9Cr2MoV冷轧辊钢的锻后热处理工艺的制作方法
【专利摘要】本发明设计了一种9Cr2MoV冷轧辊钢的锻后热处理方法。其特点在于：所述的冷轧辊材料为9Cr2MoV钢，其锻后热处理方法包括正火和球化退火，其中正火工艺选择在950℃，较高的温度有利于碳化物的溶解，保证成分的均匀性。在正火冷却时，应将冷轧辊吊下喷雾状水冷却，防止在晶界上形成连续的网状碳化物；在球化退火工艺中，经过820℃保温，细小的碳化物很容易从中间熔断，形成大量弥散分布的碳化物质点；经过缓冷，奥氏体继续析出作为非自发核心的碳化物，奥氏体的碳富集区便成为碳化物晶核长成晶粒，最后经过730℃等温，聚集长大为一定尺寸的粒状渗碳体，从而获得良好的球化组织。
【专利说明】9Cr2MoV冷轧辊钢的锻后热处理工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种9Cr2MoV冷轧辊钢的锻后热处理工艺。
【背景技术】
[0002]轧辊是轧机的主要易耗备件，轧辊的质量是影响轧钢厂的轧材质量和成本消耗的重要因素。Cr2系列钢轧辊是现阶段国内轧机组使用最多的零部件，辊身往往经过退火、粗车、调质、半精车、表面淬火等工序加工而成。冷轧产品以其产品性能好，光洁度高，表面质量好等优点使得其在国民经济中具有相当重要的作用，而对于直接加工金属的主要工具轧辊的质量和使用寿命就直接关系到轧制生产的生产效率、产品质量及生产成本。目前，国内的轧辊在质量、品种规格及生产工艺等方面都与发达国家相比存在着一定的差距，因此，为满足国民经济各部门对冷轧钢材的需求，对现有的各种冷轧辊进行必要技术改造，已经是势在必行。
[0003]冷轧辊的制造是个相当复杂的过程，每一个工艺环节都起到一个举足轻重的作用，尤其是其中的热处理工艺过程。对于辊坯锻后热处理来说，正火与球化退火的关键作用在于为之后的调质和淬火工艺做好充分的组织准备，提高冷轧工作辊的抗剥落和抗断裂性能，能为提高生产效率、产品合格率、并使得材质在之后的淬火工艺中能够发挥其最佳性能做出突出贡献。
[0004]现有国内外冷轧辊材质大多采用9Cr2系或86CrMoV7钢，这些材料的刚度和韧性都较好，并具有良好的耐磨性和抗断裂性能，使用寿命较长。但是当采用大尺寸锻坯制作的冷轧辊，有些在粗车时就会发现开裂，而且随着锻坯尺寸增大，开裂现象越严重。这是由于大尺寸冷轧辊锻造中遗留的缺陷(带状偏析、网状碳化物等)，采用常规热处理工艺不能完全消除，造成了轧辊的开裂。根据生产实际与热处理理论相结合，9Cr2MoV钢的终锻温度要控制在750~850°C，锻后立即进行喷雾状水进行冷却，将辊身表面温度冷却至350~400°C，防止奥氏体析出碳化物形成连续的网状碳化物。正火温度选择在950°C，较高的温度有利于碳化物的溶解，增大碳和合金元素在钢中的扩散速率，保证成分的均匀性。在正火冷却时，应将冷轧辊吊下喷雾状水冷却，增大冷轧辊的冷却速率，抑制奥氏体中的碳化物析出，防止在晶界上形成连续的网状碳化物，保证形成细小的片状珠光体或伪共析珠光体。在球化退火过程中，经过820°C保温，细小的片状珠光体中的碳化物很容易从中间熔断，分布在不均匀的奥氏体中，形成了大量弥散分布的碳化物质点。经过缓冷，奥氏体继续析出碳化物，这些碳化物质点作为非自发核心，奥氏体的碳富集区便成为碳化物晶核长成晶粒，最后经过730°C等温，聚集长大为一定尺寸的粒状渗碳体，从而获得良好的球化组织。采用优化的锻后热处理工艺得到的成分、组织和硬度比较均匀，减少了轧辊的变形和开裂，使其具有高的切削加工能力和高的成材率。
[0005]因在生产实际过程中，考虑到轧辊的形状尺寸、堆装系数、加热炉的各种参数等原因，热处理工艺的各个阶段的保温时间需要根据生产实践进一步确定出合理和经济的方案。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种冷轧辊的锻后热处理工艺，从而有效地解决了现有技术中存在的问题。
