專利名稱：大型寬厚板軋機用鍛鋼支承輥的鍛后熱處理方法
技術領域：
本發明涉及一種支承輥的熱處理方法，具體涉及一種大型寬厚板軋機用鍛鋼支承輥的鍛后熱處理方法。
背景技術：
支承輥是金屬軋制設備上必備的主要零件，用來支承工作輥或中間輥以便在軋制時防止工作輥出現撓曲變形而影響板形質量。支承輥質量的優劣直接影響軋板的產量及質量。隨著軋機性能的提高和軋制技術的進步，促進了軋輥材料和制造技術長足的發展。特別是近十幾年，軋機向高速化、自動化方向的發展，板型控制精度要求提高，軋制條件越來越苛刻，致使如何提高軋制效率，降低軋制成本，保證產品質量成為突出的問題。支承輥復雜多樣的工況條件使其不同于一般的工件，除了需要常規的力學性能之夕卜，還需具有優良的抗折斷性、耐磨性、抗剝落性和抗熱裂性。一般支承輥產品需經過三次熱處理，即鍛后熱處理、預備熱處理和差溫熱處理。鍛后熱處理主要是細化晶粒、調整組織及均勻性、防止形成白點缺陷，同時利于切削加工的作用；預備熱處理的作用主要是使輥頸達到規定硬度和提高·芯部機械性能，提高工件基體承受后續激烈的差溫熱處理的能力。預備熱處理，一般采用正火空冷或油冷淬火工藝，以獲得片狀珠光體或索氏體組織，使晶粒進一步細化，并改善強韌性。對于板寬小于2000mm的帶鋼軋機，其所用的支承輥尺寸較小，重量不超過60噸，在預備熱處理時一般采用油冷淬火工藝，高溫回火后可獲得細密的索氏體組織，具有良好的機械性能，輥頸硬度可達35 45HS。對于板寬為2500mm以上的中、寬厚板軋機，由于其所用的支承輥尺寸較大，重量達80 200噸，已超過一般大型油槽的冷卻能力，因此不能進行油冷淬火操作。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種大型寬厚板軋機用鍛鋼支承輥的鍛后熱處理方法，它可以解決大型鍛鋼寬厚板支承輥由于尺寸大、重量重而難以進行預備熱處理的難點。為解決上述技術問題，本發明大型寬厚板軋機用鍛鋼支承輥的鍛后熱處理方法的技術解決方案為:用于對板寬為2500mm以上的軋機用支承輥進行鍛后熱處理，包括以下步驟:第一步，完全退火；將起始溫度為550 650°C的工件進爐保溫30 50小時；然后以彡80°C /h的升溫速度升至900 980°C進行完全退火，保溫30 50小時；之后以彡20°C /h的降溫速度降至550±20°C，保溫30 50小時；第二步，球化退火；將溫度為550±20°C的工件以彡500C /h的升溫速度升至640±20°C，保溫30 50小時；然后以彡80°C /h的升溫速度升至780 880°C進行球化退火，保溫30 50小時；之后以彡40°C /h的降溫速度降至640±20°C，保溫30 50小時；第三步，正火；將溫度為640±20°C的工件以彡800C /h的升溫速度升至900 980°C進行正火，保溫30 50小時；之后將工件出爐，以鼓風冷卻的方式使工件冷卻至250 350°C ；所述鼓風冷卻的方法為:將多臺鼓風機對稱均勻分布于工件的兩側，對輥身輥頸進行鼓風冷卻，至輥頸處的溫度為300 400°C時停止鼓風，再空冷至250 350°C。第四步，回火；將溫度為250 350°C的工件進爐保溫30 50小時；然后以彡40°C /h的升溫速度升至580 650°C，保溫80 120小時；之后以彡40°C /h的降溫速度降至350 450°C，再以彡200C /h的降溫速度降至低于200°C后出爐空冷。本發明可以達到的技術效果是:本發明能夠解決大型鍛件鍛造變形的不均勻性以及再結晶程度不同，使鍛件毛坯容易形成粗晶，組織不均勻，鍛造應力較大等問題，能夠調整鍛態不均勻組織，減少應力、改善碳化物形態、滿足輥頸硬度等機械性能要求。與現有的鍛后熱處理的球化退火+回火的處理過程相比，本發明增加了完全退火和正火處理過程。其中完全退火可以均勻組織、減少鍛造應力；球化退火可以得到高韌性的球化組織，利于切削加工，并為后續熱處理提供組織準備；正火可以細化晶粒，均勻組織。

為了保證輥頸的硬度要求，本發明的球化退火在前，正火在后。回火為最后一道工序，主要為了降低正火后冷卻產生的內應力，獲得穩定的回火組織，達到所要求的力學性能指標；另外回火兼顧擴氫，有效地防止大型鍛件白點缺陷的產生。本發明對板寬為2500mm以上的軋機用支承輥采用一次鍛后熱處理的操作方法，通過正火鼓風冷卻的方式，使工件的輥頸硬度等機械性能符合技術要求；同時減少了一道預備熱處理工序，縮短了生產周期也降低了生產成本，并使得鍛后熱處理之后的寬厚板支承輥能夠獲得機械性能較好的珠光體組織和索氏體組織，使輥頸硬度達30 40HS，機械性能符合技術要求，為后續的差溫熱處理做好組織準備。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明:圖1是本發明大型寬厚板軋機用鍛鋼支承輥的鍛后熱處理方法的實施例示意圖；圖2是采用本發明對典型工件進行風冷的示意圖。
