[发明专利]一种废旧轧辊的改制工艺

说明书

本发明属于黑色冶金材料的热处理工艺，特别涉及冷轧锻钢废旧轧辊综合利用所采用的特殊热处理工艺制度。

轧辊是轧钢厂主要大型消耗工具之一。在冶金轧钢企业中，轧辊磨损后报废的现象比较严重，尤其是冷轧薄板轧机对轧辊要求甚高，它不但要求承受较高的轧制压力，而且要有较高的表面硬度，一般均采用高碳合金锻钢制成，其造价昂贵，一般吨价在20000元左右。轧辊磨损后立即报废，将会给生产厂造成极大的经济损失。而到目前为止关于冷轧锻钢废旧轧辊综合利用的处理技术尚未见报导。

苏联专利号为SU1544—825—A文献中公开的一种辊子热处理工艺，是通过控制感应加热速度使初始温度升高超过变化深度的热处理制度。其处理工艺是将辊子加热到摄氏450～500℃，并以每秒1～8℃的速度反复对其进行感应加热至Ac₃(180～200℃)相线，以增加表面硬度，保证轧辊的耐磨性能。

中间冷轧工艺是在辊子处于初始加热状态下，将温度加热到450～500℃，然后冷却。加热和冷却过程要反复进行3～9次。

此种热处理方法可提高轧辊塑性和硬度，同时也能避免辊子工作层表面的脱落。

又如SU1257—108—A专利文献中公开的一种共晶体钢辊的热处理工艺。该工艺是将轧辊按每小时15～25℃的速度升温至630～670℃，保温6小时，以每小时85～90℃的速度冷却至400～450℃，再以每小时45～55℃的速度加热至回火温度，然后保温和最终冷却。

均匀化是在1080～1120℃下进行，并保持4小时。在奥氏体温度下保温6小时，然后以每小时150～160℃的速度进行冷却。回火温度是在500～550℃，保温4小时后在大气中冷却。

此方法用于轧辊处理时，在不减低有效层的情况下，缩短了热处理周期。

以上两种热处理技术，均属于在轧辊生产过程中为提高质量而采用的处理工艺，而不属于废旧轧辊综合利用之列。

本发明针对当前冶金企业中冷轧工作辊造价昂贵，消耗量大，报废率高的现象而提供了一种关于冷轧锻钢废旧轧辊综合利用的改制工艺。采用本工艺可以将废旧的轧辊以大改小，并采用热处理使其具有与新轧辊同等的使用效果。从而实现一辊多改，一辊多用，达到以旧代新，节约资金的目的。

本发明是这样实现的：首先将废旧轧辊的外形尺寸以大改小，然后再进行正火、球化退火、调质、退火、工频表面淬火及回火等热处理制度进行处理，使其具有新辊的性能。

具体的热处理工艺为：

1、正火工艺

在炉温≤450℃的基础上，以每分钟≤60℃的速度加热至600～650℃，保温3小时，然后再以每分钟≤80℃的速度继续升温至920±10℃，保温6小时后炉冷到690±10℃，保温4小时后空冷。

2、球化退火工艺

在炉温≤450℃的基础上，以每分钟≤60℃的速度加热至790±10℃，保温6小时后，炉冷到690±10℃，保温6小时，随炉冷到350℃以下出炉。

3、调质工艺

在炉温≤450℃基础上，以每分钟≤60℃的速度加热至600～650℃，保温3小时，再以每分钟≤80℃的速度升温至860±10℃，保温4小时，油冷至150～200℃。再在320～350℃炉温保温2小时，然后快速加热至700±10℃保温10小时，炉冷350℃以下出炉。

消除应力退火工艺是在炉温≤450℃的基础上，以每分钟≤60℃的速度升温至630±10℃。保温8小时后，随炉冷至350℃以下出炉。

4、工频表面淬火工艺

工频表面淬火是全部热处理工艺中最后一道工序，也是最重要、最关键的工序。加热测定分三次进行，第一、二次为淬火前的预热，第三次为淬火加热(连续淬火加热包括加热后的喷水冷却)。采用不同的感应器移动速度来控制加热温度和加热时间。

工频淬火后进行回火的工艺为140±5℃，保温80～100小时，随炉冷却。

经过处理后的轧辊其金相组织均为马氏体＋碳化物，表面硬度Hs在90～100范围内，机械性能优于新轧辊。

发明效果

按照上述的工艺制度可利用φ500×1700mm废旧工作辊改制φ400×1200mm工作辊，还可用带有φ90mm腹孔的1700mm废旧工作辊改制成1200mm工作辊，改制后轧辊平均辊耗为0.41kg/t，而新轧辊平均辊耗为0.63kg/t，降低0.2kg/t。