和合金粉末3的辊环包套2放置在热等静压炉中升温加压即进行热等静压处理，且当热等静压的温度达到1000?1200°C，压力达到120?140MPa时，保持时间为2?5h，使合金粉末3在辊环包套2内热等静压成型并与辊环基体11的外侧壁扩散连接以及与辊环包套2的外侧壁的内壁连接，在辊环基体11的外侧壁上形成工作层12。
[0035]步骤6、在热等静压处理完成后，先采用机加工方法去除辊环包套2，并通过精加工得到辊环I，然后对辊环I进行退火处理、淬火处理和回火处理，以提高制备得到的辊环I的机械性能。其中，对辊环I进行退火处理时，退火的温度为850?900°C，保温时间为2?6h，随炉冷却，从而使辊环I的内部组织达到或接近平衡状态，为进一步的淬火处理作组织准备。对辊环I进行淬火处理时，采用油淬，且淬火的温度为1000?1200°C，保温时间为0.5?2h，使得辊环I的工作层12中的合金元素固溶于基体，发生奥氏体化，并完成组织转变，为进一步的回火处理作好组织准备。在淬火处理完成后，要及时对辊环I进行回火处理，以去除辊环I在淬火过程中产生的内应力，避免辊环I发生变形甚至开裂。通常是在淬火完成后Sh内对辊环I进行回火处理，且回火处理的温度为400?600°C，保温时间为I?4h，并在保温完成后采用空冷，。另外，为使辊环基体11内的残余奥氏体完全消除，在相同工艺条件下对辊环I进行2?3次回火。
[0036]经检测可知，本发明方法制备得到的辊环的抗弯强度可达3650MPa，冲击值即冲击韧度可达17J，工作层硬度可达60HRC。
[0037]下面，以采用45号钢制成的辊环基体为例，对制备乳机用辊环的方法作进一步的说明。
[0038]实施例1
[0039]制备辊环基体和辊环包套，并将辊环基体置于辊环包套内，且填装到辊环包套内的合金粉末的粉末粒度为50μηι，化学成分及各化学成分的重量百分比依次为:碳为2.5%、铬为5.0%、钼为1.5%、钒为10.0%、硅为0.8%、锰为0.5%，其余为Fe。在合金粉末填装完成后，在对合金粉末进行振实操作后将顶盖置于装粉通道的顶端，并通过氩弧焊进行密封连接。接着，将内置有辊环基体和合金粉末的辊环包套置于脱气炉中加热并抽真空，在温度达到450°C、真空度达到2 X 10—3Pa时，保持温度和真空度不变并保持2h以完成脱气保温处理。然后再将内置有辊环基体和合金粉末的辊环包套置于热等静压炉中升温加压进行热等静压处理，并在温度达到1130°C、压力达到120MPa后，保持温度和和压力不变保持2h。接着采用机加工方法除去辊环包套，得到辊环胚料，再经过精加工得到辊环，并依次对该辊环进行退火处理、淬火处理和回火处理，以提高辊环的机械性能。优选地，在对辊环进行退火处理时，退火温度为870°C、保温时间为6h，并使辊环随炉冷却；在对辊环进行淬火处理时，先将辊环装入电阻炉中加热再进行油淬，且淬火温度达到1150°C时，保温时间为0.5h;在对辊环进行回火处理时，回火处理的温度为500°C，保温时间为3h，并采用空气冷却，且在相同工艺条件下回火3次。
[0040]另外，该实施例中制备得到的辊环中辊环基体11和工作层12之间的界面结合的金相组织照片如图4所示。由此可见，辊环基体11和工作层12之间实现了冶金结合，且辊环基体11和工作层12之间的界面结合良好，且结合强度高。
[0041 ] 实施例2
