大型锻钢支承辊差温加热中断的处理方法与流程

1.本发明属于大型锻钢支承辊技术领域，具体涉及一种大型锻钢支承辊差温加热中断的处理方法。


背景技术：

2.大型锻钢支承辊是轧机的关键核心部件，其使用性能直接决定着轧机稳定、产线运行、生产消耗以及产品质量。随着高技术含量、高附加值板带等产品需求量的日益增大，大型锻钢支承辊的需求量也在不断增加。
3.随着我国冷/热轧机不断向高速化、大型化、高精度方向发展，冷/热轧机工作辊硬度已经普遍提高，对与之相配套的大型锻钢支承辊也提出了越来越高的质量要求，例如辊身表面硬度高、硬度均匀性好、辊身淬硬层深、辊身由表及里硬度下降梯度平缓、辊颈及辊身芯部具有良好的强韧性等等，同时大型锻钢支承辊也向着耐磨性高、抗剥落性好和抗事故性强的方向发展。
4.大型锻钢支承辊的最终热处理工艺主要有差温淬火工艺和整体感应淬火工艺两种，其中：差温淬火工艺主要由预热、差温加热、喷雾冷却以及回火4个工序组成；其中：差温加热通常为两阶段加热方式。
5.大型锻钢支承辊在进行差温加热过程中，存在因冷却水中断、元器件短路等故障造成差温加热中断的情况。
6.目前，针对差温加热中断的处理方法均是：
①
将大型锻钢支承辊从差温加热炉中吊出，空冷至室温，然后对大型锻钢支承辊辊身进行整体差温退火（预热+差温加热+回火）；
②
对整体差温退火后的大型锻钢支承辊进行机加工；包括辊身粗磨，两侧的辊身辊颈衔接处车削光出，将辊身倒角加工成r40～r80，并对倒角50～150mm范围内进行抛光，在辊身端面以及辊身辊颈衔接处贴耐火棉；
③
重新按照常规差温淬火工艺进行差温淬火（预热+差温加热+喷雾冷却+回火）。
7.该处理方法存在工序较多、周期较长、成本较高等不足。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于解决上述问题，提供一种工序较少、周期较短、成本较低的大型锻钢支承辊差温加热中断的处理方法。
9.实现本发明目的的技术方案是：一种大型锻钢支承辊差温加热中断的处理方法，其特征在于具有以下步骤：
①
将差温加热中断后的大型锻钢支承辊先在差温加热炉中随炉冷却至辊身表面温度为650～700℃；
②
将大型锻钢支承辊从差温加热炉中移转至550～600℃的烘箱中，先在该温度下保温12～25h，然后降温至450～500℃，继续保温20～30h；
③
将大型锻钢支承辊从烘箱中移转至差温加热炉中进行差温加热，然后进行喷雾冷却，最后进行回火处理。
10.上述步骤
③
中所述差温加热采用三阶段加热方式：第一阶段加热温度为700～800℃，保温时间为30～50min；第二阶段加热温度为970～1020℃【相比于常规第一阶段加热温度低20℃左右】，保温时间为80～120min；第三阶段加热温度为930～980℃【相比于常规第二阶段加热温度低20℃左右】，保温时间为40～80min；上述步骤
③
中，所述差温加热之后、喷雾冷却之前还包括空冷10～15min，以减小喷雾冷却时辊身的开裂倾向和变形量。
11.本发明具有的积极效果：本发明的处理方法相比于现有技术省略了整体差温退火（预热+差温加热+回火）、机加工工序以及常规差温淬火工艺中的预热处理工序，只需利用烘箱进行相应热处理即可再次进行差温淬火，工序较少、周期较短、成本较低，而处理后的大型锻钢支承辊各项性能指标均能满足技术要求。
附图说明
12.图1为实施例1处理后的大型锻钢支承辊的金相组织图（放大倍数100x）。
13.图2为实施例1处理后的大型锻钢支承辊的金相组织图（放大倍数400x）。
具体实施方式
14.（实施例1）本实施例的大型锻钢支承辊为辊身直径ф1350mm的cr5材质大型锻钢支承辊。
15.该大型锻钢支承辊的技术要求：辊身表面硬度为65～70hsd，淬硬层深度≥50mm，报废硬度≥60hsd。
16.本实施例的大型锻钢支承辊差温加热中断的处理方法具有以下步骤：
①
差温加热中断后，先将天然气关掉，然后将大型锻钢支承辊在差温加热炉中随炉冷却至辊身表面温度为675
±
5℃。
17.②
将烘箱升温至575
±
5℃，然后将大型锻钢支承辊从差温加热炉中移转至烘箱中，先在575
±
5℃的温度下保温18h，再将烘箱降温至475
±
5℃，继续保温25h。
18.③
将大型锻钢支承辊从烘箱中移转至差温加热炉中进行差温加热，具体采用三阶段加热方式：第一阶段加热温度为760
±
5℃，保温时间为40min；第二阶段加热温度为1000
±
5℃，保温时间为100min；第三阶段加热温度为960
±
5℃，保温时间为60min。
19.差温加热后，先空冷10～15min，以减小喷雾冷却时辊身的开裂倾向和变形量；然后喷雾冷却；最后回火处理：温度为500
±
5℃，时间为80
±
10h。
20.（实施例2）本实施例的大型锻钢支承辊为辊身直径ф1360mm的cr3材质大型锻钢支承辊。
21.该大型锻钢支承辊的技术要求：辊身表面硬度为62～67hsd，淬硬层深度≥55mm，报废硬度≥57hsd。
22.本实施例的大型锻钢支承辊差温加热中断的处理方法具有以下步骤：
①
差温加热中断后，先将天然气关掉，然后将大型锻钢支承辊在差温加热炉中随炉冷却至辊身表面温度为675
±
5℃。
23.②
将烘箱升温至565
±
5℃，然后将大型锻钢支承辊从差温加热炉移转中至烘箱中，先在565
±
5℃的温度下保温20h，再将烘箱降温至490
±
5℃，继续保温25h。
24.③
将大型锻钢支承辊从烘箱中移转至差温加热炉中进行差温加热，具体采用三阶段加热方式：第一阶段加热温度为730
±
5℃，保温时间为40min；第二阶段加热温度为985
±
5℃，保温时间为100min；第三阶段加热温度为945
±
5℃，保温时间为60min。
25.差温加热后，空冷10～15min，以减小喷雾冷却时辊身的开裂倾向和变形量；然后喷雾冷却；最后回火处理：温度为460
±
5℃，时间为80
±
10h。
26.（测试例1）本测试例为观察实施例1处理后的大型锻钢支承辊的金相组织，结果见图1和图2。
27.由图1和图2可以看出：经过本发明处理后的大型锻钢支承辊组织为回火马氏体+贝氏体+少量残于奥氏体+颗粒状碳化物。
28.（测试例2）本测试例为实施例1和实施例2处理后的大型锻钢支承辊的辊身表面硬度（单位hsd）测试，具体是测试辊身表面4条母线，每条母线取5点（辊身中部、辊身两端以及辊身中部与辊身两端之间的中部），结果见表1。
29.表1中的硬度结果表示方法为辊身一端（长辊颈端）至辊身另一端（短辊颈端）。
30.同时以相同规格及材质、但没有出现差温加热中断情形的正常产品作为对比，其中：对比例1的规格及材质同实施例1，对比例2的规格及材质同实施例2。
31.表1 母线1母线2母线3母线4实施例166/67/67/66/6766/67/68/66/6767/68/68/67/6666/68/67/66/67对比例167/68/67/68/6767/68/69/68/6767/68/69/68/6767/68/68/68/67实施例265/66/67/65/6664/65/66/66/6565/67/66/66/6565/66/67/67/66对比例265/66/67/67/6665/66/66/67/6666/67/67/66/6565/65/66/67/66
32.由表1可以看出：实施例1处理后的大型锻钢支承辊辊身表面硬度均在65hsd以上，实施例2处理后的大型锻钢支承辊辊身表面硬度均在62hsd以上，与没有出现差温加热中断情形的正常产品基本一致，均满足上述技术要求。
33.（测试例3）本测试例为实施例1和实施例2处理后的大型锻钢支承辊的辊身端面硬度（单位hsd）测试，也即淬硬层硬度测试，结果见表2。
34.表2与辊身表面距离实施例1对比例1实施例2对比例210mm67.468.466.166.220mm66.167.265.466.430mm65.266.864.565.940mm64.765.762.96450mm63.164.159.561.260mm62.162.958.458.970mm60.562.156.556.2
80mm59.261.2
ꢀꢀ
90mm56.258.5
ꢀꢀ
35.由表2可以看出：实施例1处理后的大型锻钢支承辊50mm处辊身端面硬度≥60hsd，实施例2处理后的大型锻钢支承辊60mm处辊身端面硬度≥57hsd，与没有出现差温加热中断情形的正常产品基本一致，均满足报废硬度的要求。

