CN104357643B - 一种轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺，具体工艺步骤如下，轧辊毛坯在热处理炉内加热至Ac3温度以上50‑80℃并保温进行奥氏体化，保温结束后，出炉空冷至表面温度为860‑890℃，入水冷却0.5‑5min后再空冷5‑20min，重复进行入水冷却0.5‑5min后再空冷5‑20min直至表面温度为500‑700℃，对轧辊进行喷雾冷却至300‑400℃，然后装炉于600‑690℃进行回火处理。采用本发明的积极效果是有效消除轧辊锻后热处理后网状碳化物的出现，提高了轧辊的使用性能，并简化了工艺，缩短了生产周期，降低了成本。
Description
技术领域
本发明属于轧辊制造技术领域，具体涉及一种轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺。
背景技术
冶金轧辊是金属轧制设备上必备的主要零件，它作为一种特殊工具用来使金属产生塑性变形，轧制出各种轧材产品。由于轧辊的服役条件特殊、消耗量大并与轧材质量成本息息相关，因而对轧辊的使用性能提出很高要求。轧辊在使用过程中要承受很高的应力，尤其轧辊表面要长时间承受摩擦、磨损、冲击、接触应力和激冷激热造成的疲劳现象等，这就要求轧辊具有较好的抗折断性、耐磨性、抗剥落性、抗热裂性、抗热冲击性等。
锻钢轧辊材质为含0.4%-1.0%C、1%-5%Cr的中高碳Cr（Ni）Mo（V）合金钢，具有较高的淬硬性和淬透性。工作层经过淬火回火处理后得到马氏体、贝氏体、索氏体和细珠光体基体组织，组织基体上均匀分布10%以下的二次碳化物。由于轧辊在1250℃高温锻造加热时，C、Cr完全固溶成单相奥氏体，锻后自高温缓冷下来后会出现网状碳化物，导致轧辊过早发生剥落和疲劳断裂，大大降低了轧辊的使用性能。
传统工艺通过正火快冷的方式只能在一定程度上予以改善，而难以完全消除网状碳化物。因为大型（φ≥300mm）工件内部蓄热量大，正火空冷时即使吹风冷却，冷速仍然是相当缓慢，工作面和次表面不可避免出现网状碳化物。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺，以解决锻后热处理后组织出现网状碳化物的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺，轧辊直径φ≥450mm，材质为含0.4%-1.0%C和1%-5%Cr的中高碳CrMo合金钢，具体工艺步骤如下，
轧辊毛坯在热处理炉内加热至Ac3温度以上50-80℃并保温进行奥氏体化，保温结束后，出炉空冷至表面温度为860-890℃，入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min，重复进行入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min直至表面温度为500-700℃，对轧辊进行喷雾冷却至300-400℃，然后装炉于600-690℃进行回火处理。
一种轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺，轧辊直径φ≥450mm，材质为含0.4%-1.0%C和1%-5%Cr的中高碳CrNiMo合金钢，具体工艺步骤如下，
轧辊毛坯在热处理炉内加热至Ac3温度以上50-80℃并保温进行奥氏体化，保温结束后，出炉空冷至表面温度为860-890℃，入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min，重复进行入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min直至表面温度为500-700℃，对轧辊进行喷雾冷却至300-400℃，然后装炉于600-690℃进行回火处理。
一种轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺，轧辊直径φ≥450mm，材质为含0.4%-1.0%C和1%-5%Cr的中高碳CrMoV合金钢，具体工艺步骤如下，
轧辊毛坯在热处理炉内加热至Ac3温度以上50-80℃并保温进行奥氏体化，保温结束后，出炉空冷至表面温度为860-890℃，入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min，重复进行入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min直至表面温度为500-700℃，对轧辊进行喷雾冷却至300-400℃，然后装炉于600-690℃进行回火处理。
一种轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺，轧辊直径φ≥450mm，材质为含0.4%-1.0%C和1%-5%Cr的中高碳CrNiMoV合金钢，具体工艺步骤如下，
轧辊毛坯在热处理炉内加热至Ac3温度以上50-80℃并保温进行奥氏体化，保温结束后，出炉空冷至表面温度为860-890℃，入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min，重复进行入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min直至表面温度为500-700℃，对轧辊进行喷雾冷却至300-400℃，然后装炉于600-690℃进行回火处理。
上述轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺，表面温度检测采用红外线测温仪。
采用本发明的积极效果是有效消除轧辊锻后热处理后网状碳化物的出现，提高了轧辊的使用性能，并简化了工艺，缩短了生产周期，降低了成本。
具体实施方式
一种轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺，轧辊直径φ≥450mm，材质为含0.4%-1.0%C和1%-5%Cr的中高碳Cr（可含Ni）Mo（可含V）合金钢，具体工艺步骤如下：
轧辊毛坯在热处理炉内加热至Ac3温度以上50-80℃并保温进行奥氏体化，保温结束后，出炉空冷至表面温度为860-890℃，入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min，重复进行入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min直至表面温度为500-700℃，入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min这一冷却过程可反复进行2-5次。然后对轧辊进行喷雾冷却至300-400℃，然后装炉于600-690℃进行回火处理。