[0042]制备辊环基体和辊环包套，并将辊环基体置于辊环包套内，且填装到辊环包套内的合金粉末的粉末粒度为ΙΟΟμΟ，化学成分及各化学成分的重量百分比依次为:碳为2.2%、铬为4.5%、钼为1.2%、钒为9.0 %、硅为1.0 %、锰为0.8%，其余为Fe。在合金粉末填装完成后，对合金粉末进行振实操作并将顶盖置于装粉通道顶端，并通过氩弧焊进行密封连接。接着，将内置有辊环基体和合金粉末的辊环包套置于脱气炉中加热并抽真空，在温度达到500°C、真空度达到2X10—3Pa时，保持温度和真空度不变并保持5h以完成脱气保温处理。然后再将内置有辊环基体和合金粉末的辊环包套置于热等静压炉中进行升温加压，并在温度达到1150°C、压力达到130MPa后，在温度和和压力保持不变的条件下保持4h。接着采用机加工方法除去辊环包套，得到辊环胚料，再经过精加工得到辊环，并依次对该辊环进行退火处理、淬火处理和回火处理，以提高辊环的机械性能。在对辊环进行退火处理时，退火温度为8000C、保温时间为I Oh，并使辊环随炉冷却;在对辊环进行淬火处理时，先将辊环装入电阻炉中加热再进行油淬，且淬火温度达到1100°c时，保温时间为Ih;在对辊环进行回火处理时，回火处理的温度为550°C，保温时间为2h，并采用空气冷却，且在相同工艺条件下回火3次。
[0043]实施例3
[0044]制备辊环基体和辊环包套，并将辊环基体置于辊环包套内，且填装到辊环包套内的合金粉末的粉末粒度为180μ8，化学成分及各化学成分的重量百分比依次为:碳为2.4%、铬为4.8%、钼为2.0%、钒为9.5%、硅为1.5%、锰为1.0%，其余为Fe。在合金粉末填装完成后，对合金粉末进行振实操作并将顶盖置于装粉通道顶端，并通过氩弧焊进行密封连接。接着，将内置有辊环基体和合金粉末的辊环包套置于脱气炉中加热并抽真空，在温度达到400°C、真空度达到2X10—3Pa时，保持温度和真空度不变并保持1h以完成脱气保温处理。然后再将内置有辊环基体和合金粉末的辊环包套置于热等静压炉中进行升温加压，并在温度达到1100°C、压力达到140MPa后，在温度和和压力保持不变的条件下保持4h。接着采用机加工方法除去辊环包套，得到辊环胚料，再经过精加工得到辊环，并依次对该辊环进行退火处理、淬火处理和回火处理，以提高辊环的机械性能。在对辊环进行退火处理时，退火温度为700°C、保温时间为12h，并使辊环随炉冷却;在对辊环进行淬火处理时，先将辊环装入电阻炉中加热再进行油淬，且淬火温度达到1120°C时，保温时间问Ih;在对辊环进行回火处理时，回火处理的温度为450°C，保温时间为3h，并采用空气冷却，且在相同工艺条件下回火2 次。
【主权项】
1.一种制备乳机用辊环的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: 步骤1、制备辊环基体和辊环包套 所述辊环基体为环形柱体； 所述辊环包套包括环柱形筒体，该环柱形筒体的内侧壁的外径等于所述辊环基体的内径，该环柱形筒体的外侧壁的内径大于所述辊环基体的外径，且所述外侧壁的内壁上设置有乳槽凸环，该乳槽凸环的设置位置与所述辊环上的乳槽位置相对应;所述环柱形筒体的下端口配设有封闭所述下端口的下环形盖板，所述环柱形筒体的上端口配设有封闭所述上端口的上环形盖板，且所述上环形盖板上靠近外缘处设置有与所述辊环包套的内腔连通的装粉通道，该装粉通道背离所述环柱形筒体的顶端配设有顶盖，且该顶盖上设置有抽真空孔； 步骤2、将所述辊环基体置于所述环柱形筒体内，且所述辊环基体位于所述环柱形筒体的内侧壁和外侧壁之间，且所述装粉通道位于所述辊环包套中用于填装合金粉末的环形容纳腔的上方； 