一种大尺寸轧辊的准差温热处理方法技术

本发明专利技术涉及一种大尺寸轧辊的准差温热处理方法，属于热处理技术领域。处理方法包括：根据需要处理的轧辊的尺寸和要求选择合适的箱式电阻炉；利用陶瓷纤维对轧辊的辊颈进行保护后固定在箱式电阻炉内的支垫工件上；先以第一预设升温速率进行加热，直至达到第一阶段温度，并在第一阶段温度保温第一预设时间；再以第二预设升温速率进行加热，达到淬火温度后，保温第二预设时间后出炉；出炉后在10min内进行喷雾冷却到第二阶段温度，喷淬结束后以第一预设风压进行吹风冷却，返温结束且不超过第三阶段温度后即可装炉回火。本发明专利技术可对大尺寸轧辊进行准差温热处理后，实现在辊身表面一定厚度完成淬火的同时，辊颈及芯部仍具有一定的韧性的处理效果。

A quasi differential thermothermal treatment method for large size rolls

The invention relates to a quasi differential temperature heat treatment method for a large size roller, which belongs to the technical field of heat treatment. The treatment methods include: selecting the appropriate box type resistance furnace according to the size and requirements of the rolls required; using ceramic fiber to protect the roll neck of the roll and fixed on the pad workpiece in the box type resistance furnace; first, the first set heating rate is heated until the first stage temperature is reached, and the temperature is in the first stage. The first preset time of degree of heat preservation; then heating with second preset heating rates, after reaching the quenching temperature, the heat preservation is second preset time, then the spray is cooled to the second stage in 10min, and the first preset wind pressure is used to cool the air after the spray quenching, and the return temperature is over and no more than third stage temperature is finished. The furnace can be furned with tempering. The invention can carry out the quasi differential temperature heat treatment for large size rolls, and realize the quenching of the roller body surface with certain thickness, while the roll neck and the core still have a certain toughness treatment effect.

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸轧辊的准差温热处理方法
本专利技术涉及一种大尺寸轧辊的准差温热处理方法，属于热处理

