一种平整机、光整机工作辊的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种平整机、光整机工作辊的制备方法，淬火后通过将轧辊放入深冷处理装置，在‑185至‑190℃之间处理，并且使用配套设备；通过沉淀管和吹风装置，将沉淀在底部的氮气重新吹回至深冷箱内，减少了液氮的使用，同时也促进了深冷箱内气体的运动。通过设置遮挡罩，在防止液氮直喷的同时，也对氮气进行了疏导，使氮气分散的更加均匀。另外，通过驱动装置驱动进风筒转动，通过进风筒将氮气引至轧辊处，进一步使轧辊受冷均匀，提高深冷质量；同时在进风筒外壁设置叶轮，借用进风筒的驱动力使叶轮转动，促进深冷箱内气体的运动，使气体分布更加均匀；而且无需额外动力，降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种平整机、光整机工作辊的制备方法
本专利技术涉及一种轧辊及其制备方法，特别是涉及一种轧制极薄材料的Cr5型锻钢工作辊及其制备方法。
技术介绍
光整机、平整机主要由排房、机座、大门、轧辊、液压系统以及其他机构组成。其中，轧辊是用来对产品进行轧制加工的工具，它是整个轧机的关键，利用一对或一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材。轧辊是车间经常耗用的工具，其质量好坏直接影响着钢材的质量和产量，因此对轧辊的性能(主要是强度、耐磨性和一定的耐热裂性)的要求是很严格的。在实际应用中，轧辊在制造和使用前的准备工序中会产生残余应力和热应力。使用时又进一步受到了各种周期应力的作用，主要包括弯曲、扭转、剪力、接触应力和热应力等，这些应力沿辊身的分布是不均匀的、不断变化的，单向轴向分力很大，造成磨损量很大。所以轧辊除磨损外，还经常出现裂纹、断裂、剥落、压痕等各种局部损伤和表面损伤。另外由于轧制时经常出现异常情况，轧辊在使用后冷却不当，这会使轧辊受到热应力的损害。中间辊在轧制过程中还经常会遇到轧制事故，所以还必须有较高的抗事故性能。为了保证质量和安全生产，需要进行频繁更换中间辊，在实际生产中增加了制造成本。轧辊种类按成型方法可分为铸造轧辊和锻造轧辊；按工艺方法分为整体轧辊、冶金复合轧辊和组合轧辊。铸造轧辊是将冶炼钢水或熔炼钢水以直接浇注成型的方式制造的轧辊。其中碳含量小于2.2％的铁基材料铸造的轧辊统称为铸钢轧辊。碳是其中重要的合金元素，通过固溶在钢的基体中，起到对钢的强化作用，同时部分碳和钢中的其他元素形成碳化物，起到强化和增加耐磨性的作用。化学成分Cr含量能提高钢的力学性能和耐磨性、增加钢的硬度、弹性、耐腐蚀和耐热性，提高表面的淬透性；但是同时页降低了轧辊的韧性。另外，铸钢轧辊凝固时由于存在树枝状结晶，会造成合金成分的晶内偏析，随着合金铸钢轧辊合金含量的增多，凝固时产生的偏析指数增大，造成成分的不均匀程度也越大。为了使合金元素的原子充分扩散，得到成分均匀的奥氏体，在铸造工艺后要进行热处理的步骤。常用的热处理类型有：去应力退火、等温球退火、扩散退火、正火、回火、淬火、深冷处理。其各自的反应温度、时间等工艺参数是决定轧辊产品质量和性能的关键。因此，需要提高平整机、光整机工作辊的强度和耐磨性，必须要优化材料配比，改进热处理工艺，并且设计相配套的专用设备。
技术实现思路