具體實施例方式如圖1所示為本發明大型寬厚板軋機用鍛鋼支承輥的鍛后熱處理方法的實施例，用于對板寬為2500mm以上的軋機用鍛鋼支承輥進行鍛后熱處理，包括以下步驟:第一步，完全退火；將起始溫度為550 650°C的工件進爐保溫30 50小時；然后以彡80°C /h的升溫速度升至900 980°C進行完全退火，保溫30 50小時；之后以彡20°C /h的降溫速度降至550±20°C，保溫30 50小時；第二步，球化退火；
將溫度為550±20°C的工件以彡50°C /h的升溫速度升至640±20°C，保溫30 50小時；然后以彡80°C /h的升溫速度升至780 880°C進行球化退火，保溫30 50小時；之后以彡400C /h的降溫速度降至640±20°C，保溫30 50小時；第三步，正火；將溫度為640±20°C的工件以彡800C /h的升溫速度升至900 980°C進行正火，保溫30 50小時；之后將工件出爐，以鼓風冷卻的方式使工件冷卻至250 350°C ；鼓風冷卻的方法如下:如圖2所示，將10臺鼓風機對稱均勻分布于工件的兩側，對輥身輥頸進行鼓風冷卻，至輥頸處的溫度為300 400°C時停止鼓風，再空冷至250 350°C。第四步，回火；將溫度為250 350°C的工件進爐保溫30 50小時；然后以彡40°C /h的升溫速度升至580 650°C，保溫80 120小時；之后以彡40°C /h的降溫速度降至350 450°C，再以彡200C /h的降溫速度降至低于200°C后出爐空冷。采用本發明可以對如圖2所示的支承輥工件進行熱處理，支承輥工件的最大直徑為2340mm，長度為10030mm，材料為2.5% Cr，重量約170噸，經本發明的熱處理之后，產品機械性能測試結果如下:一、化學成分化學成分Wt %
權利要求
1.種大型寬厚板軋機用鍛鋼支承輥的鍛后熱處理方法，其特征在于，用于對板寬為2500mm以上的軋機用支承輥進行鍛后熱處理，包括以下步驟: 弟一步，完全退火； 將起始溫度為550 650°C的工件進爐保溫30 50小時；然后以彡80°C /h的升溫速度升至900 980°C進行完全退火，保溫30 50小時；之后以彡20°C /h的降溫速度降至550±20°C，保溫30 50小時； 第二步,球化退火； 將溫度為550±20°C的工件以彡500C /h的升溫速度升至640±20°C，保溫30 50小時；然后以< 80°C /h的升溫速度升至780 880°C進行球化退火，保溫30 50小時；之后以彡40°C /h的降溫速度降至640±20°C，保溫30 50小時； 第二步，正火； 將溫度為640±20°C的工件以彡800C /h的升溫速度升至900 980°C進行正火，保溫30 50小時；之后將工件出爐，以鼓風冷卻的方式使工件冷卻至250 350°C ； 第四步，回火； 將溫度為250 350°C的工件進爐保溫30 50小時；然后以彡40°C /h的升溫速度升至580 650°C，保溫80 120小時；之后以彡40°C /h的降溫速度降至350 450°C，再以彡200C /h的降溫速度降至低于200°C后出爐空冷。
2.根據權利要求1所述的大型寬厚板軋機用鍛鋼支承輥的鍛后熱處理方法，其特征在于，所述第三步鼓風冷卻的方法為:將多臺鼓風機對稱均勻分布于工件的兩側，對輥身輥頸進行鼓風冷卻，至輥頸處的溫度為300 400°C時停止鼓風，再空冷至250 350°C。
全文摘要
本發明公開了一種大型寬厚板軋機用鍛鋼支承輥的鍛后熱處理方法，用于對板寬為2500mm以上的軋機用支承輥進行鍛后熱處理，包括以下步驟第一步，完全退火；第二步，球化退火；第三步，正火；第四步，回火。本發明對板寬為2500mm以上的軋機用支承輥采用一次鍛后熱處理的操作方法，通過正火鼓風冷卻的方式，使工件的輥頸硬度等機械性能符合技術要求；同時減少了一道預備熱處理工序，縮短了生產周期也降低了生產成本，并使得鍛后熱處理之后的寬厚板支承輥能夠獲得機械性能較好的珠光體組織和索氏體組織，使輥頸硬度達30～40HS，機械性能符合技術要求，為后續的差溫熱處理做好組織準備。
文檔編號C21D9/38GK103088199SQ20111034647
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月4日 優先權日2011年11月4日
發明者張智峰, 陸寅松, 胡志強 申請人:上海重型機器廠有限公司