CN106994584A - 一种进口二辊矫直机专用的矫直辊生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种进口二辊矫直机专用的矫直辊生产工艺，该生产工艺按以下步骤进行：步骤1：首先采用Cr12MoV作为矫直辊的材料，先进行毛坯精铸、再进行缓冷工艺，其中精铸磨具表面的光洁度在25‑30us；步骤2：然后对毛坯进行锻压，锻压比采用3～4；在4‑6小时内将锻压后的毛坯加热至1200～1250℃，保温12‑48小时，然后出炉并且在1100～1200℃的温度下进行锻压初步成型；步骤3：先对锻压成型坯进行软化退火处理，确保外形尺寸达到矫直辊曲线大致尺寸即可；步骤4：对加工好的矫直辊进行热处理：先对矫直辊进行真空淬火，最后再密闭的空间内进行自然冷却，直至冷却至室内温度。

Description

一种进口二辊矫直机专用的矫直辊生产工艺
技术领域
本发明涉及二辊矫直机，具体的说是一种进口二辊矫直机专用的矫直辊生产工艺。
背景技术
针对国内特钢棒材生产企业大量引进先进的全自动连续探伤生产线，来满足用户零缺陷交货的需求。大量先进高精度探伤、高精度矫直技术掌握来美国、德国等少数发达国家手中，造成全自动连续探伤生产线的运营成本居高不下，且部分设计并不能与我们实际开发的品种结构相一致，造成进口设备不好驾驭，实用性差等情况。近年来高精度矫直设备的广泛应用，对其中的消耗量最大的专用矫直辊进行开发、研究显得十分迫切；二辊矫直机中最核心的部件之一的“专用高强度矫直辊”，其制造工序复杂、进口采购价格昂贵，且采购周期很长，严重影响了钢厂的正常生产及其探伤产品的市场竞争力；
由于矫直辊的采购周期长、价格高，加之消耗很大，经常造成进口矫直辊供应不及时，本应该到了生命周期的矫直辊继续使用，造成矫直质量不受控，且矫直辊的消耗很高，中小规格普遍60元/吨，国内特钢企业也尝试过国内开发应用，但由于材质的选择、热处理研究不够，造成使用寿命很低，一般仅为进口矫直辊寿命的25～40%，且矫直辊辊面的硬度不均，造成被矫直钢材弯曲度达不到探伤机组的要求，造成批量探伤不合格品，有时甚至出现损坏探伤机组的现象，在经济性、设备安全性等方面制约了进口二辊矫直机专用矫直辊的开发、应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提出一种进口二辊矫直机专用的矫直辊生产工艺，研制出了属于中国的技术，打破了美国、德国等少数发达国家对于高精度矫直技术的垄断，大大降低了成本，缩短采购周期，保证了生产线的连续生产，提高生产效益。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种进口二辊矫直机专用的矫直辊生产工艺，该生产工艺按以下步骤进行：
步骤1：首先采用Cr12MoV作为矫直辊的材料，先进行毛坯精铸、再进行缓冷工艺，其中精铸磨具表面的光洁度在25-30us，缓冷工艺具体为：待毛坯精铸后，在36-48小时内将毛坯温度降至200℃以下；
步骤2：然后对毛坯进行锻压，锻压比采用3～4；在4-6小时内将锻压后的毛坯加热至1200～1250℃，保温12-48小时，然后出炉并且在1100～1200℃的温度下进行锻压初步成型，然后将锻压成型坯放置于密闭的空间内进行自然冷却，直至冷却至室内温度；
步骤3：先对锻压成型坯进行软化退火处理，在3-5小时内将温度增加至800～850℃，保温1-3小时，然后再5-8小时内冷却至室温，然后按图纸要求进行加工，其中机加工依次经过粗车、精车，其中粗车时车削深度达到5～8mm，确保表面的锻痕、表面敏感性裂纹全部车削干净,再通过数控机床进行精车，确保外形尺寸达到矫直辊曲线大致尺寸即可；
