CN112795764A - 宽幅铝热轧机大型锻造半高速钢工作辊的热处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种宽幅铝热轧机大型锻造半高速钢工作辊的热处理方法，其具体步骤如下：步骤1、淬火处理，步骤2、续冷，步骤3、回火处理，步骤4、二次回火处理，步骤5、加工至成品。本发明能解决辊面硬度均匀性问题，可有效解决高端板材轧制质量要求，且可以提高轧辊的淬硬层深度，减缓工作层内硬度降落梯度，还可以保证轧辊寿命周期的质量稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种热处理方法，尤其是一种宽幅铝热轧机大型锻造半高速钢工作辊的热处理方法。
背景技术
铝热轧机用于中厚铝板或铝锭的高温轧制，轧制温度在200-600℃之间，通过轧辊的强力挤压使铝板发生塑性变形，特别是高温轧制时，在高温铝板和变形热的双重作用下使轧辊表层温度迅速升高，轧制环境极为恶劣，要求轧辊必须具备较高的耐磨性和抗热裂性能，工作辊直接与板面接触，其品质的优劣直接决定了铝板品质的高低。
由于宽幅铝热轧机大型锻造半高速钢工作辊规格较大，需要解决辊身淬火硬度均匀性和淬硬层硬度降落梯度问题，并保证组织均匀，常规热处理方法为差温淬火处理，差温淬火的弊端是质量不稳定，硬度均匀性较差，硬度梯度降落较快，对于一些高端板材的轧制受到一定的不利影响。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种可以提高轧辊的淬硬层深度，减缓工作层内硬度降落梯度，保证轧辊寿命周期的质量稳定性的宽幅铝热轧机大型锻造半高速钢工作辊的热处理方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种宽幅铝热轧机大型锻造半高速钢工作辊的热处理方法，其具体步骤如下：
步骤1、淬火处理：
首先将轧辊按淬火工艺要求调整好位置，然后将轧辊自上而下移动进行连续感应加热淬火，淬火温度930～1000℃，轧辊移动出感应圈后采用连续喷水方式淬火冷却；
步骤2、续冷：
淬火处理后，继续对轧辊上端进行喷水续冷，喷水续冷的时间为40～80min；
步骤3、回火处理：
对步骤2处理后的轧辊进行回火处理，回火温度为300-550℃，回火保温时间为60-80h；
步骤4、二次回火处理：
执行步骤3相同的参数，进行二次回火；
步骤5、加工至成品：
按照图纸要求加工成满足要求的成品。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤1中的淬火温度为930℃。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤1中的淬火温度为1000℃。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤3中轧辊的回火温度为300℃。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤3中轧辊的回火温度为400℃。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤3中轧辊的回火温度为530℃。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
采用本发明的工艺方法，轧辊综合性能显著提高，经客户使用验证完全满足高端板材的轧制要求，较常规产品综合性能明显提高。
采用连续感应加热淬火，提高了辊面淬火质量的一致性，辊身硬度均匀性达到HSD2以内；提高了轧辊的透热层深度，60mm深度范围内硬度降落在3HSD以内，轧辊寿命周期的质量稳定性进一步提高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例1
一种宽幅铝热轧机大型锻造半高速钢工作辊的热处理方法，该工作辊的要求如下：
轧辊规格：￠780×3350×6040、单重：16.9吨；
辊身硬度要求：75～80HSD；
工作层厚度要求：≥40mm；
