[发明专利]冷弯轧辊的热处理工艺方法

说明书

冷弯轧辊（含导向辊、成型辊、挤压辊、定径辊等）是生产冷弯型钢及高频焊管等的主要装备。目前国内一般使用GCr15钢制造冷弯轧辊，但冷弯轧辊中的挤压辊往往使用3Cr2W8V钢或H13钢来制造，在轧辊消耗过高时则有不少厂家使用45^＃钢作为代用钢制造冷弯轧辊中的挤压辊。无论采用哪一种钢材制造冷弯轧辊，都要经过下料、锻打、机加工、热处理、后处理、包装等工序，也就是都有一个在机加工后进行热处理的过程。但是在采用GCr15钢、3Cr2W8V钢、H13钢制造冷弯轧辊时，由于这几种钢均有较好的淬透性，锻后正火状态下硬度较高，不易进行机加工，同时这几种钢对组织的均匀性、碳化物的分布状态，脱碳程度有着严格的要求，故在机加工前须进行一次退火处理，此外这几种钢制轧辊都不同程度地存在着使用寿命问题。在采用45^＃钢作为代用钢制造冷弯轧辊时，由于这种钢有较好的综合机械性能，锻后正火状态下硬度比GCr15钢、3Cr2W8V钢、H13钢低，故能直接进行机加工因而减少了加工工序，然而其热处理后的耐磨性、红硬性比GCr15钢、3Cr2W8V钢、H13钢差，虽经渗硼能提高其耐磨性，但渗硼层一般只能达到0.1～0.3mm以至制约了其耐磨性的进一步提高，一旦超过0.4mm便产生FeB相从而使渗硼层由FeB和Fe₂B两相构成，二者之间产生的应力在外加负荷作用下，极易导致轧辊表皮剥落，严重影响到轧辊的使用寿命。

本发明是要提供一种用45^＃钢制造冷弯轧辊的热处理工艺方法，目的在于解决轧辊表面开裂和表皮剥落等问题，提高轧辊表面耐磨性，提高轧辊的整体使用寿命，降低轧辊制造成本。

本发明所涉及的这种用45^＃钢制造冷弯轧辊的热处理工艺方法，是在机加工后将冷弯轧辊放在硼盐浴炉中进行热处理，该热处理工艺流程是加热→保温→水冷至室温或接近室温，其特征在于：在硼盐浴炉中放入稀土对冷弯轧辊进行硼、稀土共渗，保温阶段的温度为910～980℃，保温阶段的时间为4～7小时。图1即为本发明的一种工艺曲线图。

本发明所涉及的这种用45^＃钢制造冷弯轧辊的热处理工艺方法，不仅发挥了45^＃钢材料来源广、综合机械性能好、锻后可直接进行机加工等优点，而且避免了45^＃钢制造冷弯轧辊单一渗硼处理产生FeB相致使渗硼层由FeB和Fe₂B两相构成的问题，使渗硼层提高到1.4～1.6mm，同时又获得单一的Fe₂B相，从而与现行热处理工艺相比既大大提高了冷弯轧辊的表面耐磨性，又有效地解决了轧辊表面开裂和表皮剥落的问题，使轧辊的制造成本下降为现行工艺的5/7～2/5，整体使用寿命提高，其中挤压辊的整体使用命提高4倍以上。

下面举二实施例对本发明的具体内容作进一步阐述。

实施例一：使用45^＃钢制造轧制孔径为47mm的挤压辊时的热处理工艺方法，是在机加工后将该挤压辊放入加有稀土的硼盐浴炉中进行硼、稀土共渗，该热处理工艺流程是：加热→ (930℃)/(保温6小时) →水冷至室温或接近室温，其工艺曲线如图2所示。采用本工艺制造挤压辊的整体使用寿命比现行热处理工艺提高4～8倍。

实施例二：使用45^＃钢制造轧制孔径为20mm的定径辊时的热处理工艺方法，是在机加工后将该定径辊放入加有稀土的硼盐浴炉中进行硼、稀土共渗，该热处理工艺流程是：加热→ (910℃)/(保温6小时) →水冷至室温或接近室温。其工艺曲线如图3所示。采用本工艺制造定径辊的整体使用寿命比现行热处理工艺提高13～15倍。

本发明不限于上述实施例。