本发明专利技术为整体铸钢支承辊淬火方法。本发明专利技术是对整体铸钢支承辊工作层淬火方法的改进，其特征是支承辊整体加热为：先对调质态支承辊以≤２０℃／ｈ升温速率，加热至共析线温度以下５０－１００℃，保温１３Ｄ－２０Ｄ小时；移至差温炉内，使支承辊在低速转动中以≥２５０℃／ｈ的升温速率，快速加热至表面≥淬火温度，保温至热渗透厚度≥所要求淬硬层深度，保温结束移入水淬机，在表面温度≥８５０℃以上进行转动喷水淬火，轧辊喷水淬火降温速率≥２℃／ｓ，喷水淬火至表面温度≤２２０℃时停止喷水，移入加炉热回火处理，得到辊身表面硬度：５５－７５ＨＳＤ；表面硬度均匀性：≤±１ＨＳＤ；淬硬层径向硬度落差：≤０．５ＨＳＤ／ｃｍ；淬硬层抗拉强度：≥１２００ＭＰａ。相对于现有技术，具有工作层硬度高，硬度均匀性好，淬透性好，淬硬层深度可控，径向硬度落差小。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属热处理领域，特别是对整体铸钢支承辊工作层淬火方法的改进。
技术介绍
整体铸钢支承辊由于生产工艺简单，与锻造和复合支承辊比，减少了锻造过程和 复合浇注过程， 一次浇注成型成本低，使用性能稳定可靠，越来越受到冷、热轧带钢厂的欢 迎。由于受热处理设备和淬火工艺的制约，现有技术对支承辊工作表层淬火处理，只能采用 整体加热方式加热支承辊工件，淬火工艺大致分为预热保温段、喷淬段和回火段三个工艺 段，其中预热保温段采用连续升温至淬火温度(通常在900-950°C )，保温一时间使热量向 内层渗透，达到内外温度基本接近，出炉喷水淬火，进炉回火(图2)。由于整体铸钢支承辊 直径通常在1.2-2.0米，长度在l-5米，此整体加热至内外(径向)基本同温(淬火温度) 的通体加热淬火温度的淬火工艺，由于支承辊体积大，热容量也大，在加热和保温过程中能 量消耗高时间长，工作表层喷水淬火，喷淬时间长，用水量大，并且表层淬火冷却后，径向内 部仍然是高温状态，易造成工件淬火淬硬层返温，工件自退火，表面硬度和淬硬层底部硬度 降低，淬硬层径向硬度落差增大，辊身表面硬度均匀性不一致，淬硬层深度难以控制，上述 自退火后均导致淬硬层抗拉强度降低，影响使用寿命；其次，此淬火工艺，不仅能耗高，而且 加温时间长，淬火一支直径1. 5米，长1. 78米支承辊，加热保温时间需要140小时左右，淬 火效率低。因此表面工作层硬度和淬硬层深度难以控制，均匀性差，淬火效率低，能耗高，是 目前同温加热热处理淬火难以克服的缺点。 中国专利CN1147020公开的消除支撑辊辊身软带热处理工艺，依据存在软带的支 撑辊的成分、金相组织等不同的原始状况，采用等温退火、喷雾淬火、回火工艺三个步骤进 行处理。其仍然采用整体同温加热方式加热工件，因此上述缺陷仍然未能得到克服。上述 不足仍有值得改进的地方。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种淬火后辊身表面硬度高且均 匀、淬硬层径向硬度落差小、强度高，使用寿命长，淬火加热能耗低的整体铸钢支承辊淬火 方法。 本专利技术目的实现，主要改进是将淬火人为分成预热段、差温加热段、喷淬段和回火 段四个工艺段，通过改变淬火加热模式，使加热分前慢速后快速两段加热，达到控制支承辊 淬火温度深度(径向形成梯度温差)，降低加热总能耗，并减少喷水淬火后，工件返温自退 火，从而克服上述现有技术的不足，实现本专利技术目的。具体说，本专利技术整体铸钢支承辊淬火 方法，包括依次对支承辊整体加热，工作层水淬，回火处理，其特征在于支承辊整体加热为 先对调质态支承辊以《20°C /h升温速率，加热至共析线温度以下50-10(TC，保温13D-20D 小时；移至差温炉内，使支承辊在低速转动中以^ 250°C /h的升温速率，快速加热至表面 ^淬火温度，保温至热渗透厚度^所要求淬硬层深度，保温结束移入水淬机，在表面温度> 850°C以上进行转动喷水淬火，轧辊喷水淬火降温速率^ 2°C /s，喷水淬火至表面温度 《22(TC时停止喷水，移入加炉热回火处理，得到辊身表面硬度55-75HSD ;表面硬度均匀 性《士1HSD ;淬硬层径向硬度落差《0. 5HSD/cm ;淬硬层抗拉强度1200MPa。其中D 为支撑辊直径，单位米。按上述热处理工艺方案，本专利技术更具体工艺为 前慢速加热至共析线温度以下50-100°C，例如铸钢支承辊表面温度为 600-650°C ，保温辊直径米的13-20倍小时，使相对淬火温度的低温热均匀向中心渗透。 后在差温热处理炉内低速转动快速升温，转速为5-10rpm，低速转动加热，有利于 支承辊在差温炉内受热均匀；快速升温至淬火温度，相对短时保温(保温至热渗透厚度^ 所要求淬硬层深度，试验确定为保温时间为升温时间X (0. 