专利名称：一种高速钢复合轧辊的热处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于车L钢制造领域，具体地说是一种轧钢行业中板带轧机应用的高速 钢复合轧辊的热处理工艺。
技术背景高速钢具有良好的淬透性、红硬性和耐磨性，因而取代高铬铸铁成为现代先 进热连轧机精车L前段工作辊材料的，。因为复合铸造方法生产效率高，成本低， 所以被广泛应用于高速钢轧辊的生产。而复合高速钢轧辊的热处理则是轧辊制造 过程中的难点之一。如果工艺不合理经常会发生裂纹、断辊等破坏性失效，或者 导致硬度较低，硬度均匀性差，径向硬度落差大等性能不合格现象。复合高速钢轧辊工作层为高合金钢，轧辊芯部为高强度球墨铸铁或辯H， 二 者通常采用各种复合方法浇注成两层或三层的复合轧辊。热处理过程中，不仅要 保证外层高速钢性能合格，而且要兼顾芯部材质的性能，并且要考虑两种材质比 热、导热、弹性模量等热物性参数的不同对热处理稳定性的影响，防止淬火变形开裂。中国专利申请(公开号CN101037760A)公开了一种高碳高钒高速钢复合 轧车^其热处理方法，热处理采用较低温度淬火，淬火冷却采用喷雾和强风冷却。 中国专利申请(公开号CN1824820A)公开了一种新型铬钢系高速钢及其热处理 工艺，其淬火采用油冷和空冷，回火采用三次回火。这些技术都是针X寸个别产品 进行的热处理工艺设计，适应性较窄，并且未对退火工艺作出说明。高速钢轧織用两层或三层复合，由于内夕卜层材料成分差异较大，热物性参 数有较大差别，因此热处理过程中加热速度的选择，中间f呆温^^t的确定是影响 轧辊热处理抗事故性的关键因素。同时，高速钢复合轧，硬度、硬度均匀性要 求较严格，因此热处理鹏及保温时间的选择也是技术难点。另外高速钢轧车iX寸 硬度落差也有一定的要求，需要合 择冷却方式，既保证合理的硬度又得到较 小的硬度落差，以满足轧辊使用需要。发明内容本发明的目的在于提供一种适用于高速钢复合轧辊的热处理工艺，使高速钢 轧辊在热处理过程中成品率高，性能稳定。其中，包括较少变形和开裂，辊面硬 度高，硬度均匀性好，径向硬度落差小，同时保证辊芯及辊颈的良好性能。基于此目的，本发明的技术方案是一种高速钢复合轧辊的热处理工艺，包括退火工艺、淬火工艺和回火工艺三 部分。所述的高速钢复合轧辊热处理工艺，为了降低轧辊硬度，提高机加工性能，进行退火。退火加热速度为10 60°C/h，退火加热温度为600 750。C，保温时间 8 20h，退火冷却采用炉冷。所述的高速钢复合轧辊热处理工艺，淬火加热速度为10 30°C/h，升温至 750 95(TC时进行一次保温，保温时间5 15h;然后以50 120°C/h的速度升温 至1020 116(TC奧氏体化，奥氏体化保温时间2 10h;出炉进行风冷和/或空冷 淬火，轧辊表面^Jt冷却至400 520。C时入炉，保温3 8h，炉冷。所述的高速钢复合轧辊热处理工艺，淬火炉冷温度低于15(TC时进行回火， 回火采用二次回火；回火加热速度为10 30°C/h，回火温度500 58(TC，保温时 间10 30h; —次回火采用空冷，辊面，低于15(TC时进行二次回火，二次回火 采用炉冷。本发明的有益效果是1、 本发明高速钢复合轧辊热处理工艺通过合理设计热处理加热速度可以有效 减少热处理加热过程中高速钢复合轧辊的变形、开裂等破坏性失效。2、 本发明高速钢复合车L辊热处理工艺，退火硬度小于HRC42，可以有效提 高高速钢轧辊的机加工性能。3、 本发明高速钢复合轧辊热处理工艺，采用风冷和/或空冷淬火，可以防止 淬火冷却过程中残余应力较大，变形开裂事故的产生，提高热处理成品率。4、 本发明高速钢复合轧辊热处理工艺，最终回火硬度大于HSD80，轧辊具 有良好的耐磨性、红硬性，硬度均匀，硬度落差小。
图1是高速钢复合轧辊退火工艺曲线。 图2是高速钢复合轧辊淬火工艺曲线。图3是高速钢复合轧辊回火工艺曲线。 具体实1 式如图1所示，本发明高速钢复合乳辊的热处理工艺，先进行退火，退火加热速度为10 60°C/h，退火加热温度为600 750°C，保温时间8 20h，退火冷却 采用炉冷。如图2所示，本发明高速钢复合车L辊的热处理工艺，再进行淬火，淬火加热 速度为10 30°C/h，升温至750 95(TC时进行一次保温，保温时间5 15h;然 后以50 120°C/h的速度升^S 1020 1160'C奥氏体化，奧氏体化保;温时间2 10h;出炉进行风冷和/或空冷淬火，轧辊表面纟US冷却至400 52(TC时入炉，保 温3 8h，炉冷。如图3所示，本发明高速钢复合轧辊的热处理工艺，淬火炉冷^it低于150 "C时进行回火，回火采用两次回火；回火加热速度为10 30°C/h，回火温度500 580°C，保温时间10 30h;第一次回火采用空7令，辊面温度低于150。