到140℃,并保温100小时,随炉冷却至环境温度。
⑤机加工:对轧辊半成品先进行粗磨,使精磨余量保持30~60丝,再进行精磨,以保证残余压应力。从而得到本实施例的耐氢脆轧辊。
本实施例的耐氢脆轧辊的残余奥氏体含量为15%,硬度为93HSD,晶粒度为10级,淬硬层深度为25mm。
(实施例2)
本实施例的耐氢脆轧辊用于热镀铝平整机,辊坯材质为Cr5,由该辊坯制造耐氢脆轧辊的过程如下:
①粗车:用机床对辊坯进行粗略的机加工得到轧辊半成品。
②调质:将轧辊半成品加热到950℃,然后用油冷却进行淬火,随后再加热到620℃进行高温回火处理,从而改善基体组织。
③淬火热处理:采用双频或工频感应圈感应加热方式将轧辊半成品加热到980℃,然后用水冷却进行淬火。
④冷处理:在-30℃冷处理2小时。
⑤回火处理:根据淬火后轧辊的硬度,将轧辊半成品加热到140℃,并保温100小时,随炉冷却至环境温度。
⑥机加工:对轧辊半成品先进行粗磨,使精磨余量保持30~60丝,再进行精磨,以保证残余压应力。从而得到本实施例的耐氢脆轧辊。
本实施例的耐氢脆轧辊的残余奥氏体含量为10%,硬度为94HSD,晶粒度为9.5级,淬硬层深度为22mm。
(实施例3)
本实施例的耐氢脆轧辊用于热镀锌铝合金平整机,辊坯的材质为Cr3,由该辊坯制造耐氢脆轧辊的过程如下:
①粗车:用机床对辊坯进行粗略的机加工得到轧辊半成品。
②调质:将轧辊半成品加热到900℃,然后用油冷却进行淬火,随后再加热到630℃进行高温回火处理,从而改善基体组织。
③淬火热处理:采用双频或工频感应圈感应加热方式将轧辊半成品加热到940℃,然后用水冷却进行淬火。
④回火处理:根据淬火后轧辊的硬度,将轧辊半成品加热到135℃,并保温90小时,随炉冷却至环境温度。
⑤机加工:对轧辊半成品先进行粗磨,使精磨余量保持30~60丝,再进行精磨,以保证残余压应力。从而得到本实施例的耐氢脆轧辊。
本实施例的耐氢脆轧辊的残余奥氏体含量为18%,硬度为92HSD,晶粒度为11级,淬硬层深度为30mm。
Claims (7)
1、一种耐氢脆轧辊,其特征在于:所述耐氢脆轧辊的残余奥氏体含量为10wt%~18wt%,所述耐氢脆轧辊的材质为Cr3或Cr5;所述耐氢脆轧辊的硬度为92HSD~94HSD;所述耐氢脆轧辊的晶粒度为9.5级~11级。
2、一种如权利要求1所述的耐氢脆轧辊的制造方法,具有以下步骤:对Cr3或Cr5材质的辊坯进行粗车得到轧辊半成品,对轧辊半成品依次进行调质、淬火热处理、冷处理、回火处理以及机加工后得到耐氢脆轧辊;其中:冷处理的温度为-40℃~0℃;所得到的耐氢脆轧辊的残余奥氏体含量为10wt%~18wt%。
3、一种如权利要求1所述的耐氢脆轧辊的制造方法,具有以下步骤:对Cr3或Cr5材质的辊坯进行粗车得到轧辊半成品,对轧辊半成品依次进行调质、淬火热处理、回火处理以及机加工后得到耐氢脆轧辊;所得到的耐氢脆轧辊的残余奥氏体含量为10wt%~18wt%。
4、根据权利要求2或3所述的耐氢脆轧辊的制造方法,其特征在于:淬火热处理的温度为910℃~990℃;所得到的耐氢脆轧辊的晶粒度为9.5级~11级。
5、根据权利要求2所述的耐氢脆轧辊的制造方法,其特征在于:回火处理的温度为115℃~145℃;所得到的耐氢脆轧辊的硬度为92HSD~94HSD。
6、根据权利要求3所述的耐氢脆轧辊的制造方法,其特征在于:回火处理的温度为115℃~140℃;所得到的耐氢脆轧辊的硬度为92HSD~94HSD。
7、根据权利要求2或3所述的的耐氢脆轧辊制造方法,其特征在于:机加工过程分为粗磨和精磨,粗磨后保持精磨余量在30~60丝。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN200710191889A CN100591790C (zh) | 2007-12-18 | 2007-12-18 | 耐氢脆轧辊及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN200710191889A CN100591790C (zh) | 2007-12-18 | 2007-12-18 | 耐氢脆轧辊及其制造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101186993A CN101186993A (zh) | 2008-05-28 |
CN100591790C true CN100591790C (zh) | 2010-02-24 |
Family
ID=39479597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN200710191889A Active CN100591790C (zh) | 2007-12-18 | 2007-12-18 | 耐氢脆轧辊及其制造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN100591790C (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101985685A (zh) * | 2010-11-23 | 2011-03-16 | 大连冶金工具厂有限公司 | 一种轧辊回火热处理工艺 |
CN103072053B (zh) * | 2013-02-27 | 2015-03-25 | 唐昆 | 一种超高强度钢轴类零件的加工方法 |
