高碳高速鋼軋輥的差溫熱處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及高碳高速鋼乳輥的差溫熱處理方法，屬于熱處理技術領域。
【背景技術】
[0002]目前，大部分需要調質處理的高速鋼乳輥都采用整體加熱和通體熱透工藝，該工藝由于在高溫階段保溫時間長，會影響乳輥內部組織的穩(wěn)定性，由于其碳化物含量高，淬火冷卻過程容易出現(xiàn)乳輥輥身裂紋等失效現(xiàn)象，在使用過程中會有安全隱患。另外，由于采用整體加熱和通體熱透工藝，熱處理周期長，熱處理能耗也高，同時外層的淬透性也差，導致乳輥使用性能較低。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種高碳高速鋼乳輥的熱處理方法，使乳輥具有較高的表面硬度和耐磨性的同時，心部具有較高的韌性，并且有很好的硬度均勻性。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
一種高碳高速鋼乳輥的差溫熱處理方法，包括以下工藝步驟，
a.乳輥表面質量檢查
將乳輥表面的油污清理干凈，檢查乳輥表面及端面是否有傷痕及缺陷，同時對輥身兩端進行著色探傷，檢查合格后進行下一工序；
b.工藝準備
對乳輥托肩及端面部位使用陶瓷纖維進行包扎保護；
c.差溫熱處理
先將乳輥置于預熱爐中加熱，待溫度達到630?680°C，保溫20?25h，保溫結束后將乳輥轉至差溫爐中，以3?4°C/min的升溫速度加熱至800±50°C，保溫20min，然后以小于15°C/min的升溫速度，加熱到1100?1200°C進行保溫，保溫時間120?180min ；
d.淬火冷卻
保溫結束后，將乳輥轉至冷卻機進行淬火冷卻，使乳輥冷卻至350?400°C，冷卻過程中乳輥在冷卻機上處于旋轉狀態(tài)，冷卻過程中要清理輥身氧化皮；
e.回火處理
將乳輥吊入電阻爐進行回火處理，回火處理完成后冷卻至室溫，完成差溫熱處理。
[0005]進一步的，步驟d中淬火冷卻過程中對乳棍棍身氧化皮的清理至少進行4次，其中前4次為，乳輥開始旋轉立刻進行第一次清理，20分鐘后進行第二次清理，第三次清理與第二次清理間隔30分鐘，第四次清理與第三次清理間隔20分鐘。
[0006]進一步的，步驟d中淬火冷卻過程采取先進行5?15min自然冷卻，然后Ih強制風冷，最后自然冷卻2h的工序。
[0007]進一步的，步驟a中要在棍身兩端O?500mm范圍內進行著色探傷。
[0008]進一步的，步驟e中的回火處理溫度為430?500°C，保溫時間為10?20h。
[0009]由于采用以上技術方案，本發(fā)明取得的有益效果有:
采用本發(fā)明所述的熱處理方法，可使工件表面一定厚度的金屬快速加熱到淬火溫度，而心部仍處于低溫狀態(tài)，使得淬火處理后工件內外得到不同組織，既保證了乳輥工作層硬度，又保證了乳輥整體的強度與韌性。
[0010]本發(fā)明所述的熱處理方法采用在冷卻機上旋轉冷卻的方法，并清理輥身氧化皮至少4次，保證了乳輥淬火冷卻過程中，輥身周向及軸向冷卻速度均勻，組織性能一致，提高了產(chǎn)品輥身硬度均勻性，確保了產(chǎn)品在使用至后期時仍有較好的硬度。
[0011]本發(fā)明的熱處理方法不需對乳輥進行整體加熱和通體熱透，縮短了熱處理的周期，降低了熱處理的能耗，提高了生產(chǎn)效率。
【具體實施方式】
[0012]一種高碳高速鋼乳輥的差溫熱處理方法，包括以下工藝步驟:
a.乳輥表面質量檢查
將乳輥表面的油污清理干凈，檢查乳輥表面及端面是否有傷痕及缺陷，同時對輥身兩端進行著色探傷，檢查合格后進行下一工序；
b.工藝準備
