CN1044390C - 一种消除支撑辊辊身软带的热处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种消除支撑辊辊身软带的热处理工艺，其主要技术特征是，根据软带支撑辊的成分、金相组织等不同的原始状况，采用等温退火、喷雾淬火、回火工艺三个步骤进行处理，达到在支撑辊正常使用直径范围内，消除支撑辊软带，延长使用寿命的目的，采用本发明修复一支直径1500mm、长5000mm的支撑辊可节约75-125万元人民币。
Description
本发明涉及一种金属热处理工艺领域，特别是提供了一种消除支撑辊辊身软带的热处理工艺。
支撑辊是冶金轧钢生产中起到保证工作辊有足够轧制压力的重要设备，一般体积较大，我国中厚板轧机的支撑辊直径为1350-2000mm，长度为2300-4000mm。支撑辊在生产制造中，因热处理工艺中加热温度不均匀或喷雾雾状不均匀，致使支撑辊某一区域的硬度达不到设计要求，此区域称之为支撑辊辊身软带。存在此软带的支撑辊经使用后，沿辊身轴向表面将形成“V”形凹面，致使支撑辊辊身不圆，在轧制钢板过程中将影响钢板的厚度公差。一支直径1500mm的支撑辊，其正常使用直径范围为1500-1400mm，而软带处经使用后的直径将减小为1480-1470mm，若将其报废，则浪费太大。目前，对其修复的方法有两种，辊身堆焊法、辊身镶套法。但这两种方法均存在加工工艺复杂、费用高的缺点。
本发明的目的在于提供一种在支撑辊正常使用直径范围内，消除支撑辊辊身软带，恢复其硬度的热处理工艺方法。
其技术方案如下：
依据存在软带的支撑辊的成份、金相组织等不同的原始状况，采用等温退火、喷雾淬火、回火工艺三个步骤进行处理。其具体步骤是：
等温退火是在小于等于350℃时，以60-80℃/h升温，加热到600-650℃时，保温13-15小时，然后以65-70℃/h升温，加热到850-880℃时，均温、保温10-12小时，随炉冷却至640-660℃，保温100-120小时，以25-30℃/h冷却至400℃，再以15℃/h冷却至200℃，出炉。
喷雾淬火是将辊子加热，使距辊身表面20mm处的温度达到850-880℃时，向辊身喷雾，使其迅速冷却，温度降至250-350℃时，保温缓冷。
回火工艺是在温度250-350℃时，保温6-8小时，以30℃/h升温至620-640℃，保温25-28小时，随炉冷却至200℃，出炉。等温退火采用卧式加热炉加热时，支撑辊以每分钟10-15转的转速旋转。等温退火采用井式加热炉加热时，支撑辊辊颈轴承位涂防脱碳剂，并用耐高温材料包扎。喷雾淬火中，喷雾管和其上的喷嘴沿辊身均匀设置。喷雾淬火时，支撑辊以每分钟5-8转旋转。
采用本发明修复软带支撑辊，可延长支撑辊在正常使用范围内的使用寿命，节约价值高。
以下结合实施例详述本发明技术方案及有益效果
修复2450中厚板轧机软带支撑辊的热处理工艺步骤如下：
一、对辊身、辊颈探伤及辊身软带分布测定
1．对辊身与辊颈过度圆弧处探伤，观察支撑辊在使用中，该处是否产生疲劳裂纹及裂纹深度。
2．对辊身探伤，观察辊身是否存在大面积剥落趋势及其他缺陷的存在。
3．测定辊身软带分布区域及硬度差别，并作出标记。
二、对辊子取样分析，其化学成份如下：C:0.6-0.88％ Si:0.4-0.7％ Mn:0.5-0.9％ P:≤0.025％ S:＜0.025％Cr:2.00-3.00％ Ni:0.4-0.6％ Mo:0.25-0.6％ Cu:≤0.25％
三、对辊身加工
车去辊身表面的疲劳层，使辊身直径达到一致，并提高过度圆弧处的粗糙度。
四、等温退火工艺准备
1．采用卧式加热炉加热，将辊身部分放入炉子内加热，辊颈放置在带有拖动装置的滚轮上，带动支撑辊以每分钟10-15转的转速旋转。
