CN114622082A - 一种d2材质的全硬化1号中间辊的高效热处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及热处理技术领域，提供了一种D2材质的全硬化1号中间辊的高效热处理方法，包括依次进行的以下步骤，整体淬火、整体低温回火、整体高温回火和端部高温回火，整体淬火、整体低温回火、整体高温回火均是将1号中间辊整体置于炉体中进行热处理，端部高温回火是将1号中间辊的至少包括其传动端的端部区域置于炉体中进行热处理；其特征在于：1号中间辊经过整体高温回火后，将其吊出整体高温回火炉，在未经冷却的情况下，将1号中间辊的端部区域置于端部高温回火炉中进行端部高温回火，其他区域置于端部高温回火炉外进行空气自然冷却。本发明克服了现有技术的不足，解决了现有的D2材质的全硬化1号中间辊热处理耗时长，1号中间辊整体生产效率低的技术问题。

Description

一种D2材质的全硬化1号中间辊的高效热处理方法
技术领域
本发明涉及热处理技术领域，具体涉及一种D2材质的全硬化1号中间辊的高效热处理方法。
背景技术
我司生产全硬化1号中间辊的现有方法，参见公开号为CN 113005279 A的发明专利申请，包括以下步骤：整体淬火、整体低温回火、整体高温回火、端部(辊体非工作区)高温回火和辊端(传动端)高温回火。该方法能够实现整体淬硬以及非工作区、传动端的韧性处理，即淬硬层从辊体表面延伸至芯部，辊体表面与芯部的硬度偏差小，在实际压延使用过程中，辊体弯折幅度小，故每次校直磨削量小，能够大幅延长工作辊的使用寿命；另外，辊体非工作区、传动端通过降低硬度、提高韧性，进而避免1号中间辊端部断裂。该方法在实际的应用过程中，即1号中间辊的批量化生产中，耗时长，导致1号中间辊生产效率的下降。
为此，我们提出一种D2材质的全硬化1号中间辊的高效热处理方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种D2材质的全硬化1号中间辊的高效热处理方法，克服了现有技术的不足，解决了现有的D2材质的全硬化1号中间辊热处理耗时长，1号中间辊整体生产效率低的技术问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种D2材质的全硬化1号中间辊的高效热处理方法，包括依次进行的以下步骤，整体淬火、整体低温回火、整体高温回火和端部高温回火，整体淬火、整体低温回火、整体高温回火均是将1号中间辊整体置于炉体中进行热处理，端部高温回火是将1号中间辊的至少包括其传动端的端部区域置于炉体中进行热处理；
其特征在于：
1号中间辊经过整体高温回火后，将其吊出整体高温回火炉，在未经冷却的情况下，将1号中间辊的端部区域置于端部高温回火炉中进行端部高温回火，其他区域置于端部高温回火炉外进行空气自然冷却。
进一步的，所述整体淬火包括依次进行的以下步骤，高温加热，温度为1010～1040℃，保温时间为1～1.5h；恒温淬火，温度为160～200℃，保温时间为10～15min，空冷，辊体冷却至70～90℃。
优选地，所述整体淬火还包括在高温加热前设置的淬火预热步骤；淬火预热包括，淬火预热，温度为320～400℃，保温时间为3～4h；二次淬火预热，温度为600～700℃，保温时间为1.5～3h；三次淬火预热，温度为800～900℃，保温时间为1～2h。
进一步的，所述整体低温回火包括依次进行的以下步骤，一次低温回火，温度为160～220℃，保温时间为3～5h；一次空冷，辊体冷却至50～60℃；二次低温回火，温度为160～220℃，保温时间为3～5h；二次空冷，辊体冷却至室温。
进一步的，所述整体高温回火包括依次进行的以下步骤，一次整体高温回火，温度为515～540℃，保温时间为3～4.5h；一次空冷，辊体冷却至室温；二次整体高温回火，温度为515～540℃，保温时间为3～4.5h。
优选地，所述整体高温回火还包括在一次整体高温回火前设置的高温回火预热步骤；高温回火预热为，温度为320～400℃，保温时间为3～4.5h。
进一步的，端部高温回火包括依次进行的以下步骤，端部高温回火，温度为560～600℃，保温时间为1.5～3h；空冷，传动端冷却至室温。
(三)有益效果
该方法，具有如下有益效果：在整体高温回火后，直接将1号中间辊吊起，将其至少包括传动端的端部区域置于端部高温回火炉内进行端部高温回火，并同步对辊体其他区域进行空冷，即整体高温回火的最后，未进行冷却，在端部高温回火前也未进行预热，能够有效缩短热处理时间，进而有效提高1号中间辊整体的生产效率。
附图说明
图1是整体淬火和整体低温回火的流程图；
图2是整体高温回火和端部高温回火的流程图。
图3为1号中间辊的主视示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种D2材质的全硬化1号中间辊的高效热处理方法，包括以下步骤：
(1)所述整体淬火，
S1、淬火预热，温度为320～400℃，保温时间为3～4h；
S2、二次淬火预热，温度为600～700℃，保温时间为1.5～3h；
S3、三次淬火预热，温度为800～900℃，保温时间为1～2h；
S4、高温加热，温度为1010～1040℃，保温时间为1～1.5h；
S5、恒温淬火，温度为160～200℃，保温时间为10～15min；
S6、空冷，辊体冷却至70～90℃；
(2)所述整体低温回火，
S1、一次低温回火，温度为160～220℃，保温时间为3～5h；