针对以上现有技术存在的缺陷，本专利技术的主要目的在于克服现有技术的不足之处，公开了一种平整机、光整机工作辊的制备方法，包括如下步骤，1)原料，按照重量百分比的组分组成：碳：0.8-1.2wt％，硅：0.4-1.1wt％，锰：0.1-0.4wt％，磷：≤0.02wt％，硫：≤0.03wt％，铬：5.4-6.4wt％，钼：0.4-0.8wt％，钒：0.05-0.25wt％，余量为铁和其他杂质；将原料置于中频感应电炉内熔炼，充分搅拌，熔炼温度为1700-1950℃，熔炼时间为30-40分钟，制成合金液体；2)开启所述中频感应炉的倾泻孔，将合金液体浇筑在金属模具中；3)待完全冷却后将所述金属模具去除，形成坯料；4)将所述坯料在压机上锻造成型；5)退火后进行超声波探伤；6)粗车加工、超声波探伤；7)半精加工、超声波探伤；8)淬火；9)深冷处理；10)化霜、回火；11)精加工、二次回火、超声波探伤；12)检测入库。其中，步骤9)的深冷处理，将淬火后的轧辊放入深冷处理装置，温度为-190至-195℃，保温4-5小时：所述深冷处理装置包括设置在地上的深冷箱、设置在地下水平设置的沉淀管，所述深冷箱与所述沉淀管连通，所述沉淀管的一端设置吹风装置，另一端通过管路延伸至所述深冷箱内的轧辊的上方，所述深冷箱的侧壁设置液氮入口。进一步对，所述吹风装置包括叶轮和电机，所述电机驱动所述叶轮转动。进一步对，还包括驱动装置和进风筒，所述进风筒套装在轧辊外，所述驱动装置设置在所述深冷箱上，驱动所述进风筒转动。进一步对，所述驱动装置包括设置在所述深冷箱顶部的环形导轨、设置在所述进风筒上与所述环形导轨匹配的滑块、设置在所述进风筒上的传动齿轮和驱动所述传动齿轮转动的致动器，利用所述致动器驱动所述传动齿轮转动使所述进风筒转动。进一步对，所述进风筒侧壁上阵列设置若干个凸起的进风口。进一步对，所述进风筒的下部设置用于使所述进风筒外部氮气运动的叶轮。进一步对，所述深冷箱底部为滤板，所述深冷箱通过漏斗状连接池与所述沉淀管侧壁连通。进一步对，还包括用于防止液氮直喷的遮挡罩，所述遮挡罩上设置若干个过滤孔。进一步对，所述吹风装置的进风侧通过管路与所述遮挡罩和所述深冷箱之间连通。进一步对，轧辊上方设置分散器，所述分散器呈圆锥体。本专利技术取得的有益效果：本专利技术所提供的工作辊的制备方法中所使用的深冷处理设备，包括沉淀管和吹风装置，将沉淀在底部的氮气重新吹回至深冷箱内，减少了液氮的使用，同时也促进了深冷箱内气体的运动。通过设置遮挡罩，在防止液氮直喷的同时，也对氮气进行了疏导，使氮气分散的更加均匀。另外，通过驱动装置驱动进风筒转动，通过进风筒将氮气引至轧辊处，进一步使轧辊受冷均匀，提高深冷质量；同时在进风筒外壁设置叶轮，借用进风筒的驱动力使叶轮转动，促进深冷箱内气体的运动，使气体分布更加均匀；而且无需额外动力，降低了成本。附图说明图1为深冷处理装置的结构示意图；图2为驱动装置的结构示意图；图3为进风筒的俯视图；图4为吹风装置的结构示意图；附图标记如下：1、深冷箱，2、沉淀管，3、吹风装置，4、驱动装置，5、进风筒，6、叶轮，7、连接池，8、遮挡罩，9、分散器，10、轧辊，31、叶轮，32、电机，41、环形导轨，42、滑块，43、传动齿轮，44、致动器，51、进风口。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1按照重量比为碳：0.8wt％，硅：1.1wt％，锰：0.1wt％，磷：0.03wt％，硫：0.02wt％，铬：5.4wt％，钼：0.4wt％，钒：0.05wt％，余量为铁和其他杂质，残余铜含量不大于0.2％、其他杂质铅、锡、砷、铋等均不大于0.02％，准备铸造材料。熔炼合金溶液：按上述重量比将各组分置于中频感应炉内熔炼，熔炼温度为1700℃，熔炼时间为30分钟，制成合金溶液。检测：采用光谱分析法检测熔炼完成的合金液体，确定其成分在范围之内。铸造冷开坯：开启所述工频保温炉的倾泻孔，将合金液体浇筑在金属模具中，待完全冷却后将所述金属模具去除。洗刷锻造：通过酸洗洗刷工序，除去表面残留和氧化物，在压机上锻造成型。退火、超声波探伤：退火后，利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷。