一种锻钢橡塑压延机辊筒及其热处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于辊筒制造领域，涉及一种锻钢橡塑压延机辊筒及其热处理方法。
【背景技术】
[0002] 橡塑制品的生产过程由于对生产工艺的要求，橡塑压延机辊筒的材料一般采用表 面硬度高，芯部有一定强度和韧性的冷硬铸铁，加入合金铬、钼或镍以增加机械强度、耐磨 性和耐热性。
[0003] 但是，上述铬镍系列的辊筒材质在工作过程中，许多工作辊表面粗糙度急剧降低， 直接影响了制品的表面质量以及产品的合格率。对于精度高的制品（如塑料薄膜），要求辊 筒表面必须具备足够高的表面尺寸精度和满足特殊的使用条件（如通220Γ热油的状态 下）。常规的铸铁辊筒材质不能满足，锻钢材质由于晶粒细小、均匀并且热传导能力强、抗热 能力高的特性已成为国内外橡塑辊筒的高端材质选择。在辊筒的热处理方面，传统的整体 淬火或乳辊感应淬火方法使得淬硬层和过渡层较厚，硬度较高，后期加工内部冷却孔时造 成钻头磨损、断裂，无法进行加工。
【发明内容】
[0004] 本发明需要解决的技术问题是提供一种锻钢橡塑压延机辊筒及其热处理方法，制 造出来的辊筒具有高耐磨性、高硬度和高组织稳定性。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
[0006] -种锻钢橡塑压延机辊筒，其特征在于:所述辊筒的元素成分重量百分含量为:C 0.50-0.75wt% ,Si 0.40-0.80wt% ,Μη 0.6〇-〇 . 90wt % , Cr 2.50-3.50wt% ,Μο 0.30-0.50wt%，V 0.05-0.15wt%，P<0.025wt%，S<0.025wt%，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0007] 根据权利要求1所述的锻钢橡塑压延机辊筒，其特征在于:所述辊筒的元素成分重 量百分含量为< 0.50-0.60￥七％，51 0.40-0.60￥七％，]\111 0.60-0.80￥七％，〇2.60-3 · OOwt %，Mo 0 · 30-0 · 50wt %，V 0 · 09-0 · 15wt %，P < 0 · 025wt %，S < 0 · 025wt %，其余为Fe 和不可避免的杂质。
[0008] 根据权利要求1或2任一项所述的锻钢橡塑压延机辊筒，其制造方法包括以下工艺 步骤：
[0009] (a)炼制钢锭；
[0010] (b)加工辊筒：按照一定的锻造比锻造辊坯，锻造完成后对辊坯进行断后热处理， 然后进行粗车加工，预留精加工余量，加工后进行调质处理；
[0011] (c)辊筒热处理:辊坯热处理包括淬火和回火，其中淬火采用中频感应淬火，淬火 温度为850-880°C，辊筒移动速度控制在0.7-1. Omm/s，淬火完成后，进行回火去应力，稳定 组织；
[0012] (d)回火完成后，对辊筒进行精加工至所需尺寸。
[0013] 根据权利要求3所述的锻钢橡塑压延机辊筒制造方法，其特征在于:所述步骤(b) 中辊坯锻造时，钢锭的加热温度为960-1120°C，辊身锻造比为3.3,锻造3个火次成型。
[0014] 根据权利要求4所述的锻钢橡塑压延机辊筒制造方法，其特征在于:所述步骤(c) 中淬火前要对辊筒进行预热处理，预热处理采用台车式电阻炉对辊筒进行整体预热，预热 温度为280-350°C，预热时间为6~10h，然后进行中频感应淬火加热至所需温度，淬火加热 以透热深度30mm为限。
[0015] 根据权利要求5所述的锻钢橡塑压延机辊筒制造方法，其特征在于:所述步骤(c) 中频感应淬火的感应频率为250Hz。
[0016] 由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是:本发明中的锻钢乳辊材料 是在传统Cr3锻钢乳辊中选择热传导能力强、耐磨性高、抗热裂能力强、冷热疲劳强度高的 材质。辊筒的材质适当地降低了 C、Cr元素含量，尤其控制较低的Cr含量，保证了内层共晶碳 化物含量处于较低的水平，避免与外层结合部位碳化物聚集，保证内层良好的强韧性；同 时，Mo和V元素含量的增加提高了辊筒的耐热裂性，细化钢的组织和晶粒，增加淬火钢的回 火稳定性。
[0017] 采用本发明中的材质和热处理工艺生产的辊筒，表层组织细小、均匀，表面硬度 高，过渡层浅；通过控制辊筒淬火时的移动速度0.7-1. Omm/s以达到较浅的淬硬层厚度6-10mm，弹性模量2 210GPa，保证内层的加工性能。回火温度高，组织稳定性强，表层组织耐 磨、抗热裂性强;芯部组织硬度适中，综合力学性能优良，可加工性良好。目前，已成功应用 于PVC模制品用压延机辊筒。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合2014年本发明的实施情况进一步详细说明：