步骤4：对加工好的矫直辊进行热处理：先对矫直辊进行真空淬火，在1-3小时内加热至1020-1040℃，然后再进行回火处理，回火温度控制在500～570℃，保温3-5小时，最后再密闭的空间内进行自然冷却，直至冷却至室内温度。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的进口二辊矫直机专用的矫直辊生产工艺，该生产工艺按以下步骤进行：步骤1：首先采用Cr12MoV作为矫直辊的材料，先进行毛坯精铸、再进行缓冷工艺，其中精铸磨具表面的光洁度在25us，缓冷工艺具体为：待毛坯精铸后，在36小时内将毛坯温度降至180℃；
步骤2：然后对毛坯进行锻压，锻压比采用3；在4小时内将锻压后的毛坯加热至1200℃，保温12小时，然后出炉并且在1100℃的温度下进行锻压初步成型，然后将锻压成型坯放置于密闭的空间内进行自然冷却，直至冷却至室内温度；
步骤3：先对锻压成型坯进行软化退火处理，在3小时内将温度增加至800℃，保温1小时，然后再5小时内冷却至室温，然后按图纸要求进行加工，其中机加工依次经过粗车、精车，其中粗车时车削深度达到5～8mm，确保表面的锻痕、表面敏感性裂纹全部车削干净,再通过数控机床进行精车，确保外形尺寸达到矫直辊曲线大致尺寸即可；
步骤4：对加工好的矫直辊进行热处理：先对矫直辊进行真空淬火，在1小时内加热至1020℃，然后再进行回火处理，回火温度控制在500℃，保温3小时，最后再密闭的空间内进行自然冷却，直至冷却至室内温度。
前述的进口二辊矫直机专用的矫直辊生产工艺，该生产工艺按以下步骤进行：步骤1：首先采用Cr12MoV作为矫直辊的材料，先进行毛坯精铸、再进行缓冷工艺，其中精铸磨具表面的光洁度在30us，缓冷工艺具体为：待毛坯精铸后，在48小时内将毛坯温度降至150℃；
步骤2：然后对毛坯进行锻压，锻压比采用4；在6小时内将锻压后的毛坯加热至1250℃，保温48小时，然后出炉并且在1200℃的温度下进行锻压初步成型，然后将锻压成型坯放置于密闭的空间内进行自然冷却，直至冷却至室内温度；
步骤3：先对锻压成型坯进行软化退火处理，在5小时内将温度增加至850℃，保温3小时，然后再8小时内冷却至室温，然后按图纸要求进行加工，其中机加工依次经过粗车、精车，其中粗车时车削深度达到5～8mm，确保表面的锻痕、表面敏感性裂纹全部车削干净,再通过数控机床进行精车，确保外形尺寸达到矫直辊曲线大致尺寸即可；
步骤4：对加工好的矫直辊进行热处理：先对矫直辊进行真空淬火，在3小时内加热至1040℃，然后再进行回火处理，回火温度控制在570℃，保温5小时，最后再密闭的空间内进行自然冷却，直至冷却至室内温度。
前述的进口二辊矫直机专用的矫直辊生产工艺，该生产工艺按以下步骤进行：步骤1：首先采用Cr12MoV作为矫直辊的材料，先进行毛坯精铸、再进行缓冷工艺，其中精铸磨具表面的光洁度在30us，缓冷工艺具体为：待毛坯精铸后，在39小时内将毛坯温度降至190℃；
步骤2：然后对毛坯进行锻压，锻压比采用3；在5小时内将锻压后的毛坯加热至1230℃，保温30小时，然后出炉并且在1150℃的温度下进行锻压初步成型，然后将锻压成型坯放置于密闭的空间内进行自然冷却，直至冷却至室内温度；
步骤3：先对锻压成型坯进行软化退火处理，在4小时内将温度增加至820℃，保温2小时，然后再6小时内冷却至室温，然后按图纸要求进行加工，其中机加工依次经过粗车、精车，其中粗车时车削深度达到5～8mm，确保表面的锻痕、表面敏感性裂纹全部车削干净,再通过数控机床进行精车，确保外形尺寸达到矫直辊曲线大致尺寸即可；