接着进行粗车加工，重复上述超声波探伤。之后进行调质处理。调质处理：由于感应加热速度快，奥氏体相变温度升高，奥氏体中的碳浓度差增大。钢原始组织粗大，含有大块铁素体较多时，原大块铁素体部位在奥氏体化后往往会成为贫碳奥氏体，硬度下降。因此，在淬火前进行预备热处理，可以获得细小、均匀的组织，使轧辊芯部和辊颈达到良好机械性能，使轧辊的屈强比提高，有效提高轧辊疲劳寿命；同时为后期轧辊表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平整机、光整机工作辊的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，1)原料，按照重量百分比的组分组成：碳：0.8‑1.2wt％，硅：0.4‑1.1wt％，锰：0.1‑0.4wt％，磷：≤0.02wt％，硫：≤0.03wt％，铬：5.4‑6.4wt％，钼：0.4‑0.8wt％，钒：0.05‑0.25wt％，余量为铁和其他杂质；将原料置于中频感应电炉内熔炼，充分搅拌，熔炼温度为1700‑1950℃，熔炼时间为30‑40分钟，制成合金液体；2)开启所述中频感应炉的倾泻孔，将合金液体浇筑在金属模具中；3)待完全冷却后将所述金属模具去除，形成坯料；4)将所述坯料在压机上锻造成型；5)退火后进行超声波探伤；6)粗车加工、超声波探伤；7)半精加工、超声波探伤；8)淬火；9)深冷处理；10)化霜、回火；11)精加工、二次回火、超声波探伤；12)检测入库；其中，步骤9)的深冷处理，将淬火后的轧辊放入深冷处理装置，温度为‑185至‑190℃，保温4‑5小时：所述深冷处理装置包括设置在地上的深冷箱、设置在地下水平设置的沉淀管，所述深冷箱与所述沉淀管连通，所述沉淀管的一端设置吹风装置，另一端通过管路延伸至所述深冷箱内的轧辊的上方，所述深冷箱的侧壁设置液氮入口。...

【技术特征摘要】
1.一种平整机、光整机工作辊的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，1)原料，按照重量百分比的组分组成：碳：0.8-1.2wt％，硅：0.4-1.1wt％，锰：0.1-0.4wt％，磷：≤0.02wt％，硫：≤0.03wt％，铬：5.4-6.4wt％，钼：0.4-0.8wt％，钒：0.05-0.25wt％，余量为铁和其他杂质；将原料置于中频感应电炉内熔炼，充分搅拌，熔炼温度为1700-1950℃，熔炼时间为30-40分钟，制成合金液体；2)开启所述中频感应炉的倾泻孔，将合金液体浇筑在金属模具中；3)待完全冷却后将所述金属模具去除，形成坯料；4)将所述坯料在压机上锻造成型；5)退火后进行超声波探伤；6)粗车加工、超声波探伤；7)半精加工、超声波探伤；8)淬火；9)深冷处理；10)化霜、回火；11)精加工、二次回火、超声波探伤；12)检测入库；其中，步骤9)的深冷处理，将淬火后的轧辊放入深冷处理装置，温度为-185至-190℃，保温4-5小时：所述深冷处理装置包括设置在地上的深冷箱、设置在地下水平设置的沉淀管，所述深冷箱与所述沉淀管连通，所述沉淀管的一端设置吹风装置，另一端通过管路延伸至所述深冷箱内的轧辊的上方，所述深冷箱的侧壁设置液氮入口。2.根据权利要求1所述的一种平整机、光整机工作辊的制备方法，其特征在于，所述吹风装置包括叶轮和电机，所述电机驱动所述叶轮转动。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡友根，
申请(专利权)人：江苏润孚机械轧辊制造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32