技术介绍
轧辊依靠辊颈传递扭矩带动辊身转动，从而轧制工件，要求辊颈及辊身芯部具有一定的韧性，且辊身外层为具有一定厚度且具有一定强度的工作层。传统整体热处理已无法满足设计要求，差温热处理应孕而生。但常规的差温热处理炉的炉膛内腔尺寸有限，无法实现大尺寸轧辊的热处理工作。箱式电阻炉对工件尺寸的要求低，但如何保证差温热处理的效果是一大技术瓶颈。针对上述目前大尺寸轧辊进行热处理急需解决的问题，有必要提供一种大尺寸轧辊的准差温热处理方法，利用箱式电阻炉对大尺寸轧辊进行准差温热处理后，实现在辊身表面一定厚度完成淬火的同时，辊颈及芯部仍具有一定的韧性的处理效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种大尺寸轧辊的准差温热处理方法，利用箱式电阻炉对大尺寸轧辊进行准差温热处理后，实现在辊身表面一定厚度完成淬火的同时，辊颈及芯部仍具有一定的韧性的处理效果。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种大尺寸轧辊的准差温热处理方法，包括以下步骤，1）、根据需要处理的轧辊的尺寸和要求选择合适的箱式电阻炉；2）、利用陶瓷纤维对需要处理的轧辊的辊颈进行保护后固定在箱式电阻炉内的支垫工件上；3）、先以第一预设升温速率进行加热，直至达到第一阶段温度，并在第一阶段温度保温第一预设时间；4）、再以第二预设升温速率进行加热，达到淬火温度后，保温第二预设时间后出炉；5）、出炉后在10min内进行喷雾冷却到第二阶段温度，喷淬结束后以第一预设风压进行吹风冷却，返温结束且不超过第三阶段温度后即可装炉回火。本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤1）中的需要处理的轧辊的辊身直径800mm-1800mm、工作层要求厚度大于等于50mm。本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤1）中的箱式电阻炉长12000mm、宽3000mm、高2200mm，加热功率不低于5KW。本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤2）中的支垫工件要求距离上、下、左、右炉壁距离均不小于150mm。本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤3）中的第一预设升温速率为小于等于15℃/h的升温速率。本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤3）中的第一阶段温度为500℃-600℃，第一预设时间为15h。本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤4）中的第二预设升温速率为大于等于80℃/h的升温速率，淬火温度为920℃-960℃，第二预设时间为5h-8h。本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤5）中的第二阶段温度为200℃-300℃，第三阶段温度为小于等于300℃。本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤5）中的第一预设风压为0.2MPa的风压。本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤5）中的喷雾冷却的风压为0.4Mpa，水压为0.3MPa，喷雾时间为50min-60min。由于采用了上述技术方案，本专利技术取得的技术效果有：本专利技术利用大尺寸的箱式电阻炉，内部加装支垫工件，使需要处理的轧辊受热均匀；利用陶瓷纤维对需要处理的轧辊的辊颈进行保护，保证轧辊的辊颈与辊身的受热温度有相对稳定的温差；通过控制箱式电阻炉的加热功率，精确控制箱式电阻炉的升温速度，保温时间；前期低温段以第一预设升温速率加热，保证轧辊不会发生属性突变，影响最后差温热处理的效果；并在第一温度阶段保温第一预设时间是保证轧辊全尺寸内均在塑性转变温度以上；之后以最大加热功率，以第二预设升温速率加热轧辊，使轧辊外层达到奥氏体化温度以上，即达到淬火温度；再保温第二预设时间，使辊身的工作层充分奥氏体化，芯部及辊颈仍处奥氏体化温度以下，达到差温热处理的目的；所述第二预设时间的长短决定辊身的受热后热处理的工作层厚度；加热结束后迅速喷雾冷却后装炉回火，达到淬火的目的，进一步保证轧辊的准差温热处理的效果。本专利技术的箱式电阻炉的尺寸和加热功率充分保证了待处理的大尺寸轧辊能实现差温热处理；箱式电阻炉内的支垫工件要求距离上、下、左、右炉壁距离均不小于150mm，在物理位置上保证了轧辊的均匀受热。本专利技术的技术方案中低温阶段的第一预设升温速率小于等于15℃/h，保证了轧辊的匀速受热，热属性不会发生突变；500℃-600℃的第一阶段温度，保证了轧辊的热温度在塑性转变温度以上；并且保温15h，充分确保了轧辊的塑性转变。本专利技术的箱式电阻炉最大的加热功率保证了第二预设升温速率可取一个较大值，本专利技术的技术方案中第二预设升温速率大于等于80℃/h的升温速率使轧辊的辊身快速受热，而轧辊的辊颈在陶瓷纤维的保护下与辊身差生温差，达到差温的效果。本专利技术的技术方案中淬火温度为920℃-960℃，高于轧辊的奥氏体化温度890℃，远低于熔点温度，到达了热处理的目的；保温5h-8h使辊身的工作层充分奥氏体化，工作层奥氏体化的厚度达到了大于等于50mm的要求。本专利技术的技术方案中轧辊出炉后10min内喷雾冷却，喷雾冷却的风压为0.4Mpa，水压为0.3MPa，喷雾时间为50min-60min，使轧辊喷雾冷却至第二阶段温度，即200℃-300℃，保证了轧辊的快速冷却。本专利技术的技术方案中喷淬结束后继续吹风冷却，吹风冷却的预设风压为0.2MPa，使轧辊返温不超过第三阶段温度，即300℃后，装炉回火，完成淬火工艺；充分保证准差温热处理的效果，使轧辊的辊身表面一定厚度完成淬火的同时，辊颈及芯部仍具有一定的韧性。附图说明图1是本专利技术的准差温热处理的方法流程图；图2是本专利技术的准差温热处理的温度曲线图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步详细说明：本专利技术公开了一种大尺寸轧辊的准差温热处理方法，用于对大尺寸轧辊的热处理。下面是具体的实施例。本专利技术公开的是一种大尺寸轧辊的准差温热处理方法，该方法能够实现在辊身表面一定厚度完成淬火的同时，辊颈及芯部仍具有一定的韧性的处理效果。图1为该方法的流程图，该方法包括以下步骤：1）、根据需要处理的轧辊的辊身直径800mm-1800mm、工作层要求的淬火厚度为50mm，选择的箱式电阻炉长12000mm、宽3000mm、高2200mm，加热功率不低于5KW。2）、利用陶瓷纤维对需要处理的轧辊的辊颈进行保护后固定在箱式电阻炉内的支垫工件上；支垫工件要求距离上、下、左、右炉壁距离均不小于150mm。3）、箱式电阻炉先以小于等于15℃/h的温速率进行加热，直至轧辊的辊身温度达到500℃-600℃，箱式电阻炉保温15h。4）、箱式电阻炉再以大于等于80℃/h的温速率进行加热，轧辊的辊身温度达到淬火温度920℃-960℃后，箱式电阻炉保温5h-8h。5）、轧辊出炉后在10min内进行喷雾冷却，喷雾冷却的风压为0.4Mpa，水压为0.3MPa，喷雾时间为50min-60min，轧辊的辊身温度冷却至200℃-300℃，后以0.2Mpa的风压进行吹风冷却，返温结束且轧辊的辊身温度不超过300℃后即可装炉回火。本专利技术用箱式电阻炉对大尺寸的轧辊进行准差温热处理，热处理后的轧辊的辊身外层组织、硬度与轧辊芯部及辊颈组织、硬度呈现明显差异：辊身组织均为回火马氏体+碳化物，硬度范围70HSD-80HSD，芯部及辊颈组织均为索氏体，硬度范围35HSD-45HSD。图2为轧辊的辊身工作层厚度要求为50mm的大尺寸轧辊的准温差处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大尺寸轧辊的准差温热处理方法，其特征在于：包括以下步骤，1）、根据需要处理的轧辊的尺寸和要求选择合适的箱式电阻炉；2）、利用陶瓷纤维对需要处理的轧辊的辊颈进行保护后固定在箱式电阻炉内的支垫工件上；3）、先以第一预设升温速率进行加热，直至达到第一阶段温度，并在第一阶段温度保温第一预设时间；4）、再以第二预设升温速率进行加热，达到淬火温度后，保温第二预设时间后出炉；5）、出炉后在10min内进行喷雾冷却到第二阶段温度，喷淬结束后以第一预设风压进行吹风冷却，返温结束且不超过第三阶段温度后即可装炉回火。