S2、一次空冷，辊体冷却至50～60℃；
S3、二次低温回火，温度为160～220℃，保温时间为3～5h；
S4、二次空冷，辊体冷却至室温；
(3)所述整体高温回火，
S1、高温回火预热，温度为320～400℃，保温时间为3～4.5h；
S2、一次整体高温回火，温度为515～540℃，保温时间为3～4.5h；
S3、一次空冷，辊体冷却至室温；
S4、二次整体高温回火，温度为515～540℃，保温时间为3～4.5h；
(4)端部高温回火，
S1、端部高温回火，温度为560～600℃，保温时间为1.5～3h；
S2、空冷，冷却至室温。
整体淬火、整体低温回火、整体高温回火均是将1号中间辊整体分别置于各个独立的炉体中进行热处理，1号中间辊经过整体高温回火后，将其吊出整体高温回火炉，在未经冷却的情况下，将1号中间辊的端部区域置于端部高温回火炉中进行端部高温回火，其他区域置于端部高温回火炉外进行空气自然冷却。其中，端部区域包括传动端，以及辊体自传动端一侧向内延伸3cm的区域，该3cm小于辊体的非工作区域的宽度。
表1为实施例1～5参数设定。
Figure BDA0003556578520000051
Figure BDA0003556578520000061
表2为各实施例、对比例硬度测试结果。
Figure BDA0003556578520000062
Figure BDA0003556578520000071
以上各实施例的D2材质的1号中间辊坯料，结构如图3所示，包括辊体1和传动端2。辊体1的直径d1为54.6mm、长度l1为550mm；参与端部高温回火的非工作区域1a的长度为30mm(辊体非工作区域的实际长度1A是辊体长度l1减去客户实际使用时的工作区域长度得到，1A＞1a)。传动端2为阶梯状，从左到右的三段直径d3、d4、d2分别为19mm、36mm、22mm，长度l4、l3、l2分别为6mm、7mm、14mm。辊体1右端的连接部的长度l5为6mm，直径也是19mm。
以上各实施例中的传动端测试部位①是直径为d2的轴部的中间部位；
辊体非工作区测试部位②、④为该区域的两端，测试部位③为该区域的中间部位；
过渡区测试部位⑤是自非工作区域1a向右延伸10mm的部位；
辊体工作区测试部位⑥、⑦分别是辊体的中间部位和靠近连接部的端部。
以上对比例1～3分别与实施例1～3的热处理工艺一一对应，区别仅在于对比例1～3省略了(3)整体高温回火的步骤S3、一次空冷(致使辊体处于半退火状态)，对比例4～6分别与实施例1～3的热处理工艺一一对应，区别在于对比例4～6在(3)整体高温回火的步骤S4后增添了空冷步骤，将1号中间辊整体冷却至室温，以及在(4)端部高温回火的步骤S1前增加了预热步骤，温度为400℃，保温时间为3h。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种D2材质的全硬化1号中间辊的高效热处理方法，包括依次进行的以下步骤，整体淬火、整体低温回火、整体高温回火和端部高温回火，整体淬火、整体低温回火、整体高温回火均是将1号中间辊整体置于炉体中进行热处理，端部高温回火是将1号中间辊的至少包括其传动端的端部区域置于炉体中进行热处理；
其特征在于：
1号中间辊经过整体高温回火后，将其吊出整体高温回火炉，在未经冷却的情况下，将1号中间辊的端部区域置于端部高温回火炉中进行端部高温回火，其他区域置于端部高温回火炉外进行空气自然冷却。
2.如权利要求1所述的一种D2材质的全硬化1号中间辊的高效热处理方法，其特征在于：所述整体淬火包括依次进行的以下步骤，高温加热，温度为1010～1040℃，保温时间为1～1.5h；恒温淬火，温度为160～200℃，保温时间为10～15min，空冷，辊体冷却至70～90℃。
3.如权利要求2所述的一种D2材质的全硬化1号中间辊的高效热处理方法，其特征在于：所述整体淬火还包括在高温加热前设置的淬火预热步骤；淬火预热包括，淬火预热，温度为320～400℃，保温时间为3～4h；二次淬火预热，温度为600～700℃，保温时间为1.5～3h；三次淬火预热，温度为800～900℃，保温时间为1～2h。
4.如权利要求2所述的一种D2材质的全硬化1号中间辊的高效热处理方法，其特征在于：所述整体低温回火包括依次进行的以下步骤，一次低温回火，温度为160～220℃，保温时间为3～5h；一次空冷，辊体冷却至50～60℃；二次低温回火，温度为160～220℃，保温时间为3～5h；二次空冷，辊体冷却至室温。
5.如权利要求4所述的一种D2材质的全硬化1号中间辊的高效热处理方法，其特征在于：所述整体高温回火包括依次进行的以下步骤，一次整体高温回火，温度为515～540℃，保温时间为3～4.5h；一次空冷，辊体冷却至室温；二次整体高温回火，温度为515～540℃，保温时间为3～4.5h。
6.如权利要求5所述的一种D2材质的全硬化1号中间辊的高效热处理方法，其特征在于：所述整体高温回火还包括在一次整体高温回火前设置的高温回火预热步骤；高温回火预热为，温度为320～400℃，保温时间为3～4.5h。
7.如权利要求5所述的一种D2材质的全硬化1号中间辊的高效热处理方法，其特征在于：端部高温回火包括依次进行的以下步骤，端部高温回火，温度为560～600℃，保温时间为1.5～3h；空冷，传动端冷却至室温。
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