[发明专利]锻钢冷轧辊晶粒细化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锻钢冷轧辊的淬火方法，尤其是一种锻钢冷轧辊组织晶粒细化淬火技术。

背景技术

随着我国经济的快速发展，各行业对冷轧金属板带的质量要求越来越高，冷轧机向高轧制速度、生产过程高度自动化、大轧制力的方向发展。冷轧机性能的提高，要求冷轧辊在使用中的组织更加均匀、耐磨性更好、抗剥落能力更强，能同时提高这些质量指标的技术途径之一就是进一步细化产品的组织级别，提高产品组织晶粒度。

晶粒细化，晶界增多，由于晶界强化的作用，可以提高耐磨性；而晶界增多又可以增加裂纹扩展抗力，即当疲劳裂纹出现时，由于晶粒很细，晶界的阻碍作用使得裂纹扩张时阻力很大，扩展缓慢，在发生剥落前就下机磨削，去除裂纹，所以能减少恶性剥落事故的发生。

晶粒度级别与加热速度有很大关系，加热速度越高，形核率越高，晶粒越细；感应加热速度非常快，工艺合理可以达到很高的晶粒度，一般在8到9级，因此如何选择感应加热工艺成为提高冷轧辊性能的重要方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可有效细化锻钢冷轧辊晶粒的锻钢冷轧辊晶粒细化方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种锻钢冷轧辊晶粒细化方法，其关键在于：所述方法包括以下步骤：

1）将锻钢冷轧辊装夹在淬火机床上，开始快速加热，加热温度为800～950℃，不进行水冷，加热完成锻钢冷轧辊回归起始位置，空冷至200℃～400℃，使奥氏体加热层完成第一次组织细化转变； 

2）进行第二次加热：加热温度850-1000℃，边加热边喷水淬火，完成第二次组织细化转变，获得晶粒度为11级～13级的超细晶马氏体组织。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明由传统的一次感应加热改变为连续两次快速感应加热，连续进行两次高形核率的组织转变，可以获得晶粒度达11级～13级的超细组织，使组织细化，优良的组织保证了冷轧辊质量的提高。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

加热时，将冷轧辊安装在淬火机床上，开始第一次快速加热，只加热不进行喷水，加热完成，轧辊回归原始位置，空冷适当时间，使奥氏体加热层完成第一次细化组织转变，空冷到预热温度范围200℃～400℃时，再进行第二次加热；第二次加热与正常的感应淬火方式一样，边加热边喷水进行淬火冷却，实现第二次细化组织转变的同时得到技术要求的淬硬层深度和硬度。

因为从理论上来说，冷轧辊在最终的感应淬火过程中由于采用了两次快速加热，经过两次快速相变重结晶，形核率较高，加热速度相对较短，晶粒来不及长大，可以得到细小晶粒。

实施例1：

为A厂生产的冷轧工作辊，材质9Cr2Mo，辊身直径￠380mm，要求辊身硬度90HSD～96HSD，淬硬层≥13mm， 硬度均匀性≤3HSD 。

将冷轧辊安装在淬火机床上，开始进行第一次加热细化，加热温度设定830℃，只加热不进行喷水，加热完成，冷轧辊回归原始位置，空冷适当时间，冷轧辊温度降到220℃左右时，再进行第二次加热；第二次加热设定为870℃，边加热边喷水进行淬火冷却，淬火结束后，经检测，晶粒度级别11-12级，达到了超细晶的效果。

本冷轧辊经检测其硬度为92HSD～94HSD，硬度均匀性≤3HSD，并经用户使用至报废直径，其淬硬层为13～15mm。

实施例2：

为B厂生产的一批冷轧工作辊，材质MC3（Cr3类），辊身直径￠460mm，要求辊身硬度92HSD～95HSD，淬硬层≥20mm，硬度均匀性≤3HSD 。

冷轧辊安装在机床上，开始进行第一次加热细化，加热温度设定870℃，只加热不进行喷水，加热完成，冷轧辊回归原始位置，空冷适当时间，冷轧辊温度降到260℃左右时，再进行第二次加热；第二次加热设定为910℃，边加热边喷水进行淬火冷却，淬火结束后，经检测，晶粒度级别12-13级，达到了超细晶的效果。

本批次冷轧辊经检测其硬度为93HSD～95HSD，硬度均匀性≤3HSD，并经用户使用至报废直径，其淬硬层为20～23mm。

实施例3：

为C厂生产的一批冷轧工作辊，材质MC5，辊身直径￠600mm，要求辊身硬度92HSD～96HSD，淬硬层≥30mm， 硬度均匀性≤3HSD 。