CN110527903B (zh) * | 2019-07-22 | 2021-03-19 | 江苏润孚机械轧辊制造有限公司 | 一种用于镀锌铝板的轧辊及其制备方法 |
-
2007
- 2007-12-18 CN CN200710191889A patent/CN100591790C/zh active Active
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
0Cr25Al5合金的脆性. 顾家琳,陈南平.机械工程材料,第无卷第01期. 1987 |
0Cr25Al5合金的脆性. 顾家琳,陈南平.机械工程材料,第无卷第01期. 1987 * |
深淬硬层轧辊的研制. 机械设计与制造工程,第26卷第2期. 1997 |
深淬硬层轧辊的研制. 机械设计与制造工程,第26卷第2期. 1997 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101186993A (zh) | 2008-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103757544B (zh) | 一种经济型非调质微合金化塑料模具钢板及其制造方法 | |
CN102417965B (zh) | 一种轧机45Cr4NiMoV合金钢大型支承辊锻后热处理工艺 | |
CN100485075C (zh) | 一种高碳高钒高速钢复合轧辊及其热处理方法 | |
CN110499448A (zh) | 一种性能优异的高n奥氏体不锈钢中厚板及其制造方法 | |
CN110438416A (zh) | 一种消除超宽幅高氮奥氏体不锈钢中厚板表面裂纹的方法 | |
CN103981451B (zh) | 一种热轧加回火型无Mo塑料模具钢钢板及其制造方法 | |
CN102899470A (zh) | 一种中碳冷镦钢线材表层脱碳的控制方法 | |
CN102634738B (zh) | 一种具有粗糙度保持能力的支承辊及其制造方法 | |
CN104946982B (zh) | 一种宽厚板热矫直机工作辊及制造方法 | |
CN109182923B (zh) | 一种低碳微合金化高强塑积冷轧trip980钢的热处理方法 | |
CN104451386B (zh) | 一种低屈强比石油储备罐体用610Mpa高强度钢板及其制造方法 | |
CN105648161A (zh) | 一种大型锻钢支承辊预备热处理方法 | |
CN107177796A (zh) | 100‑260mm厚调质态预硬化塑料模具钢板及其制造方法 | |
CN106119713A (zh) | 一种低碳特厚低屈强比卷筒用钢s355nl及其制造方法 | |
CN102417959A (zh) | 一种免退火处理热轧s50c板带的生产方法 | |
RU2013142706A (ru) | Кованый валок, соответствующий требованиям производства холоднокатаных изделий, и способ получения такого валка | |
CN101760603A (zh) | 一种辊面硬度均匀性好的复合轧辊的制造方法 | |
EP4338862A1 (en) | Method for rolling high-toughness high-strength low-alloy steel | |
CN105200332A (zh) | 700MPa级薄规格高强钢带及其生产方法 | |
CN101380713B (zh) | 一种具有表面高质量的镁合金板及带卷的制造方法 | |
CN102181619B (zh) | 一种非调质1000MPa级低碳贝氏体型高强度钢板的制造方法 | |
CN100591790C (zh) | 耐氢脆轧辊及其制造方法 | |
CN104532150B (zh) | 一种经济型、超宽锯片钢及其制造方法 | |
CN102021293A (zh) | 一种Q345q的减量化轧制方法 | |
CN107119237A (zh) | Q690d中厚钢板和降低q690d中厚钢板能耗的生产方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: BAOSTEEL ROLL TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: BAOSTEEL GROUP CHANGZHOU ROLL MANUFACTURING CO., LTD. |
|
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 213019 No. 41, MCC Road, Changzhou, Jiangsu Patentee after: Baogang Roller Technology Co., Ltd. Address before: 213019 No. 41, MCC Road, Changzhou, Jiangsu Patentee before: Baosteel Group Changzhou Roll Manufacture Company |