一种铸造轧辊的热处理工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种铸造轧辊的热处理工艺，铸造后的轧辊直接入热处理窑加热，依次升温至第一保温平台并保温，升温至第二保温平台并保温，升温至第一顶温平台并保温；然后进行第一次空冷，第一次空冷后轧辊重新入窑，升温至第二顶温平台并保温，然后进行第二次空冷；第二次空冷后的轧辊再入热处理窑，在第三保温平台保温后，升温至第三顶温平台并保温；最后缓冷降温，冷却至200℃以下出炉。本发明专利技术使用煤气热处理窑对轧辊进行热处理，能够缩短轧辊的整体热处理时间，降低成本；降低原有热处理工艺局部强冷所带来的裂纹风险，保证轧辊最终性能符合国标《铸钢轧辊GB1503‑89》的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种铸造轧辊的热处理工艺
本专利技术涉及轧辊生产
，尤其涉及一种铸造轧辊的热处理工艺。
技术介绍
轧辊是用于轧钢厂的精轧机、开坯机等设备中的主要部件，一对轧辊由2个转动方向相反的辊子组成，在两个辊子间形成一定形状的缝或孔，钢坯由缝或孔中通过，即轧制成具有特定形状的钢材。轧辊广泛用于板材、型材、重轨等产品的生产，承担着开坯、轧制等工作。轧辊使用中处于高温、高压、大剪切力、离心运动的工作状态，因此对于其性能标准、探伤标准、使用周期、使用寿命稳定性等都有极为严格的要求。轧辊总体结构为阶梯式圆柱状，整体加工，因此对表面质量要求很高，铸件不能有缩松、缩孔及夹杂等缺陷。采用离心铸造的轧辊质量较好，但对于使用砂型铸造方式生产的轧辊，在其凝固收缩过程中容易造成内部晶粒不均，毛坯状态下的性能不稳定，因此对后续的性能处理提出了更高的要求。
技术实现思路
本专利技术提供了一种铸造轧辊的热处理工艺，使用煤气热处理窑对轧辊进行热处理：简化工序，缩短生产周期，提高设备周转率和生产效率；减少工人的作业强度；使用煤气热处理窑能够缩短轧辊的整体热处理时间，降低成本；降低原有热处理工艺局部强冷所带来的裂纹风险，保证轧辊最终性能符合国标《铸钢轧辊GB1503-89》的要求。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种铸造轧辊的热处理工艺，包括如下步骤：1)铸造后的轧辊热打箱脱模，直接入热处理窑加热，热处理窑预热温度为200～350℃，轧辊入窑后以≤80℃/h的升温速率升温至380～480℃即第一保温平台，保温2～10h，对轧辊首尾的温差进行均温；2)第一保温平台保温时间到后，以≤80℃/h的升温速率升温至600～750℃即第二保温平台，保温2～10h，进行蓄热均温准备；3)第二保温平台保温时间到后，以≤100℃/h的升温速率升温至910～980℃即第一顶温平台，保温26～44h，完成晶粒的转化；4)第一顶温平台保温时间到后，轧辊出热处理窑进行第一次空冷，保证轧辊在高于600℃以上温度区间内，以＞50℃/h的降温速率降温，轧辊辊颈温度为300～450℃时重新入热处理窑；5)轧辊重新入窑后以≤100℃/h的升温速率升温，至810～860℃的第二顶温平台保温15～25h出炉；轧辊进行第二次空冷，保证轧辊在高于600℃以上温度区间内，以＞70℃/h的降温速率降温，第二次空冷时间8～24h；6)第二次空冷后的轧辊第三次入热处理窑，在100～400℃即第三保温平台保温2～12h，以≤100℃/h的升温速率升温至500～600℃即第三顶温平台，保温27～45h；7)第三顶温平台保温时间到后，采用顶火缓冷的方式进行降温，在570～350℃温度区间以≤80℃/h的降温速率缓冷，在350～150℃温度区间以≤60℃/h的降温速率缓冷，冷却至低于200℃出炉。所述热处理窑为台车式煤气热处理窑。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)将传统轧辊热处理工艺中使用的电热处理窑改为煤气热处理窑，提高生产效率、降低生产成本，并根据炉窑特性调节适当的保温温度、升温速率及保温时间；2)取消传统轧辊热处理工艺中采用的局部加热机，改为轧辊整体加热，保证在升温及保温阶段的金相组织均衡一致；3)取消传统轧辊热处理工艺中采用的旋转式局部水冷机，改为轧辊整体冷却。通过悬置空冷、台车空冷、炉内自然冷却的方式控制降温速率，减小轧辊内部组织应力的影响；4)采用本专利技术所述工艺，在细化晶粒的同时控制冷却速度，减少了局部强冷所带来的组织应力和温度应力造成裂纹倾向的风险；5)采用台车式煤气热处理窑，相比传统的电热处理窑能够缩短生产周期，降低生产成本；与常规的电窑热处理工艺相比简化了工序，减少了不同设备间高温调转造成的人员高温作业强度大及设备损耗；6)采用本专利技术所述工艺，能够保证轧辊质量符合国标《铸钢轧辊GB1503-89》，满足实际生产的使用需要。附图说明图1是本专利技术所述一种铸造轧辊的热处理工艺的温度曲线图。图中：a.第一保温平台b.第二保温平台c.第一顶温平台d.第二顶温平台e.第三保温平台f.第三顶温平台Ⅰ.第一次空冷Ⅱ.