對乳輥托肩及端面部位使用陶瓷纖維進行包扎保護；
c.差溫熱處理
先將乳輥置于預熱爐中加熱，待溫度達到630?680°C，保溫20?25h，保溫結束后將乳輥轉至差溫爐中，以3?4°C/min的升溫速度加熱至800±50°C，保溫20min，然后以小于15°C/min的升溫速度，加熱到1100?1200°C進行保溫，保溫時間120?180min ；
d.淬火冷卻
保溫結束后將乳輥轉至冷卻機進行淬火冷卻，采取先進行5?15min自然冷卻，然后Ih強制風冷，最后自然冷卻2h的工序，使乳輥冷卻至350?400°C，冷卻過程中乳輥在冷卻機上處于旋轉狀態(tài)，冷卻過程中要清理輥身氧化皮至少4次；
e.回火處理
將乳輥吊入電阻爐進行回火處理，回火處理溫度為430?500°C，保溫時間為10?20h，回火處理完成后冷卻至室溫，完成差溫熱處理。
[0013]下面結合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明:
實施例1
現(xiàn)有一高碳高速鋼乳輥需要差溫熱處理，直徑為800mm。
[0014]a.乳輥表面質量檢查
將乳輥表面的油污清理干凈，檢查乳輥表面質量是否合格，同時對輥身兩端O?500mm范圍內進行著色探傷，檢查合格后進行下一工序；
b.工藝準備
對乳輥托肩及端面部位使用厚度為20_的陶瓷纖維進行包扎保護；
c.差溫熱處理
先將乳輥置于預熱爐中，待溫度達到680°C時，保溫22h，保溫結束將乳輥轉至差溫爐中，以4°C/min的升溫速度加熱至800°C保溫20min，然后以13°C/min的升溫速率升至1200°C，保溫 180min;
d.淬火冷卻
將保溫結束后的乳輥轉至冷卻機，先進行15min自然冷卻，然后Ih強制風冷，最后自然冷卻2h，使乳輥冷卻至400°C，冷卻過程中乳輥處于旋轉狀態(tài)并且要清理輥身氧化皮5次，在乳輥開始旋轉時立刻進行第一次清理，20分鐘后進行第二次清理，第三次清理與第二次清理間隔30分鐘，第四次清理與第三次清理間隔20分鐘，第五次與第四次的清理間隔20分鐘；
e.回火處理
將乳輥吊入電阻爐加熱至500°C保溫20h，保溫結束后冷卻至室溫完成差溫熱處理。
[0015]實施例2
現(xiàn)有一高碳高速鋼乳輥需要差溫熱處理，直徑為720_。
[0016]a.乳輥表面質量檢查
將乳輥表面的油污清理干凈，檢查乳輥表面質量是否合格，同時對輥身兩端O?500mm范圍內進行著色探傷，檢查合格后進行下一工序；
b.工藝準備
對乳輥托肩及端面部位使用厚度為20_的陶瓷纖維進行包扎保護；
c.差溫熱處理
先將乳輥置于預熱爐中，待溫度達到650°C時，保溫20h，保溫結束將乳輥轉至差溫爐中，以4°C/min的升溫速度加熱至800°C保溫20min，然后以12°C/min的升溫速率升至1100°C，保溫 150min;
d.淬火冷卻
將保溫結束后的乳輥轉至冷卻機，先進行1min自然冷卻，然后Ih強制風冷，最后自然冷卻2h，使乳輥冷卻至370°C，冷卻過程中乳輥處于旋轉狀態(tài)并且要清理輥身氧化皮4次，在乳輥開始旋轉時立刻進行第一次清理，20分鐘后進行第二次清理，第三次清理與第二次清理間隔30分鐘，第四次清理與第三次清理間隔20分鐘；
e.回火處理
將乳輥吊入電阻爐加熱至450°C保溫15h，保溫結束后冷卻至室溫完成差溫熱處理。
[0017]實施例3
現(xiàn)有一高碳高速鋼乳輥需要差溫熱處理，直徑為600_。
[0018]a.乳輥表面質量檢查
將乳輥表面的油污清理干凈，檢查乳輥表面質量是否合格，同時對輥身兩端O?500mm范圍內進行著色探傷，檢查合格后進行下一工序；
b.工藝準備
對乳輥托肩及端面部位使用厚度為20_的陶瓷纖維進行包扎保護；