[0019] 实施例1:
[0020] 本实施例的锻钢辊筒（Φ711*3000*4998πιπι)，其材质中的化学组分及含量为：
[0021] C 0.50wt%,Si 0.45wt%,Mn 0.65wt%,P 0.015wt%,S 0.012wt%,Cr 2.88wt%，Mo 0.42wt%，V O.lOwt%，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0022] 通过专用的乳辊肖氏硬度计测定，测得本实施例的辊筒的表面硬度为70~72HSD， 深度40mm处硬度为43HSD。
[0023]本实施了的一种锻钢塑压延机辊筒的材质及热处理方法，具有以下步骤：
[0024]①按照上述化学组分及含量用常规生产工艺制得辊坯：用电弧炉和LF精炼炉 (Ladle Furnace，钢包精炼炉）进行冶炼，模铸成钢锭，脱模后进行退火；加热钢锭至温度 960-1120°C，提高到3.3锻造比，锻造3火，锻造成辊坯，，对辊坯进行锻后预热处理，最后进 行车削加工检验合格即可作为辊坯。
[0025]②采用中频Φ 732线圈感应淬火。辊筒淬火直径Φ 718mm。预热温度280°C，时间 1 〇h;淬火温度870°C，辊筒移动速度0.8mm/s，淬火前预冷时间150s。
[0026] ③回火处理，其温度为450 °C，时间为40h。
[0027]实施例2-4的实施情况如表1所示。
[0028] 表 1
[0029]
【主权项】
1. 一种锻钢橡塑压延机辊筒，其特征在于：所述辊筒的元素成分重量百分含量为：c 0.50_0.75wt%，Si 0.40-0.80wt%，Mn 0.60-0.90wt%，Cr 2.50-3.50wt%，Mo 0.30-0.50wt%， V 0·05-0.15wt%，P < 025wt%，S < 025wt%，其余为Fe和不可避免的杂质。2. 根据权利要求1所述的锻钢橡塑压延机辊筒，其特征在于:所述辊筒的元素成分重量 百分含量为：C 0.50-0.60wt%，Si 0.40-0.60wt%，Mn 0.60-0.80wt%，Cr 2.60-3.00wt%，Mo 0 · 30-0 · 50wt%，V 0 · 09-0 · 15wt%，P < 0 · 025wt%，S < 0 · 025wt%，其余为Fe和不可避免的杂质。3. 根据权利要求1或2任一项所述的锻钢橡塑压延机辊筒，其制造方法包括以下工艺步 骤： (a) 炼制钢锭； (b) 加工辊筒：按照一定的锻造比锻造辊坯，锻造完成后对辊坯进行断后热处理，然后 进行粗车加工，预留精加工余量，加工后进行调质处理； (c) 辊筒热处理:辊坯热处理包括淬火和回火，其中淬火采用中频感应淬火，淬火温度 为850-880°C，辊筒移动速度控制在0.7-1. Omm/s，淬火完成后，进行回火去应力，稳定组织； (d) 回火完成后，对辊筒进行精加工至所需尺寸。4. 根据权利要求3所述的锻钢橡塑压延机辊筒制造方法，其特征在于:所述步骤(b)中 辊坯锻造时，钢锭的加热温度为960-1120°C，辊身锻造比为3.3,锻造3个火次成型。5. 根据权利要求4所述的锻钢橡塑压延机辊筒制造方法，其特征在于:所述步骤(c)中 淬火前要对辊筒进行预热处理，预热处理采用台车式电阻炉对辊筒进行整体预热，预热温 度为280-350°C，预热时间为6~10h，然后进行中频感应淬火加热至所需温度，淬火加热以 透热深度30mm为限。6. 根据权利要求5所述的锻钢橡塑压延机辊筒制造方法，其特征在于:所述步骤(c)中 频感应淬火的感应频率为250Hz。
【专利摘要】本发明公开了一种锻钢橡塑压延机辊筒及其热处理方法，该辊筒的元素成分重量百分含量为：C？0.50-0.75？wt%，Si？0.40-0.80wt%，Mn？0.60-0.90？wt%，P≤0.025？wt%，S≤0.025？wt%，Cr？2.50-3.50？wt%，Mo？0.30-0.50？wt%，V？0.05-0.15？wt%；其余为Fe和不可避免的杂质。本发明采用了中频感应淬火技术，加热速度快，淬火温度高，在辊筒表面获得更细小均匀的组织；同时，结合辊筒淬火时的移动速度控制加热时间以达到较浅的淬硬层厚度，保证内层加工性能。
【IPC分类】C22C38/04, C22C38/02, C21D8/00, C22C38/18, C22C38/12
【公开号】CN105568135
【申请号】CN201610027569
【发明人】韩维国, 崔聪聪
【申请人】中钢集团邢台机械轧辊有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年1月15日