步骤3、通过所述装粉通道向所述辊环包套内填装合金粉末，在填装完成后进行振实操作，并将所述顶盖安装到所述装粉通道顶部并通过焊接密封连接； 步骤4、将内置有所述辊环基体和所述合金粉末的辊环包套置于脱气炉中抽真空并进行脱气保温； 步骤5、在脱气保温完成后，将内置有所述辊环基体和所述合金粉末的辊环包套置于热等静压炉中进行热等静压处理，使所述合金粉末在所述辊环包套内热等静压成型并与所述辊环基体扩散连接； 步骤6、采用机加工方法去除所述辊环包套得到辊环，并对所述辊环依次进行退火处理、淬火处理和回火处理。2.根据权利要求1所述的制备乳机用辊环的方法，其特征在于，所述辊环包套的抽真空孔处设置有抽真空管。3.根据权利要求2所述的制备乳机用辊环的方法，其特征在于，所述合金粉末的化学成分及各化学成分含量的重量百分比依次为:碳2.1%?2.5%、铬4.5%?5.5%、钼1.0?2.0%、钒8.5%?11.5%、硅0.8?1.5%、锰0.2?1.0%，其余为铁。4.根据权利要求3所述的制备乳机用辊环的方法，其特征在于，所述辊环基体采用优质碳素结构钢制成。5.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备乳机用辊环的方法，其特征在于，在所述步骤4中，进行脱气保温时的保温温度为300?500°C、真空度为2 X 10—3Pa，保持时间为2?1h。6.根据权利要求5所述的制备乳机用辊环的方法，其特征在于，在所述步骤5中，进行热等静压处理时的温度为1000?1200°C、压力为120?140MPa，保持时间为2?5h。7.根据权利要求6所述的制备乳机用辊环的方法，其特征在于，在所述步骤6中，对所述辊环进行退火处理时，退火的温度为850?900°C，保温时间为2?6h，随炉冷却。8.根据权利要求7所述的制备乳机用辊环的方法，其特征在于，对所述辊环进行淬火处理时，采用油淬，且淬火的温度为1000?1200°C，保温时间为0.5?2h。9.根据权利要求8所述的制备乳机用辊环的方法，其特征在于，对所述辊环进行回火处理时，回火处理的温度为400?600°C，保温时间为I?4h，采用空气冷却，并在相同工艺条件下回火2?3次。10.—种利用权利要求1-9中任意一项所述的制备乳机用辊环的方法制备得到的辊环。
【专利摘要】本发明涉及轧机设备的制备领域，尤其涉及一种制备轧机用辊环的方法。为提高线材和棒材轧机的轧制质量及轧制效率，降低轧制成本，本发明提出一种制备轧机用辊环的方法。制备辊环基体和辊环包套，将辊环基体置于辊环包套的环柱形筒体的内侧壁和外侧壁之间，装粉通道位于辊环包套中的容纳腔的上方；填装合金粉末后进行振实操作并在装粉通道顶部安装顶盖；将内置有辊环基体和合金粉末的辊环包套置于脱气炉中抽真空并进行脱气保温、置于热等静压炉中进行热等静压处理；去除辊环包套得到辊环并对辊环依次进行退火处理、淬火处理和回火处理。采用该方法制备得到的辊环，工作层厚度均匀，耐磨性较好，使用寿命长。
【IPC分类】B22F7/08, C22C37/10, B22F1/00, C21D1/26, B22F3/15, C21D1/25, C22C37/06, B21B27/03, B23P15/00
【公开号】CN105537274
【申请号】CN201610087736
【发明人】车洪艳, 厉鑫洋, 王铁军, 林同伟, 孙继洲, 陈伟
【申请人】安泰科技股份有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年2月17日