技术特征：
1.一种大型锻钢支承辊差温加热中断的处理方法，其特征在于具有以下步骤：
①
将差温加热中断后的大型锻钢支承辊先在差温加热炉中随炉冷却至辊身表面温度为650～700℃；
②
将大型锻钢支承辊从差温加热炉中移转至550～600℃的烘箱中，先在该温度下保温12～25h，然后降温至450～500℃，继续保温20～30h；
③
将大型锻钢支承辊从烘箱中移转至差温加热炉中进行差温加热，然后进行喷雾冷却，最后进行回火处理。2.根据权利要求1所述的大型锻钢支承辊差温加热中断的处理方法，其特征在于：上述步骤
③
中所述差温加热采用三阶段加热方式。3.根据权利要求2所述的大型锻钢支承辊差温加热中断的处理方法，其特征在于：所述三阶段加热方式具体如下：第一阶段加热温度为700～800℃，保温时间为30～50min；第二阶段加热温度为970～1020℃，保温时间为80～120min；第三阶段加热温度为930～980℃，保温时间为40～80min。4.根据权利要求1至3之一所述的大型锻钢支承辊差温加热中断的处理方法，其特征在于：上述步骤
③
中，所述差温加热之后、喷雾冷却之前还包括空冷10～15min。

技术总结
本发明公开了一种大型锻钢支承辊差温加热中断的处理方法，具有以下步骤：


技术研发人员：王瑞 陈伟 兰勇 王文明 孙文忠
受保护的技术使用者：宝钢轧辊科技有限责任公司
技术研发日：2021.11.05
技术公布日：2022/3/7