铸钢轧辊的热处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铸钢乳辊，尤其涉及铸钢乳辊的热处理工艺。
【背景技术】
[0002] 铸钢乳辊具有较高的抗拉强度和韧性，兼具良好的咬入性能，国外钢铁工业发达 国家热乳带钢连乳机迅速发展以前，它主要用于初乳机的开坯乳辊和型钢乳机粗乳辊。但 随着带钢生产的发展，铸钢乳辊广泛应用于热乳和冷乳带钢连乳机的支承辊以及热乳带钢 连乳机粗乳机架乳辊和破麟用的大立辊，都获得了良好的乳制效果。
[0003] 铸钢乳辊在铸态下，不仅内应力大，而且由于组织粗大，以及在基体组织中存在有 先共析铁素体或网状渗碳体，使乳辊呈现出很大的脆性，不能满足乳制的需要。因此，所有 的铸钢乳辊都要经过相应的热处理来改善乳辊铸态组织，消除铸造应力，使乳辊获得所要 求的辊身基体组织，以此保证辊身表面硬度计乳辊的强韧性。
[0004] 现有的对铸钢乳辊热处理的方式一般包括退火、正火+回火，经过退火的乳辊硬 度很低，耐磨性很差，使用寿命较短，经过正火+回火的乳辊所需温度较高，辊身表面氧化 和脱碳严重，成本较高。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是现有的铸钢乳辊热处理工艺存在的种种缺陷，为此提 供一种铸钢乳辊的热处理工艺。
[0006] 本发明的技术方案是：铸钢乳辊的热处理工艺，它包括以下步骤：将铸钢乳辊放 入熔炉内加热，以每小时50-55°C的升温速度直至温度升至500-550°C，向熔炉内充入氮 气作为保护气体，再添加石蜡油和无水乙醇，继续升温至600-620°C，保温l_2h，采用每小 时40-50°C的加热速度升至850-900°C，保温4-5h后取出铸钢乳辊放入偏硅酸钠中进行冷 却，当冷却至400°C时再次将铸钢乳辊放入熔炉内升温，以每小时30-40°C的速度升温至 500-550 °C，取出铸钢乳辊自然冷却至100 °C。
[0007] 上述方案中石蜡油和无水乙醇的体积比为3:1。
[0008] 本发明的有益效果是整个热处理过程都在比较低的温度下进行，得到的铸钢乳辊 消除了铸钢乳辊成分上的不均匀性，细化晶粒，消除应力，使组织均匀化；辊身表面无氧化 和脱碳现象；生产周期短，成本低。
【具体实施方式】
[0009] 本发明包括以下步骤：将铸钢乳辊放入熔炉内加热，以每小时50_55°C的升温速 度直至温度升至500-550°C，向熔炉内充入氮气作为保护气体，再添加石蜡油和无水乙醇， 继续升温至600-620°C，保温l_2h，采用每小时40-50°C的加热速度升至850-900°C，保温 4_5h后取出铸钢乳辊放入偏硅酸钠中进行冷却，当冷却至400°C时再次将铸钢乳辊放入熔 炉内升温，以每小时30-40°C的速度升温至500-550°C，取出铸钢乳辊自然冷却至100°C。
[0010] 下面结合实施例对本发明做进一步说明。
[0011] 实施例1 :将铸钢乳辊放入熔炉内加热，以每小时50°c的升温速度直至温度升至 500°C，向熔炉内充入氮气作为保护气体，再添加石蜡油和无水乙醇，继续升温至600°C，保 温lh，采用每小时40°C的加热速度升至850°C，保温4h后取出铸钢乳辊放入偏硅酸钠中进 行冷却，当冷却至400°C时再次将铸钢乳辊放入熔炉内升温，以每小时30°C的速度升温至 500°C，取出铸钢乳辊自然冷却至100°C。
[0012] 实施例2 :将铸钢乳辊放入熔炉内加热，以每小时52°C的升温速度直至温度升至 530°C，向熔炉内充入氮气作为保护气体，再添加石蜡油和无水乙醇，继续升温至610°C，保 温1. 5h，采用每小时45°C的加热速度升至880°C，保温4. 5h后取出铸钢乳辊放入偏硅酸钠 中进行冷却，当冷却至400°C时再次将铸钢乳辊放入熔炉内升温，以每小时35°C的速度升 温至530°C，取出铸钢乳辊自然冷却至100°C。