具体地，轧辊毛坯出炉空冷至表面温度为860-890℃的空冷时间为5-20min。
具体地，表面温度检测采用红外线测温仪。
实施例1
一种轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺，轧辊直径φ≥450mm，材质为含0.4%-1.0%C和1%-5%Cr的中高碳Cr（可含Ni）Mo（可含V）合金钢，具体工艺步骤如下：
轧辊毛坯在热处理炉内加热至Ac3温度以上50-80℃并保温进行奥氏体化，保温结束后，出炉空冷至表面温度为860-890℃，入水冷却0.5min后再空冷5min，重复进行入水冷却0.5min后再空冷5min直至表面温度为500-700℃，对轧辊进行喷雾冷却至300℃，然后装炉于600-690℃进行回火处理。
实施例2
一种轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺，轧辊直径φ≥450mm，材质为含0.4%-1.0%C和1%-5%Cr的中高碳Cr（可含Ni）Mo（可含V）合金钢，具体工艺步骤如下：
轧辊毛坯在热处理炉内加热至Ac3温度以上50-80℃并保温进行奥氏体化，保温结束后，出炉空冷至表面温度为860-890℃，入水冷却5min后再空冷20min，重复进行入水冷却5min后再空冷20min直至表面温度为500-700℃，对轧辊进行喷雾冷却至300℃，然后装炉于600-690℃进行回火处理。
实施例3
一种轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺，轧辊直径φ≥450mm，材质为含0.4%-1.0%C和1%-5%Cr的中高碳Cr（可含Ni）Mo（可含V）合金钢，具体工艺步骤如下：
轧辊毛坯在热处理炉内加热至Ac3温度以上50-80℃并保温进行奥氏体化，保温结束后，出炉空冷至表面温度为860-890℃，入水冷却0.5min后再空冷20min，重复进行入水冷却5min后再空冷5min直至表面温度为500-700℃，对轧辊进行喷雾冷却至400℃，然后装炉于600-690℃进行回火处理。
实施例4
一种轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺，轧辊直径φ≥450mm，材质为含0.4%-1.0%C和1%-5%Cr的中高碳Cr（可含Ni）Mo（可含V）合金钢，具体工艺步骤如下：
轧辊毛坯在热处理炉内加热至Ac3温度以上50-80℃并保温进行奥氏体化，保温结束后，出炉空冷至表面温度为860-890℃，入水冷却1.5min后再空冷8min，重复进行入水冷却2min后再空冷8min直至表面温度为500-700℃，对轧辊进行喷雾冷却至400℃，然后装炉于600-690℃进行回火处理。
实施例5
一种轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺，轧辊直径φ≥450mm，材质为含0.4%-1.0%C和1%-5%Cr的中高碳Cr（可含Ni）Mo（可含V）合金钢，具体工艺步骤如下：
轧辊毛坯在热处理炉内加热至Ac3温度以上50-80℃并保温进行奥氏体化，保温结束后，出炉空冷至表面温度为860-890℃，入水冷却3min后再空冷12min，重复进行入水冷却4min后再空冷10min直至表面温度为500-700℃，对轧辊进行喷雾冷却至350℃，然后装炉于600-690℃进行回火处理。
实施例6
一种轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺，轧辊直径φ≥450mm，材质为含0.4%-1.0%C和1%-5%Cr的中高碳Cr（可含Ni）Mo（可含V）合金钢，具体工艺步骤如下：
轧辊毛坯在热处理炉内加热至Ac3温度以上50-80℃并保温进行奥氏体化，保温结束后，出炉空冷至表面温度为860-890℃，入水冷却3min后再空冷18min，重复进行入水冷却1min后再空冷16min直至表面温度为500-700℃，对轧辊进行喷雾冷却至360℃，然后装炉于600-690℃进行回火处理。
实施例7
一种轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺，轧辊直径φ≥450mm，材质为含0.4%-1.0%C和1%-5%Cr的中高碳Cr（可含Ni）Mo（可含V）合金钢，具体工艺步骤如下：
轧辊毛坯在热处理炉内加热至Ac3温度以上80℃并保温进行奥氏体化，保温结束后，出炉空冷至表面温度为890℃，入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min，重复进行入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min直至表面温度为700℃，对轧辊进行喷雾冷却至300-400℃，然后装炉于690℃进行回火处理。
实施例8
一种轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺，轧辊直径φ≥450mm，材质为含0.4%-1.0%C和1%-5%Cr的中高碳Cr（可含Ni）Mo（可含V）合金钢，具体工艺步骤如下：
轧辊毛坯在热处理炉内加热至Ac3温度以上50℃并保温进行奥氏体化，保温结束后，出炉空冷至表面温度为860℃，入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min，重复进行入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min直至表面温度为500℃，对轧辊进行喷雾冷却至300-400℃，然后装炉于600℃进行回火处理。
实施例9
一种轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺，轧辊直径φ≥450mm，材质为含0.4%-1.0%C和1%-5%Cr的中高碳Cr（可含Ni）Mo（可含V）合金钢，具体工艺步骤如下：
轧辊毛坯在热处理炉内加热至Ac3温度以上70℃并保温进行奥氏体化，保温结束后，出炉空冷至表面温度为880℃，入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min，重复进行入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min直至表面温度为600℃，对轧辊进行喷雾冷却至350℃，然后装炉于650℃进行回火处理。
Claims (5)
1.一种轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺，轧辊直径φ≥450mm，材质为含0.4%-1.0%C和1%-5%Cr的中高碳CrMo合金钢，其特征在于：具体工艺步骤如下，