5-1. 2)小时)，有利于形成加热 径向温差，即工作层达到淬火温度(900-950°C )，而使内层温度尽可能低，既可以降低加热 能耗，减少喷水淬时间，又可减轻后续水淬后的返温自退火。 > 85(TC转动喷水淬火，主要是避免〈85(TC喷淬热处理，易造成淬透不良，淬硬 层不足。支承辊转动淬火，速度为5-20rpm。喷水淬火，较好为水压0. 01-0. 05MPa，水流量 0. 2-1.0t/min，三者配合以确保降温速率^ 2°C /s，使淬硬层获得稳定的贝氏体组织及达 到所要求的硬度范围。 喷水淬火结束后回火前，一种较好为先进行吹风冷却，例如风量2000-15000m3/h， 吹风1. 5-3个小时，使支承辊辊温冷却到400°C以下，再进炉加热回火，有利于防止支承辊 返温影响轧辊的硬度及硬度落差。 回火处理，可以按此支撑辊常规回火工艺进行，但一种较好为升温速率《15°C / h，升温至450-550°C ，进行13D-20D小时保温(190-480小时)，回火保温结束后随炉冷却降 至IO(TC及以下出炉，以确保支承辊热处理应力得到充分释放，组织转变完全，有利于提高 支承辊的使用稳定性。 本专利技术，由于改变原一次加热至淬火温度的加热方式， 通过先慢速后快速两段加热，加热初期低速升温，并降低加温温度，后再快速升温至表面 达淬火温度，保温至热渗透厚度^所要求淬硬层深度，不仅可以控制支承辊淬火温度深度 (达到或略大于淬火工作层深度)，有效保证了要求淬火层深度范围内都能达到淬火所需 温度，而且使淬硬层向内温度尽可能降低，降低了加热总能耗，并减少喷水淬火工作量(节 水60%，时间縮短0. 5-1小时)，及降低淬火后工件返温自退火。本专利技术形成的径向内外差 温加热淬火工艺，相对于现有技术，淬火表面工作层硬度高，硬度均匀性好，淬透性好，硬度 超出现有技术3HSD，并淬硬层深度可控，径向硬度落差小《0. 5HSD/cm，淬硬层抗拉强度高 且晶粒细小，轧制过程中修磨量小，较锻钢和复合辊低25%，并且淬火所需总体时间短，淬 火效率高，能耗低，可以较现有工艺节约加热能耗约35%，克服了现有技术径向等温加热淬 火所带来的缺陷。 以下结合一个具体实施例，示例性说明及帮助进一步理解本专利技术，但实施例具体 细节仅是为了说明本专利技术，并不代表本专利技术构思下全部技术方案，因此不应理解为对本发 明总的技术方案的限定，一些在技术人员看来，不偏离本专利技术构思的非实质性增加和/或 改动，例如以具有相同或相似技术效果的技术特征简单改变或替换，均属本专利技术保护范围。附图说明 图1为本专利技术淬火工艺升温曲线示意图。 图2为现有技术淬火工艺升温曲线示意图。具体实施例方式实施例以直径D = 1. 5米整体铸钢支承辊淬火工艺为例。按图1所示分大致4 个工艺段。预热段首先将经铸造后调质态整体铸钢支承辊，装入台车式电阻炉内预热，以 12tVh升温速率加热至63(TC，保温20小时；后移至差温炉内继续加温，以8rpm速度转动， 并以280°C /h的升温速率快速加热至表面达91(TC的淬火温度，停止加热，在炉内保温36 小时至热渗透厚度大于所需淬硬层深度，加热保温总能耗约35000度电，用时56小时。保 温结束移入水淬机床，在水淬机上以10rpm转动，在表面温度880°C以上，以水压0. 03MPa， 水流量0. 45t/min对向喷水进行喷水淬火，调节水本文档来自技高网...
【技术保护点】
整体铸钢支承辊淬火方法，包括依次对支承辊整体加热，工作层水淬，回火处理，其特征在于支承辊整体加热为：先对调质态支承辊以≤２０℃／ｈ升温速率，加热至共析线温度以下５０－１００℃，保温１３Ｄ－２０Ｄ小时；移至差温炉内，使支承辊在低速转动中以≥２５０℃／ｈ的升温速率，快速加热至表面≥淬火温度，保温至热渗透厚度≥所要求淬硬层深度，保温结束移入水淬机，在表面温度≥８５０℃以上进行转动喷水淬火，轧辊喷水淬火降温速率≥２℃／ｓ，喷水淬火至表面温度≤２２０℃时停止喷水，移入加炉热回火处理，得到辊身表面硬度：５５－７５ＨＳＤ；表面硬度均匀性：≤±１ＨＳＤ；淬硬层径向硬度落差：≤０．５ＨＳＤ／ｃｍ；淬硬层抗拉强度：≥１２００ＭＰａ。其中Ｄ为支撑辊直径，单位米。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张文君，邵黎军，储蓓，储恩杰，
申请(专利权)人：江苏共昌轧辊有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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