步骤4：对加工好的矫直辊进行热处理：先对矫直辊进行真空淬火，在2小时内加热至1030℃，然后再进行回火处理，回火温度控制在550℃，保温4小时，最后再密闭的空间内进行自然冷却，直至冷却至室内温度。
本发明的有益效果是：通过该生产工艺生产的矫直辊，其表面硬度达到HRC58～62，抗拉强度大于450，其耐磨性能、耐腐蚀性能、耐高温性能大大提高，满足了现场生产的需求，经过实际现场使用，矫直质量明显提高，矫直辊的寿命可以达到同类进口矫直辊使用寿命的75%以上，大大降低了生产成本和采购时间，无需在向国外进口，打破了美国、德国等少数发达国家对于高精度矫直技术的垄断，其中生产工艺中采用缓冷工艺、步骤2中采用缓慢加热，高温扩散的方式，大大降低了矫直辊开裂的可能性能，降低生产的废品率，并且步骤3中明确要求在机加工前，必须先进行软化退火处理，提高了矫直辊的加工性能，并且最后的热处理，淬火可以得到表面硬度高、耐磨性好、耐热冲击性好、抗龟裂而又有韧性的综合性能；回火可以消除工件淬火时产生的残留应力，防止变形和开裂；调整工件的硬度、强度、塑性和韧性，达到使用性能要求；稳定组织与尺寸，保证精度；改善和提高加工性能，本技术方案的核心问题是：由于矫直辊材料合金含量很高，特别加热特性差的Cr合金，所以热处理工艺极其不容易控制，而本技术方案能够很好的解决该问题，为顺利生产矫直辊提高必要的保障。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明：其中以下实施例中铸造、精铸工艺均采用现有技术；
实施例1
本实施例提供的一种进口二辊矫直机专用的矫直辊生产工艺，该生产工艺按以下步骤进行：步骤1：首先采用Cr12MoV作为矫直辊的材料，先进行毛坯精铸、再进行缓冷工艺，其中精铸磨具表面的光洁度在25us，缓冷工艺具体为：待毛坯精铸后，在36小时内将毛坯温度降至180℃；
步骤2：然后对毛坯进行锻压，锻压比采用3；在4小时内将锻压后的毛坯加热至1200℃，保温12小时，然后出炉并且在1100℃的温度下进行锻压初步成型，然后将锻压成型坯放置于密闭的空间内进行自然冷却，直至冷却至室内温度；
步骤3：先对锻压成型坯进行软化退火处理，在3小时内将温度增加至800℃，保温1小时，然后再5小时内冷却至室温，然后按图纸要求进行加工，其中机加工依次经过粗车、精车，其中粗车时车削深度达到5～8mm，确保表面的锻痕、表面敏感性裂纹全部车削干净,再通过数控机床进行精车，确保外形尺寸达到矫直辊曲线大致尺寸即可；
步骤4：对加工好的矫直辊进行热处理：先对矫直辊进行真空淬火，在1小时内加热至1020℃，然后再进行回火处理，回火温度控制在500℃，保温3小时，最后再密闭的空间内进行自然冷却，直至冷却至室内温度。
实施例2
本实施例提供的一种进口二辊矫直机专用的矫直辊生产工艺，该生产工艺按以下步骤进行：步骤1：首先采用Cr12MoV作为矫直辊的材料，先进行毛坯精铸、再进行缓冷工艺，其中精铸磨具表面的光洁度在30us，缓冷工艺具体为：待毛坯精铸后，在48小时内将毛坯温度降至150℃；
步骤2：然后对毛坯进行锻压，锻压比采用4；在6小时内将锻压后的毛坯加热至1250℃，保温48小时，然后出炉并且在1200℃的温度下进行锻压初步成型，然后将锻压成型坯放置于密闭的空间内进行自然冷却，直至冷却至室内温度；
步骤3：先对锻压成型坯进行软化退火处理，在5小时内将温度增加至850℃，保温3小时，然后再8小时内冷却至室温，然后按图纸要求进行加工，其中机加工依次经过粗车、精车，其中粗车时车削深度达到5～8mm，确保表面的锻痕、表面敏感性裂纹全部车削干净,再通过数控机床进行精车，确保外形尺寸达到矫直辊曲线大致尺寸即可；
步骤4：对加工好的矫直辊进行热处理：先对矫直辊进行真空淬火，在3小时内加热至1040℃，然后再进行回火处理，回火温度控制在570℃，保温5小时，最后再密闭的空间内进行自然冷却，直至冷却至室内温度。