轧辊毛坯在热处理炉内加热至Ac3温度以上50-80℃并保温进行奥氏体化，保温结束后，出炉空冷至表面温度为860-890℃，入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min，重复进行入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min直至表面温度为500-700℃，对轧辊进行喷雾冷却至300-400℃，然后装炉于600-690℃进行回火处理。
2.一种轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺，轧辊直径φ≥450mm，材质为含0.4%-1.0%C和1%-5%Cr的中高碳CrNiMo合金钢，其特征在于：具体工艺步骤如下，
轧辊毛坯在热处理炉内加热至Ac3温度以上50-80℃并保温进行奥氏体化，保温结束后，出炉空冷至表面温度为860-890℃，入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min，重复进行入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min直至表面温度为500-700℃，对轧辊进行喷雾冷却至300-400℃，然后装炉于600-690℃进行回火处理。
3.一种轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺，轧辊直径φ≥450mm，材质为含0.4%-1.0%C和1%-5%Cr的中高碳CrMoV合金钢，其特征在于：具体工艺步骤如下，
轧辊毛坯在热处理炉内加热至Ac3温度以上50-80℃并保温进行奥氏体化，保温结束后，出炉空冷至表面温度为860-890℃，入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min，重复进行入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min直至表面温度为500-700℃，对轧辊进行喷雾冷却至300-400℃，然后装炉于600-690℃进行回火处理。
4.一种轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺，轧辊直径φ≥450mm，材质为含0.4%-1.0%C和1%-5%Cr的中高碳CrNiMoV合金钢，其特征在于：具体工艺步骤如下，
轧辊毛坯在热处理炉内加热至Ac3温度以上50-80℃并保温进行奥氏体化，保温结束后，出炉空冷至表面温度为860-890℃，入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min，重复进行入水冷却0.5-5min后再空冷5-20min直至表面温度为500-700℃，对轧辊进行喷雾冷却至300-400℃，然后装炉于600-690℃进行回火处理。
5.根据权利要求1至4任一所述的轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺，其特征在于：表面温度检测采用红外线测温仪。
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Denomination of invention: Thermal treatment technology for eliminating meshed carbides after forging of roller Effective date of registration: 20190227 Granted publication date: 20160720 Pledgee: Yucheng Branch of Agricultural Bank of China Ltd. Pledgor: TONGYU HEAVY INDUSTRY Co.,Ltd. Registration number: 2019990000162 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Date of cancellation: 20210304 Granted publication date: 20160720 Pledgee: Yucheng Branch of Agricultural Bank of China Ltd. Pledgor: TONGYU HEAVY INDUSTRY Co.,Ltd. Registration number: 2019990000162 |
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Denomination of invention: A heat treatment process for eliminating network carbide after roll forging Effective date of registration: 20210304 Granted publication date: 20160720 Pledgee: Yucheng Branch of Agricultural Bank of China Ltd. Pledgor: TONGYU HEAVY INDUSTRY Co.,Ltd. Registration number: Y2021990000216 |
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Date of cancellation: 20230320 Granted publication date: 20160720 Pledgee: Yucheng Branch of Agricultural Bank of China Ltd. Pledgor: TONGYU HEAVY INDUSTRY Co.,Ltd. Registration number: Y2021990000216 |
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Denomination of invention: A Heat Treatment Process for Eliminating Network Carbides after Roll Forging Effective date of registration: 20230323 Granted publication date: 20160720 Pledgee: Yucheng Branch of Agricultural Bank of China Ltd. Pledgor: TONGYU HEAVY INDUSTRY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980035948 |