c.差溫熱處理
先將乳輥置于預熱爐中，待溫度達到630°C時，保溫20h，保溫結束將乳輥轉至差溫爐中，以3°C/min的升溫速度加熱至800°C保溫20min，然后以10°C/min的升溫速率升至1100°C，保溫 120min;
d.淬火冷卻
將保溫結束后的乳輥轉至冷卻機，先進行5min自然冷卻，然后Ih強制風冷，最后自然冷卻2h，使乳輥冷卻至350°C，冷卻過程中乳輥處于旋轉狀態(tài)并且要清理輥身氧化皮4次，在乳輥開始旋轉時立刻進行第一次清理，20分鐘后進行第二次清理，第三次清理與第二次清理間隔30分鐘，第四次清理與第三次清理間隔20分鐘；
e.回火處理
將乳輥吊入電阻爐加熱至430°C保溫10h，保溫結束后冷卻至室溫完成差溫熱處理。
【主權項】
1.一種高碳高速鋼乳輥的差溫熱處理方法，其特征在于:所述差溫熱處理方法包括以下工藝步驟， a.乳輥表面質量檢查 將乳輥表面的油污清理干凈，檢查乳輥表面及端面是否有傷痕及缺陷，同時對輥身兩端進行探傷，檢查合格后進行下一工序； b.工藝準備 對乳輥托肩及端面部位使用陶瓷纖維進行包扎保護； c.差溫熱處理 先將乳輥置于預熱爐中加熱，待溫度達到630?680°C，保溫20?25h，保溫結束后將乳輥轉至差溫爐中，以3?4°C/min的升溫速度加熱至800±50°C，保溫20min，然后以小于15°C/min的升溫速度，加熱到1100?1200°C進行保溫，保溫時間120?180min ； d.淬火冷卻 保溫結束后，將乳輥轉至冷卻機進行淬火冷卻，使乳輥冷卻至350?400°C，冷卻過程中乳輥在冷卻機上處于旋轉狀態(tài)，冷卻過程中要清理輥身氧化皮； e.回火處理 將乳輥吊入電阻爐進行回火處理，回火處理完成后冷卻至室溫，完成差溫熱處理。2.根據(jù)權利要求1所述的高碳高速鋼乳輥的差溫熱處理方法，其特征在于:步驟d中淬火冷卻過程中對乳輥輥身氧化皮的清理至少進行4次，其中前4次為，乳輥開始旋轉立刻進行第一次清理，20分鐘后進行第二次清理，第三次清理與第二次清理間隔30分鐘，第四次清理與第三次清理間隔20分鐘。3.根據(jù)權利要求1所述的高碳高速鋼乳輥的差溫熱處理方法，其特征在于:步驟d中淬火冷卻過程采取先進行5?15min自然冷卻，然后Ih強制風冷，最后自然冷卻2h的工序。4.根據(jù)權利要求1所述的高碳高速鋼乳輥的差溫熱處理方法，其特征在于:步驟a中要在輥身兩端O?500_范圍內進行著色探傷。5.根據(jù)權利要求1所述的高碳高速鋼乳輥的差溫熱處理方法，其特征在于:步驟e中的回火處理溫度為430?500°C，保溫時間為10?20h。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高碳高速鋼軋輥的差溫熱處理方法，涉及熱處理技術領域。所述熱處理方法包括以下工藝步驟，首先進行輥身表面檢查，檢查合格后進行工藝準備，將準備好的軋輥進行預熱處理至630～680℃保溫20～25h，然后轉至差溫爐以3～4℃/min的升溫速度加熱至800±50℃保溫20min，再以小于15℃/min的升溫速度加熱到1100～1200℃進行保溫，保溫120～180min；轉至冷卻機，進行淬火冷卻，冷卻完成后進行回火處理。采用所述差溫熱處理方法處理的軋輥具有很好的硬度均勻性，軋輥整體的強度和韌性得到了保證。
【IPC分類】C21D9/38, C21D6/00
【公開號】CN105483353
【申請?zhí)枴緾N201510871930
【發(fā)明人】程志平, 張建, 吳昊
【申請人】中鋼集團邢臺機械軋輥有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月3日