[0013] 实施例3 :将铸钢乳辊放入熔炉内加热，以每小时55°C的升温速度直至温度升至 550°C，向熔炉内充入氮气作为保护气体，再添加石蜡油和无水乙醇，继续升温至620°C，保 温2h，采用每小时50°C的加热速度升至900°C，保温5h后取出铸钢乳辊放入偏硅酸钠中进 行冷却，当冷却至400°C时再次将铸钢乳辊放入熔炉内升温，以每小时40°C的速度升温至 550°C，取出铸钢乳辊自然冷却至100°C。
[0014] 本发明创造性的使用氮气作为保护气体，石蜡油和无水乙醇作为添加剂和助燃 剂，降低了铸钢乳辊的热处理所需的顶温和在顶温下的保温时间，由于石蜡油和无水乙醇 在熔炉内受热挥发放热，提供额外热量，同时在铸钢乳辊表面形成油膜并渗入铸钢乳辊表 面，有助于细化晶粒和消除应力，从而使组织均匀化，经过上述处理后的铸钢乳辊辊身基体 组织为细珠光体。
[0015] 在达到顶温即900°C并保温后的铸钢乳辊放入偏硅酸钠中加以冷却，偏硅酸钠受 热融化并附着在铸钢乳辊表面，避免出炉后的铸钢乳辊表面氧化和脱碳，冷却至400°C后的 铸钢乳辊再次放入熔炉内升温时，偏硅酸钠会和基体组织结合，改善粗晶组织。
[0016] 本发明与现有的退火、正火+回火工艺相比，所需要的热处理温度更低，保温时间 更短，因此热效率更高，生产成本更低，获得了更好的经济效益。
[0017] 本发明的优选实施例4为将铸钢乳辊放入熔炉内加热，以每小时52°C的升温速度 直至温度升至530°C，向熔炉内充入氮气作为保护气体，再添加体积比为3:1的石蜡油和无 水乙醇，继续升温至610°C，保温1. 5h，采用每小时45°C的加热速度升至880°C，保温4. 5h 后取出铸钢乳辊放入偏硅酸钠中进行冷却，当冷却至400°C时再次将铸钢乳辊放入熔炉内 升温，以每小时35°C的速度升温至530°C，取出铸钢乳辊自然冷却至100°C。
[0018] 将实施例1-4制得的铸钢乳辊进行性能测试，测试结果如下表：
可见在控制石蜡油和无水乙醇的体积比为3:1后在兼具较好的延伸率的同时抗拉强 度、辊身硬度方面实施例4都优于实施例1-3。
【主权项】
1. 铸钢乳辊的热处理工艺，其特征是它包括以下步骤：将铸钢乳辊放入熔炉内加热， 以每小时50-55°C的升温速度直至温度升至500-550°C，向熔炉内充入氮气作为保护气体， 再添加石蜡油和无水乙醇，继续升温至600-620°C，保温l_2h，采用每小时40-50°C的加热 速度升至850-900°C，保温4-5h后取出铸钢乳辊放入偏硅酸钠中进行冷却，当冷却至400°C 时再次将铸钢乳辊放入熔炉内升温，以每小时30-40°C的速度升温至500-550°C，取出铸钢 乳辊自然冷却至l〇〇°C。2. 如权利要求1所述的铸钢乳辊的热处理工艺，其特征是所述石蜡油和无水乙醇的体 积比为3:1。
【专利摘要】本发明公开了铸钢轧辊的热处理工艺，它包括以下步骤：将铸钢轧辊放入熔炉内加热，以每小时50-55℃的升温速度直至温度升至500-550℃，向熔炉内充入氮气作为保护气体，再添加石蜡油和无水乙醇，继续升温至600-620℃，保温1-2h，采用每小时40-50℃的加热速度升至850-900℃，保温4-5h后取出铸钢轧辊放入偏硅酸钠中进行冷却，当冷却至400℃时再次将铸钢轧辊放入熔炉内升温，以每小时30-40℃的速度升温至500-550℃，取出铸钢轧辊自然冷却至100℃。本发明的有益效果是整个热处理过程都在比较低的温度下进行，消除了铸钢轧辊成分上的不均匀性，细化晶粒，消除应力，使组织均匀化。
【IPC分类】C21D1/74, C21D6/00, C21D1/30
【公开号】CN105349746
【申请号】CN201510759823
【发明人】张蔓青
【申请人】铜陵市明诚铸造有限责任公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月10日