实施例3
本实施例提供的一种进口二辊矫直机专用的矫直辊生产工艺，该生产工艺按以下步骤进行：步骤1：首先采用Cr12MoV作为矫直辊的材料，先进行毛坯精铸、再进行缓冷工艺，其中精铸磨具表面的光洁度在30us，缓冷工艺具体为：待毛坯精铸后，在39小时内将毛坯温度降至190℃；
步骤2：然后对毛坯进行锻压，锻压比采用3；在5小时内将锻压后的毛坯加热至1230℃，保温30小时，然后出炉并且在1150℃的温度下进行锻压初步成型，然后将锻压成型坯放置于密闭的空间内进行自然冷却，直至冷却至室内温度；
步骤3：先对锻压成型坯进行软化退火处理，在4小时内将温度增加至820℃，保温2小时，然后再6小时内冷却至室温，然后按图纸要求进行加工，其中机加工依次经过粗车、精车，其中粗车时车削深度达到5～8mm，确保表面的锻痕、表面敏感性裂纹全部车削干净,再通过数控机床进行精车，确保外形尺寸达到矫直辊曲线大致尺寸即可；
步骤4：对加工好的矫直辊进行热处理：先对矫直辊进行真空淬火，在2小时内加热至1030℃，然后再进行回火处理，回火温度控制在550℃，保温4小时，最后再密闭的空间内进行自然冷却，直至冷却至室内温度。
这样以上实施例的技术方案研制出了属于中国的用于生产矫直辊的技术，打破了美国、德国等少数发达国家对于高精度矫直技术的垄断，大大降低了成本，缩短采购周期，保证了生产线的连续生产，提高生产效益；
采用了以上实施例生产的矫直辊，并且应用于进口二辊矫直机上，生产的产品特别表面质量明显提高，探伤合格率提高5%，更重要的该生产工艺制造的矫直辊的寿命可达到同类进口矫直辊的75%以上，经过6个多月来的运行，统计分析后可得出以下有益效果：
1、探伤合格率一般可提高5%，根据2条探伤生产线每月探伤3000吨测算，此工序的改进，可以减少判协议品的钢材1800吨左右，按每吨协议品与正品的差价300元/吨，每年降本54万元左右。
2、矫直辊的消耗由进口矫直辊的60元/吨下降到现在20元/吨，被探伤钢材仅矫直工序每吨钢消耗下降40元，按每月探伤量3000吨测算，年可降本增益：3000吨/月*12月*40元/吨=1440000元=144万元。
3、减少了因进口矫直辊供应不及时带来的停产风险，也降低备件存货的库存资金。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (4)

1.一种进口二辊矫直机专用的矫直辊生产工艺，其特征在于：该生产工艺按以下步骤进行：
步骤1：首先采用Cr12MoV作为矫直辊的材料，先进行毛坯精铸、再进行缓冷工艺，其中精铸磨具表面的光洁度在25-30us，缓冷工艺具体为：待毛坯精铸后，在36-48小时内将毛坯温度降至200℃以下；
步骤2：然后对毛坯进行锻压，锻压比采用3～4；在4-6小时内将锻压后的毛坯加热至1200～1250℃，保温12-48小时，然后出炉并且在1100～1200℃的温度下进行锻压初步成型，然后将锻压成型坯放置于密闭的空间内进行自然冷却，直至冷却至室内温度；
步骤3：先对锻压成型坯进行软化退火处理，在3-5小时内将温度增加至800～850℃，保温1-3小时，然后再5-8小时内冷却至室温，然后按图纸要求进行加工，其中机加工依次经过粗车、精车，其中粗车时车削深度达到5～8mm，确保表面的锻痕、表面敏感性裂纹全部车削干净,再通过数控机床进行精车，确保外形尺寸达到矫直辊曲线大致尺寸即可；
步骤4：对加工好的矫直辊进行热处理：先对矫直辊进行真空淬火，在1-3小时内加热至1020-1040℃，然后再进行回火处理，回火温度控制在500～570℃，保温3-5小时，最后再密闭的空间内进行自然冷却，直至冷却至室内温度。