[0007]本发明的目的可以通过采用以下技术方案来实现:所述的一种冷轧辊的锻后热处理工艺，其特点在于:所述冷轧辊材料为9Cr2MoV钢，其热处理方法包括有正火和球化退火工艺，其热处理步骤如下:
[0008](I)正火阶段:冷轧辊锻后经喷雾状水冷却至350°C~400°C时，将其在热处理炉中加热到M23C6型铬的碳化物溶入奥氏体的温度950°C 土 10°C，保温时间4h~6h，然后喷雾状水冷却至350°C~400°C。
[0009](2)球化回火阶段:将喷雾状水冷却后的冷轧辊在加热炉中加热到820°C 土 10°C，保温时间5h~8h后随炉冷却至730°C ± 10°C，再保温时间7h~12h后随炉冷却至400°C，然后吊下空冷至室温。
[0010]所述的一种冷轧辊的锻后热处理工艺，其有益效果包括，有大量弥散分布的球状碳化物颗粒，无网状碳化物形成；采用优化的正火和球化退火工艺得到的成分、组织和硬度比较均匀，减少了冷轧辊的变形和开裂。在实际生产中，采用优化的正火和球化退火工艺处理后的9Cr2MoV钢冷轧辊具有高的切削加工能力和高的成材率。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明的9Cr2MoV钢冷轧辊锻后热处理工艺图。
[0012]图2是经普通锻后热处理工艺得到的9Cr2MoV钢的金相照片。
[0013]图3是经普通锻后热处 理工艺得到的9Cr2MoV钢的扫描电镜照片。
[0014]图4采用本发明工艺得到的9Cr2MoV钢的金相照片。
[0015]图5采用本发明工艺得到的9Cr2MoV钢的扫描电镜照片。
【具体实施方式】
[0016]实施例1，所述的一种冷轧辊锻后热处理工艺，其特点在于:所述冷轧辊的材料为9Cr2MoV钢，其锻后热处理方法包括有正火和球化退火工艺，其热处理步骤如下:
[0017](I)正火阶段:冷轧辊锻后经雾状水冷却至350°C时，将其在热处理炉中加热到950°C，保温时间5h，然后吊下喷雾状水冷却至400°C。
[0018](2)球化回火阶段:将喷雾状水冷却后的冷轧辊在加热炉中加热到820°C，保温时间7h后随炉冷却至730°C，再保温时间IOh后随炉冷却至400°C，然后吊下空冷至室温。
[0019]实施例2，所述的一种冷轧辊锻后热处理工艺，其特点在于:所述冷轧辊的材料为9Cr2MoV钢，其锻后热处理方法包括有正火和球化退火工艺，其热处理步骤如下:
[0020](I)正火阶段:冷轧辊锻后经喷雾状水冷却至450°C时，将其在热处理炉中加热到960°C，保温时间4h，然后吊下喷雾状水冷却至400°C。
[0021](2)球化回火阶段:将喷雾冷却后的冷轧辊在加热炉中加热到830°C，保温时间4h后随炉冷却至720°C，再保温时间8h后随炉冷却至400°C，然后吊下空冷至室温。
[0022]采用优化的锻后热处理工艺得到的组织和硬度比较均匀，减少了冷轧辊的变形和开裂，有高的切削加工能力 和高的成材率。
【权利要求】
1. 9Cr2MoV冷轧辊钢的锻后热处理工艺，其特征在于:所述冷轧辊材料为9Cr2MoV钢，其热处理方法包括有正火和球化退火工艺，其热处理步骤如下: (1)正火阶段:冷轧辊锻后经喷雾状水冷却至350°C~400°C时，将其在热处理炉中加热到M23C6型铬的碳化物溶入奥氏体的温度950°C 土 10°C，保温时间4h~6h，然后喷雾状水冷却至350°C~400°C。 (2)球化回火 阶段:将喷雾状水冷却后的冷轧辊在加热炉中加热到820°C±10°C，保温时间5h~8h后随炉冷却至730°C ± 10°C，再保温时间7h~12h后随炉冷却至400°C，然后吊下空冷至室温。
【文档编号】C21D1/28GK103468889SQ201310399607
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】成思福, 阎晓燕, 时礼平 申请人:马鞍山市晨旭机械制造有限公司, 阎晓燕, 时礼平