第二次空冷具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：如图1所示，本专利技术所述一种铸造轧辊的热处理工艺，包括如下步骤：1)铸造后的轧辊热打箱脱模，直接入热处理窑加热，热处理窑预热温度为200～350℃，轧辊入窑后以≤80℃/h的升温速率升温至380～480℃即第一保温平台a，保温2～10h，对轧辊首尾的温差进行均温；2)第一保温平台a保温时间到后，以≤80℃/h的升温速率升温至600～750℃即第二保温平台b，保温2～10h，进行蓄热均温准备；3)第二保温平台b保温时间到后，以≤100℃/h的升温速率升温至910～980℃即第一顶温平台c，保温26～44h，完成晶粒的转化；4)第一顶温平台c保温时间到后，轧辊出热处理窑进行第一次空冷Ⅰ，保证轧辊在高于600℃以上温度区间内，以＞50℃/h的降温速率降温，轧辊辊颈温度为300～450℃时重新入热处理窑；5)轧辊重新入窑后以≤100℃/h的升温速率升温，至810～860℃的第二顶温平台d保温15～25h出炉；轧辊进行第二次空冷Ⅱ，保证轧辊在高于600℃以上温度区间内，以＞70℃/h的降温速率降温，第二次空冷Ⅱ时间8～24h；6)第二次空冷Ⅱ后的轧辊第三次入热处理窑，在100～400℃即第三保温平台e保温2～12h，以≤100℃/h的升温速率升温至500～600℃即第三顶温平台f，保温27～45h；7)第三顶温平台f保温时间到后，采用顶火缓冷的方式进行降温，在570～350℃温度区间以≤80℃/h的降温速率缓冷，在350～150℃温度区间以≤60℃/h的降温速率缓冷，冷却至低于200℃出炉。所述热处理窑为台车式煤气热处理窑。采用本专利技术所述一种铸造轧辊的热处理工艺，需要注意下列事项：1)严格按照工艺中规定的升温速率、保温温度和保温时间执行，以获得所需要的晶粒组织。2)轧辊在热打箱后入窑，二次高温后的落地空冷过程中一定要操作迅速，避免不稳定的温度场对轧辊的力学性能和探伤造成影响。3)配套的工装要保证轧辊在悬置空冷时的离地距离，同时要保证轧辊四周的环境符合要求，确保轧辊整体均匀升温和冷却；辊颈与垫铁接触，避免局部的温度不均对棍身使用面造成影响。以下实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。【实施例】本实施例共包括12个具体实例，一种铸造轧辊的热处理工艺的具体工艺数据如下表所示：本实施例中，经热处理后的轧辊质量符合国标《铸钢轧辊GB1503-89》，满足实际生产的使用需要。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铸造轧辊的热处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：1)铸造后的轧辊热打箱脱模，直接入热处理窑加热，热处理窑预热温度为200～350℃，轧辊入窑后以≤80℃/h的升温速率升温至380～480℃即第一保温平台，保温2～10h，对轧辊首尾的温差进行均温；2)第一保温平台保温时间到后，以≤80℃/h的升温速率升温至600～750℃即第二保温平台，保温2～10h，进行蓄热均温准备；3)第二保温平台保温时间到后，以≤100℃/h的升温速率升温至910～980℃即第一顶温平台，保温26～44h，完成晶粒的转化；4)第一顶温平台保温时间到后，轧辊出热处理窑进行第一次空冷，保证轧辊在高于600℃以上温度区间内，以＞50℃/h的降温速率降温，轧辊辊颈温度为300～450℃时重新入热处理窑；5)轧辊重新入窑后以≤100℃/h的升温速率升温，至810～860℃的第二顶温平台保温15～25h出炉；轧辊进行第二次空冷，保证轧辊在高于600℃以上温度区间内，以＞70℃/h的降温速率降温，第二次空冷时间8～24h；6)第二次空冷后的轧辊第三次入热处理窑，在100～400℃即第三保温平台保温2～12h，以≤100℃/h的升温速率升温至500～600℃即第三顶温平台，保温27～45h；7)第三顶温平台保温时间到后，采用顶火缓冷的方式进行降温，在570～350℃温度区间以≤80℃/h的降温速率缓冷，在350～150℃温度区间以≤60℃/h的降温速率缓冷，冷却至低于200℃出炉。...

【技术特征摘要】
1.一种铸造轧辊的热处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：1)铸造后的轧辊热打箱脱模，直接入热处理窑加热，热处理窑预热温度为200～350℃，轧辊入窑后以≤80℃/h的升温速率升温至380～480℃即第一保温平台，保温2～10h，对轧辊首尾的温差进行均温；2)第一保温平台保温时间到后，以≤80℃/h的升温速率升温至600～750℃即第二保温平台，保温2～10h，进行蓄热均温准备；3)第二保温平台保温时间到后，以≤100℃/h的升温速率升温至910～980℃即第一顶温平台，保温26～44h，完成晶粒的转化；4)第一顶温平台保温时间到后，轧辊出热处理窑进行第一次空冷，保证轧辊在高于600℃以上温度区间内，以＞50℃/h的降温速率降温，轧辊辊颈温度为300～450℃时重新入热处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗世轩，刁乃松，李大新，
申请(专利权)人：鞍钢铸钢有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21