[發明專利]一種報廢Cr5鍛鋼工作輥的再生方法

有效

• 申請號: 201110329340.5
• 申請日: 2011-10-26
• 公開（公告）號: CN103074482A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 彭輝;張青;孫大樂;葛浩彬;吳衛強;印建軍;徐展;顧曉輝
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司;寶鋼集團常州軋輥制造公司
• 主分類號: C21D11/00
• 分類號: C21D11/00;C21D9/38;C21D1/25;C21D1/10
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所 31230
• 代理人: 劉立平

技術領域

本發明屬于材料及熱處理領域涉，是一種冷軋工作輥的再生方法，特別涉及報廢輥的選定、再生方法、熱處理工藝及X應力測試的方法。

背景技術

隨著鋼鐵業的持續火熱，軋輥的需求量急劇上升。目前，國內外冷軋工作輥(包括中間輥)主要材質為含Cr量為5％鍛鋼系列，通過感應或整體淬火達到一定的工作層厚度，特別是整個軋輥材質是一樣的，通過ESR及鍛造技術保證內部夾雜物含量、碳化物分布及疏松、偏析等指標較好。

按制造工序，從冶煉直至球化擴氫退火，均為Cr5鍛鋼輥坯的準備階段，期間的能源消耗占整個加工工序的一半左右。報廢輥的主要特點是存在外觀質量不佳，表面碳化物網狀和粗化等缺陷。同時，Cr5鍛鋼輥的報廢率在90％左右。因此，利用報廢Cr5鍛鋼工作輥來再生制造其他目標輥，不僅能節約成本，更能減少相當部分的碳排放，這是一件非常有意義的事情。

到目前為止，只有應用于小型軋機的Cr2軋輥的簡單改制(如中國專利93111115.3，涉及一種廢舊軋輥的改制工藝)，對于Cr5鍛鋼材質的大型連軋機用輥再生制造未見報道。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于：針對目前大型連軋機組使用的Cr5鍛鋼材質大型工作輥、中間輥，提供一種大改小的再生制造方法。

本發明的技術方案是：一種報廢Cr5鍛鋼工作輥的再生方法，包括工作輥的檢測，該方法包括以下步驟：

(1)工作輥檢測：剔除有通孔的舊輥和外觀有重度粘鋼的舊輥；

(2)高溫回火工藝：將工作輥加熱至680～700℃，保溫15小時以上冷卻，使再生目標輥硬度在30～45HSD；

(3)調質工藝：第一次調質為940～980℃保溫10-15小時淬火后，630～660℃保溫15-25小時回火，目標輥硬度在35～45HSD；第二次調質為940～980℃保溫10-15小時淬火后，610～650℃保溫15-25小時回火，使目標輥硬度在40～50HSD；

(4)表面淬火工藝：首先在電爐進行200～350℃預熱后，在雙頻機床上表面淬火，采用不同的感應圈移動速度來控制目標輥的淬硬層深度，淬火溫度為970～1010℃；殘余應力水平控制在-800～1000MPa之間。

在第(4)步表面淬火工藝之后，輥身的硬度可增加到93-98HSD。

根據本發明所述的報廢Cr5鍛鋼工作輥的再生方法，較好的是，所述步驟(2)的加熱步驟為：先將爐溫升至250～300℃，保溫10-15小時，然后以每小時30-60℃的速度升溫至680～700℃。

根據本發明所述的報廢Cr5鍛鋼工作輥的再生方法，較好的是，所述第一次調質工藝中，淬火前的加熱工藝為：先將爐溫升至650～700℃，保溫10-18小時；然后以每小時30-60℃的速度升溫至940～980℃。

優選的是，所述第二次調質工藝中，淬火前的加熱工藝為：先將爐溫升至650～700℃，保溫10-18小時；然后以每小時30-60℃的速度升溫至940～980℃。

報廢Cr5鍛鋼工作輥的檢測主要包括外觀質量檢測、幾何尺寸檢測、化學成份分析、超聲波檢測、表面波及磁粉檢測和金相檢測。其中前四項是必檢項目，根據實際檢測在改制過程決定是否對后兩項進行檢測?；九卸ㄔ瓌t如下：

①為減少熱處理環節開裂的風險和使用中容易出現斷輥質量事故，一般情況下有通孔的舊輥不用于改制；外觀不能有重度粘鋼(重度粘鋼即指輥身纏繞粘連很多鋼板，輥面發藍變色)；

②尺寸要符合再生輥的尺寸。目標新輥的直徑必須符合原有報廢輥原始直徑的2/3以上；因為軋輥不能無限改制再生，到一定直徑，內部偏析和夾雜會惡化，影響軋輥使用，經過解剖分析，設定在2/3。

其他優選的判定原則是：

①低碳含量的舊輥不用于高硬度的工作輥；MC5材質軋輥的碳含量在0.82～0.92％，低碳含量是指碳含量低于0.82％的舊輥，高硬度是指硬度大于95HSD的新輥；

②舊輥探傷有F＝￠3缺陷時，兩次調質后檢測如缺陷當量變大則不進行再生加工；F＝￠3是GB/T13314-2008鍛鋼冷軋工作輥通用技術條件上的缺陷當量。兩次調質后缺陷當量變大說明這個缺陷是活動的，在后期的淬火和使用中具備危險性，需要報廢。

③舊輥如有表面碳化物網狀和粗化問題出現，需要進行正火熱處理進行改善。表面網狀碳化物粗化是指網狀大于3級，正火熱處理一般是指加熱到900～940℃，保溫一定時間后空冷到室溫，然后進行630～670℃的高溫回火處理。所述正火處理在調質工藝處理之前進行。