C时进行第 二次回火，第二次回火采用炉冷。下面通过实施例X寸本发明作进一步详细说明。本实施例高速钢的牌号为1.8C-5Mo-4Cr-5V，按本发明高速钢复合轧辊热处 理工艺，对高速钢复合轧辊进行热处理，采用如下工艺参数(1) 退火退火加热速度20°C/h;退火加热温度630°C;退火保温时间10h，炉冷。(2) 淬火淬火起始段加热速度15°C/h; —次保温，780°C; —次保温时间5h; 淬火二次加热速度60°C/h;奥氏体化纟鹏105CTC;奥氏体化时间8h;淬火 冷却方式风冷；淬火入炉^it: 420°C;入炉保温时间6h。(3) 回火两次的回火加热速度15°C/h;两次的回火温度520°C;两次的回火保温时 间15h。本实施例效果退火硬度HRC40;最终回火硬度HSD81;辊面硬度均匀性± 1HSD;工作层硬度降〈3HSD;辊颈硬度HSD42。5实施例2本实施例高速钢的牌号为2C-6Mo-4Cr-6V，按本发明高速钢复合轧辊热处理 工艺，对高速钢复合轧辊进行热处理，采用如下工艺参数(1) 退火退火加热速度30°C/h;退火加热温度680°C;退火保温时间12h。(2) 淬火淬火起始段加热速度20°C/h; —次保温Mjt: 850°C; —次保温时间8h; 淬火二次加热速度80°C/h;奥氏体化温度1100°C;奥氏体化时间3h;淬火 冷却方式空 令；淬火入炉 驢450°C;入炉保温时间5h。(3) 回火两次的回火加热速度25°C/h;两次的回火温度530°C;两次的回火保温时 间20h。本实施例效果退火硬度HRC38;最终回火硬度HSD82;辊面硬度均匀性± 1HSD;工作层硬度降<3HSD;辊颈硬度HSD43。 实施例3本实施例高速钢的牌号为2.2C-W-5Mo-5Cr-6V，按本发明高速钢复合轧辊热 处理工艺，对高速钢复合轧 行热处理，采用如下工艺参数(1) 退火退火加热速度50°C/h;退火加热温度730°C;退火保温时间16h。(2) 淬火淬火起始段加热速度25°C/h; —次保温温度920°C; —次《呆温时间12h; 萍火二次加热速度100°C/h;奥氏体化，1150°C;奥氏体化时间3h;淬火 冷却方式风冷+空冷；淬火入炉温度500°C;入炉保温时间3h。(3) 回火两次的回火加热速度25°C/h;两次的回火温度55CTC;两次的回火保温时 间25h。本实施例效果退火硬度HRC36;最终回火硬度HSD83;辊面硬度均匀性± 1HSD; 工作层硬度降<3HSD;辊颈硬度HSD43。实施例结果表明，本发明设计的高速钢复合轧辊热处理工艺，具有退火硬度 低，禾盱切肖咖工，淬火回火后高速钢轧辊硬度高、硬度均匀性好、径向硬度降 小等优良的特点，达到了设计目的，未发生变形开裂事故，并且轧辊各项性能良 好。
权利要求
1、一种高速钢复合轧辊的热处理工艺，其特征在于热处理工艺分为退火、淬火和回火三个阶段，适用于高速钢复合轧辊。
2、 按照权利要求1所述的高速钢复合轧辊的热处理工艺，其特征在于退火加热速度为10 60°C/h，退火加热温度为600 750°C，保温时间8 20h，退火 冷却采用炉冷。
3、 按照权禾腰求1所述的高速钢复合轧辊的热处理工艺，其特征在于淬火加热速度为10 30°C/h，升温至750 950。C时进行一次保温，保温时间5 15h; 然后以50 120°C/h的谏度升温至1020 116(TC奥氏体化，奥氏体化保温时间2 10h;出炉进行风冷和域空冷淬火，轧辊表面^Jt冷却至400 52(TC时入炉，保 温3 8h，炉冷。
4、 按照权利要求1所述的高速钢复合轧辊的热处理工艺，其特征在于淬火 炉冷，低于15(TC时进行回火，回火采用二次回火;两次的回火加热速度为10 30°C/h，两次的回火温度500 580。C，两次保温时间10 30h; —次回火采用空 冷，辊面^it低于15(TC时进行二次回火，二次回火采用炉冷。
5、 按照权利要求1所述的高速钢复合轧辊的热处理工艺，其特征在于退火 后高速钢轧辊硬度小于HRC42，最终回火硬度大于HSD80。
全文摘要
本发明属于轧钢制造领域，具体地说是一种轧钢行业中板带轧机应用的高速钢复合轧辊的热处理工艺。热处理工艺分为退火、淬火和回火三个阶段，适用于高速钢复合轧辊。其中，退火加热速度为10～60℃/h，退火加热温度为600～750℃，保温时间8～20h，退火冷却采用炉冷。本发明具有退火硬度低，利于切削加工，淬火回火后高速钢轧辊硬度高、硬度均匀性好、径向硬度降小等优良的特点。
文档编号C21D9/38GK101403032SQ20081022871
公开日2009年4月8日 申请日期2008年11月12日 优先权日2008年11月12日
发明者夏立军, 宋男男, 康秀红, 李殿中, 栾义坤 申请人:中国科学院金属研究所