轧辊材质：大型锻造半高速钢，采用电炉+钢包精炼方式生产钢锭，钢锭按工艺要求进行加热、锻造制成轧辊锻坯。
预备处理：对宽幅铝热轧机大型锻造半高速钢工作辊锻坯按要求进行预备处理，按图纸要求机械加工至需要的尺寸。
该热处理方法具体步骤如下：
步骤1、淬火处理：
首先轧辊按淬火工艺要求调整好位置，然后将轧辊自上而下移动进行连续感应加热淬火，淬火温度960℃，轧辊移动出感应圈后采用连续喷水方式淬火冷却,以对轧辊表层进行冷却；
步骤2、续冷：
淬火加热结束后，为了保证内层温度降低，以使轧辊内层进行组织转变，继续对轧辊上端进行喷水冷却60min；
步骤3、回火处理：
对步骤2处理后的轧辊进行500℃的回火处理，回火保温时间为80h；
步骤4、二次回火处理：
执行步骤3相同的参数，进行二次回火；
步骤5、加工至成品：
按照图纸要求加工成满足要求的成品。
实施例2
本实施例与实施例1的区别为：步骤1中轧辊的淬火温度为930℃。
实施例3
本实施例与实施例1的区别为：步骤1中轧辊的淬火温度为1000℃。
实施例4
本实施例与实施例1的区别为：步骤3中轧辊的回火温度为300℃。
实施例5
本实施例与实施例1的区别为：步骤3中轧辊的回火温度为400℃。
实施例6
本实施例与实施例1的区别为：步骤3中轧辊的回火温度为530℃。
对照试验
本实施例与实施例1的区别为：采用差温淬火处理。
为说明本发明的优势，在实施例1～6和对照试验的产品最终热处理后取辊身径向60mm深的试环，进行硬度检测，辊身长度范围内做硬度均匀性检测。检测结果见表1。
表1
| 例1 | 例2 | 例3 | 例4 | 例5 | 例6 | 对照 | |
| 硬度(HSD) | 79 | 74 | 82 | 83 | 76 | 78 | 77 |
| 硬度梯度(HS) | 2 | 3 | 2 | 3 | 3 | 3 | 6 |
| 硬度均匀性(HS) | 1 | 2 | 1 | 2 | 2 | 2 | 5 |
由表1可以看出本发明实施例1～6制备的锻造半高速钢中间辊的抗事故能力远大于对照试验辊。
通过表1数据可以看出，采用常规差温淬火工艺生产时，辊面硬度均匀性及工作层硬度梯度较差。采用本发明的工艺方法，轧辊综合性能显著提高，经客户使用验证完全满足高端板材的轧制要求，较常规产品综合性能明显提高。
采用连续感应加热淬火，提高了辊面淬火质量的一致性，辊身硬度均匀性达到HSD2以内；提高了轧辊的透热层深度，60mm深度范围内硬度降落在3HSD以内，轧辊寿命周期的质量稳定性进一步提高。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种宽幅铝热轧机大型锻造半高速钢工作辊的热处理方法，其特征在于具体步骤如下：
步骤1、淬火处理：
首先将轧辊按淬火工艺要求调整好位置，然后将轧辊自上而下移动进行连续感应加热淬火，淬火温度930～1000℃，轧辊移动出感应圈后采用连续喷水方式淬火冷却；
步骤2、续冷：
淬火处理后，继续对轧辊上端进行喷水续冷，喷水续冷的时间为40～80min；
步骤3、回火处理：
对步骤2处理后的轧辊进行回火处理，回火温度为300-550℃，回火保温时间为60-80h；
步骤4、二次回火处理：
执行步骤3相同的参数，进行二次回火；
步骤5、加工至成品：
按照图纸要求加工成满足要求的成品。
2.根据权利要求1所述的宽幅铝热轧机大型锻造半高速钢工作辊的热处理方法，其特征在于：步骤1中的淬火温度为930℃。
3.根据权利要求1所述的宽幅铝热轧机大型锻造半高速钢工作辊的热处理方法，其特征在于：步骤1中的淬火温度为1000℃。
4.根据权利要求1所述的宽幅铝热轧机大型锻造半高速钢工作辊的热处理方法，其特征在于：步骤3中轧辊的回火温度为300℃。
5.根据权利要求1所述的宽幅铝热轧机大型锻造半高速钢工作辊的热处理方法，其特征在于：步骤3中轧辊的回火温度为400℃。
6.根据权利要求1所述的宽幅铝热轧机大型锻造半高速钢工作辊的热处理方法，其特征在于：步骤3中轧辊的回火温度为530℃。
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