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸轧辊的准差温热处理方法，其特征在于：包括以下步骤，1）、根据需要处理的轧辊的尺寸和要求选择合适的箱式电阻炉；2）、利用陶瓷纤维对需要处理的轧辊的辊颈进行保护后固定在箱式电阻炉内的支垫工件上；3）、先以第一预设升温速率进行加热，直至达到第一阶段温度，并在第一阶段温度保温第一预设时间；4）、再以第二预设升温速率进行加热，达到淬火温度后，保温第二预设时间后出炉；5）、出炉后在10min内进行喷雾冷却到第二阶段温度，喷淬结束后以第一预设风压进行吹风冷却，返温结束且不超过第三阶段温度后即可装炉回火。2.根据权利要求1所述的一种大尺寸轧辊的准差温热处理方法，其特征在于：步骤1）中的需要处理的轧辊的辊身直径800mm-1800mm、工作层要求厚度大于等于50mm。3.根据权利要求1所述的一种大尺寸轧辊的准差温热处理方法，其特征在于：步骤1）中的箱式电阻炉长12000mm、宽3000mm、高2200mm，加热功率不低于5KW。4.根据权利要求1所述的一种大尺寸轧辊的准差温热处理方法，其特征在于：步骤2）中的支垫工件要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡兵，韩建宁，
申请(专利权)人：中钢集团邢台机械轧辊有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13