[發(fā)明專利]小直徑高鉻鑄鐵軋輥的差溫熱處理方法

有效

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• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN103436679A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設計）人: 程志平;張建;吳昊
• 申請（專利權）人: 中鋼集團邢臺機械軋輥有限公司
• 主分類號: C21D9/38
• 分類號: C21D9/38;C21D1/18
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張明月

技術領域

本發(fā)明涉及一種軋輥的熱處理方法，具體涉及一種直徑較小的軋輥的差溫熱處理方法，屬于軋輥生產領域。

背景技術

近年來，我國的鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展，鋼鐵產量已經連續(xù)多年排名世界第一。與此同時，我國的軋鋼技術也在不斷進步，軋鋼設備不斷更新，軋輥的類型越來越多，對軋輥的性能要求也越來越高。在相同的設計成分以及冶煉條件下，軋輥的性能主要取決于熱處理質量的好壞。為了保證軋輥在具有較高表面硬度和耐磨性的同時，使芯部具有較高的韌性，人們開發(fā)出了軋輥的差溫熱處理工藝，并在大型軋輥的熱處理方面得到了廣泛的應用。

差溫熱處理爐一般可分為立式差溫爐和臥式差溫爐兩種，其中臥式差溫爐由于操作方便、加熱均勻等優(yōu)點得到了更為廣泛的應用。常規(guī)的臥式差溫爐包括兩個可以互相扣合的半爐體，兩個半爐體的下部設置導軌，通過半爐體在導軌上的運動實現(xiàn)半爐體的扣合和半爐體的分離，從而實現(xiàn)閉爐和開爐。爐體的兩端設置兩個爐口，兩個爐口用于承托軋輥的輥頸，爐口外側還設有托住輥頸并用于使軋輥轉動的支架。差溫爐內分布有多個用于加熱軋輥的燒嘴，每個燒嘴分別通過壓力控制閥與煤氣管道和空氣管道相連通。并且每個燒嘴都有一個空燃比標準值，包括空氣壓力標準值和煤氣壓力標準值。

軋輥進行差溫熱處理時，一般先將軋輥放在預熱爐中預熱，保溫一定時間后再轉入差溫爐中進行差溫加熱。軋輥轉入差溫爐時，輥身置于差溫爐爐體內部，輥身兩端的輥頸裝夾到差溫爐的爐口中，輥頸的端部安裝到爐口外側的支架上。差溫加熱時加熱速度比較快，而且加熱的同時要使軋輥緩慢旋轉，以保證加熱的均勻性。差溫加熱到一定溫度后，進行短時間的保溫，使軋輥表層充分奧氏體化，而芯部由于受傳熱速度的限制還沒有發(fā)生相變，這時將軋輥取出，進行淬火、回火處理后，可以使軋輥的表層具有較高的硬度和耐磨性而芯部仍保持較高的韌性，從而實現(xiàn)軋輥的差溫熱處理。

傳統(tǒng)技術中，差溫熱處理時，在差溫加熱的初始階段一般使用小火進行加熱。所謂小火是指燒嘴的煤氣通量沒有達到最大值，因而火焰較小，加熱較慢但是均勻性好；在溫度較高時，一般需要將燒嘴處的煤氣通量調整到最大值，使用大火進行加熱，一方面促進爐內熱對流，使軋輥表面溫度均勻，另一方面提高加熱速度，保證差溫熱處理的質量。

但是，一些小直徑的熱軋工作輥由于尺寸方面的特殊性，無法使用常規(guī)的差溫爐進行熱處理，而設計或購買專門的差溫爐又會給企業(yè)帶來額外的經濟負擔。于是，尋找一種能夠使用現(xiàn)有設備對小直徑軋輥進行差溫熱處理的方法是一個值得研究的問題。

利用傳統(tǒng)差溫爐對小直徑軋輥進行差溫熱處理的難處在于：a）常規(guī)差溫爐的加熱能力是按輥身直徑為600mm～1000mm的軋輥設計的，并且根據(jù)差溫爐的具體結構和性能制定了火焰調試標準，并確定了火焰空燃比的標準值，但是在處理輥身直徑小于600mm的軋輥時，由于軋輥的輥身直徑細、蓄熱量小，按照火焰空燃比的標準數(shù)值進行加熱時，會造成爐溫的波動范圍變大，無法達到加熱和保溫要求；b）常規(guī)差溫爐設計生產的軋輥輥頸直徑為350mm～750mm，若軋輥的輥頸小于350mm，則無法將輥頸部分安裝到使軋輥旋轉的支架上，同時還會造成輥頸部分與差溫爐爐口之間的縫隙太大，爐口處散熱過快，容易造成軋輥靠近爐口的部分溫度偏低，導致熱處理質量不合格。

發(fā)明內容

本發(fā)明需要解決的技術問題是提供一種小直徑高鉻鑄鐵軋輥的差溫熱處理方法，以解決傳統(tǒng)差溫爐對小直徑軋輥進行熱處理時無法裝爐、爐溫波動大的技術問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案如下。

小直徑高鉻鑄鐵軋輥的差溫熱處理方法，包括以下步驟：

a）焊接輥頸套：在軋輥的輥頸的外圓周上套裝焊接一個輥頸套，所述輥頸套的外徑與差溫爐爐口的裝夾直徑配合，輥頸套的長度與輥頸的長度對應；

b）預熱處理：將焊有輥頸套的軋輥在預熱爐內預熱，預熱溫度790℃～810℃，保溫22～24小時；

c）差溫加熱：差溫加熱前首先調整差溫爐各個燒嘴的空燃比，調節(jié)每個燒嘴處的壓力控制閥，將空氣壓力值調整到該燒嘴空氣壓力標準值的三分之二，將煤氣壓力值調整到該燒嘴煤氣壓力標準值的二分之一；然后將步驟b）處理后的軋輥裝入差溫爐中，在輥頸套與差溫爐爐口之間的縫隙中填補耐火纖維，打開燒嘴將軋輥加熱至Ac3溫度以上30℃～100℃，加熱速度為每小時400℃～700℃，保溫3～4小時；

d）預冷處理：停止加熱，使軋輥在差溫爐中冷卻到Ar3溫度以上20℃～40℃；

e）淬火冷卻：將步驟d）處理后的軋輥取出，進行淬火；