2.根据权利要求1所述的进口二辊矫直机专用的矫直辊生产工艺，其特征在于：该生产工艺按以下步骤进行：步骤1：首先采用Cr12MoV作为矫直辊的材料，先进行毛坯精铸、再进行缓冷工艺，其中精铸磨具表面的光洁度在25us，缓冷工艺具体为：待毛坯精铸后，在36小时内将毛坯温度降至180℃；
步骤2：然后对毛坯进行锻压，锻压比采用3；在4小时内将锻压后的毛坯加热至1200℃，保温12小时，然后出炉并且在1100℃的温度下进行锻压初步成型，然后将锻压成型坯放置于密闭的空间内进行自然冷却，直至冷却至室内温度；
步骤3：先对锻压成型坯进行软化退火处理，在3小时内将温度增加至800℃，保温1小时，然后再5小时内冷却至室温，然后按图纸要求进行加工，其中机加工依次经过粗车、精车，其中粗车时车削深度达到5～8mm，确保表面的锻痕、表面敏感性裂纹全部车削干净,再通过数控机床进行精车，确保外形尺寸达到矫直辊曲线大致尺寸即可；
步骤4：对加工好的矫直辊进行热处理：先对矫直辊进行真空淬火，在1小时内加热至1020℃，然后再进行回火处理，回火温度控制在500℃，保温3小时，最后再密闭的空间内进行自然冷却，直至冷却至室内温度。
3.根据权利要求1所述的进口二辊矫直机专用的矫直辊生产工艺，其特征在于：该生产工艺按以下步骤进行：步骤1：首先采用Cr12MoV作为矫直辊的材料，先进行毛坯精铸、再进行缓冷工艺，其中精铸磨具表面的光洁度在30us，缓冷工艺具体为：待毛坯精铸后，在48小时内将毛坯温度降至150℃；
步骤2：然后对毛坯进行锻压，锻压比采用4；在6小时内将锻压后的毛坯加热至1250℃，保温48小时，然后出炉并且在1200℃的温度下进行锻压初步成型，然后将锻压成型坯放置于密闭的空间内进行自然冷却，直至冷却至室内温度；
步骤3：先对锻压成型坯进行软化退火处理，在5小时内将温度增加至850℃，保温3小时，然后再8小时内冷却至室温，然后按图纸要求进行加工，其中机加工依次经过粗车、精车，其中粗车时车削深度达到5～8mm，确保表面的锻痕、表面敏感性裂纹全部车削干净,再通过数控机床进行精车，确保外形尺寸达到矫直辊曲线大致尺寸即可；
步骤4：对加工好的矫直辊进行热处理：先对矫直辊进行真空淬火，在3小时内加热至1040℃，然后再进行回火处理，回火温度控制在570℃，保温5小时，最后再密闭的空间内进行自然冷却，直至冷却至室内温度。
4.根据权利要求1所述的进口二辊矫直机专用的矫直辊生产工艺，其特征在于：该生产工艺按以下步骤进行：步骤1：首先采用Cr12MoV作为矫直辊的材料，先进行毛坯精铸、再进行缓冷工艺，其中精铸磨具表面的光洁度在30us，缓冷工艺具体为：待毛坯精铸后，在39小时内将毛坯温度降至190℃；
步骤2：然后对毛坯进行锻压，锻压比采用3；在5小时内将锻压后的毛坯加热至1230℃，保温30小时，然后出炉并且在1150℃的温度下进行锻压初步成型，然后将锻压成型坯放置于密闭的空间内进行自然冷却，直至冷却至室内温度；
步骤3：先对锻压成型坯进行软化退火处理，在4小时内将温度增加至820℃，保温2小时，然后再6小时内冷却至室温，然后按图纸要求进行加工，其中机加工依次经过粗车、精车，其中粗车时车削深度达到5～8mm，确保表面的锻痕、表面敏感性裂纹全部车削干净,再通过数控机床进行精车，确保外形尺寸达到矫直辊曲线大致尺寸即可；
步骤4：对加工好的矫直辊进行热处理：先对矫直辊进行真空淬火，在2小时内加热至1030℃，然后再进行回火处理，回火温度控制在550℃，保温4小时，最后再密闭的空间内进行自然冷却，直至冷却至室内温度。
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