2．采用井式加热炉加热，因成品支撑辊无吊装工艺轴头，需作吊装工艺轴头；为防止加热中对支撑辊两轴承位烧损，在轴承位涂上防脱碳剂，并用耐火材料包扎。
五、等温退火及测试
1．等温退火是在小于等于350℃时，以60-80℃/h升温，加热到600-650℃时，保温13-15小时，然后，以65-70℃/h升温，加热到850-880℃时，均温，保温10-12小时，以25-30℃/h冷却至400℃，再以15℃/h冷却至200℃，出炉。
2．对过渡圆弧处及辊身进行探伤，观察退火后有无裂纹扩展和延伸。
3．测定辊身硬度
六、喷雾淬火及测试
将辊子放置在旋转基座上，以每分钟5-8转的转速旋转，沿辊子圆周均匀设置12-16个喷管，每根管子设置12-16个喷嘴。
喷雾淬火是将辊子加热，使距辊身表面20mm处温度达850-880℃时，向辊子喷雾，使其迅速冷却，温度降至250-300℃时，保持缓冷。
测定辊身硬度，达图纸要求HS55-56
七、回火工艺
回火工艺是在温度250-350℃时，保温6-8小时，以30℃/h升温至620-640℃，保温25-28小时，随炉冷却到200℃出炉。
八、对辊子轴承位及辊身重新加工，使两轴承位保证同轴度，辊身磨削到V6。
有益效果列表如下：
| 修复方案 | 本发明 | 辊身堆焊法 | 辊身镶套法 |
| 工艺方法 | 将软带辊加热到800-850℃，通过再结晶，改变软带组织，保温冷却。辊身再次加热，经喷雾淬火达到辊身硬度HS55-56 | 将辊身车削，消除使用疲劳层，然后将辊身加热到350-400℃进行保温自动堆焊，堆焊后经退火处理，精加工到图纸要求 | 将辊身从φ1480-φ1200mm，然后在辊身上镶两个壁厚为150mm的套，再加工到图纸要求 |
| 效果比较 | 投资较少，约在25-30万元/支，耗时2-3月 | 此法保温自动堆焊需2个月，对温度要求高，工人劳动强度大。投资中等约在50万元/支，耗时6-7月 | 此法镶套加工精度很高，过盈量的配合不易达到，套子材质造价高。投资高，约在70万元/支，耗时8-10月 |
Claims (5)
1、一种消除支撑辊辊身软带的热处理工艺，依据存在软带的支撑辊的成份、金相组织等不同的原始状况，采用等温退火、喷雾淬火、回火工艺三个步骤进行处理，其特征是等温退火在小于等于350℃时，以60-80℃/h升温，加热到600-650℃时，保温13-15小时，然后以65-70℃/h升温，加热到850-880℃时，均温、保温10-12小时，随炉冷却至640-660℃，保温100-120小时，以25-30％冷却至400℃，再以15℃/h冷却至200℃，出炉，喷雾淬火是将辊子加热，使距辊身表面20mm处的温度达到850-880℃时，向辊身喷雾使其迅速冷却，温度降至250-350℃时，保温冷却；回火工艺是在温度250-350℃时，保温6-8小时，以30℃/h升温至620-640℃，保温25-28小时，随炉冷却至200℃，出炉。
2、根据权利要求1所述的消除支撑辊辊身软带的热处理工艺，其特征是等温退火采用卧式加热炉加热时，支撑辊以每分钟10-15转的转速旋转。
3、根据权利要求1所述的消除支撑辊辊身软带的热处理工艺，其特征是等温退火采用井式加热炉加热时，支撑辊辊颈轴承位涂防脱碳剂，并用耐高温材料包扎。
4、根据权利要求1所述的消除支撑辊辊身软带的热处理工艺，其特征是喷雾淬火中，喷雾管和其上的喷嘴沿辊身均匀设置。
5、根据权利要求1或4所述的消除支撑辊辊身软带的热处理工艺，其特征是喷雾淬火时，支撑辊以每分钟5-8转旋转。
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