哈工大热处理原理与工艺大作业大型锻件冷轧工作辊热处理.pptx

轧辊：轧辊是轧钢机上的重要零件，利用一对或一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材。轧辊是由轴头、轧径和轧身三部分组成的，如图所示轧辊简介轧辊简介1大型锻件冷轧工作辊简介大型锻件冷轧工作辊简介轧辊按对工件的轧制方法分为冷轧工作辊和热轧工作辊。冷轧工作辊：对工件进行冷轧处理的轧辊。大型锻件冷轧工作辊有效尺寸：直径300-900mm2服役条件服役条件-失效方式失效方式-性能要求性能要求服役条件巨大轧制应力强烈热冲击强烈的磨损失效方式表面划伤粘辊疲劳剥落和裂纹使用到最小尺寸性能要求极高而均匀的硬度一定的淬硬层深度高接触疲劳强度良好抗裂性高的热冲击强度良好的耐磨性3基本分类基本分类按轧制产品冷轧钢铁轧辊冷轧有色金属轧辊冷轧特种合金轧辊按轧机类型连轧机冷轧辊可逆轧机冷轧辊平整机冷轧辊多轧轧机冷轧辊4冷轧辊冷轧辊用材料用材料整体要求表面淬火后能获得高的强度、硬度、耐磨性和疲劳极限，心部有一定强度、硬度、塑性、韧性等成分特点高碳合金钢，碳含量0.75%1.5%,合金元素3%5%合金元素作用Cr-增加钢的淬透性，提高钢的硬度和耐磨性，增加钢的热强性Mo-提高钢淬透性和热强性，增加耐磨性5冷轧辊常冷轧辊常用材料用材料GBT13314-2008GBT13314-200869Cr2、GCr15、9Cr2Mo、9Cr2MoV、9Cr3Mo、8Cr2MoV、8Cr3MoV、8Cr5MoV等实验实验用材料用材料600mm9Cr2Mo600mm9Cr2Mo化学成分（%）C:0.850.95Cr:1.702.10Mo:0.200.40Mn:0.200.35Ni:0.25Si:0.250.45P:0.025S:0.025材料特点高碳、高铬锻造温度范围窄变形抗力大热塑性较差白点敏感性高性能要求90100HS高硬度良好抗剥落性良好抗热冲击性足够韧度、强度7加工工序加工工序下料锻造锻后热处理粗加工调质处理半精加工最终热处理精加工8热处理工艺热处理工艺“三热三热”工艺：正火+球化退火+去氢退火组织：球状珠光体工艺：淬火+高温回火组织:回火索氏体+颗粒状碳化物锻后热处理工艺：淬火+中间冷处理+低温回火表层组织：回火马氏体十未溶碳化物+残余奥氏体调质处理最终热处理9热处理工艺热处理工艺锻后热处理目的锻后热处理目的消除由铸造和锻造所引起的组织不均匀性，得到球状珠光体组织改善碳化物的形态及分布特征，消除网状碳化物扩散由于熔炼方式而在钢中残存的氢来防止白点的产生10热处理工艺热处理工艺锻后热处理工艺锻后热处理工艺获得片状珠光体，部分消除网状碳化物获得球状珠光体，改善残存网状碳化物正火预防氢脆和白点球化退火去氢退火11热处理工艺热处理工艺调质处理目的调质处理目的彻底消除网状碳化物，得到索氏体组织+颗粒状碳化物提高轧辊的屈强比满足轧径硬度要求12热处理工艺热处理工艺调质处理工艺调质处理工艺淬火冷速不能过大注意！高碳合金钢淬裂倾向大，加上为整体淬火处理，热应力很大油冷或喷雾淬火13热处理工艺热处理工艺最终最终热处理热处理目的目的要求的组织和表面硬度有效的硬化层深度平缓的硬化过渡区较好的残余应力状态与组织14热处理工艺热处理工艺最终最终热处理热处理工艺：整体工艺：整体淬火淬火奥氏体化时间长、温度低，可有效防止晶粒过热减少内外温差，降低淬火应力终冷温度：5090低温淬火激冷15热处理工艺热处理工艺最终最终热处理热处理工艺：中间冷处理工艺：中间冷处理目的将残余奥氏体大部分转变为马氏体提高表面硬度稳定轧辊尺寸介质通常冷轧辊干冰+酒精大型冷轧辊液氮或液态空气效果20残余奥氏体6%18%-70残余奥氏体4%13%16热处理工艺热处理工艺最终最终热处理热处理工艺：工艺：低温回火低温回火17冷处理后及时回火注意！降低淬火后残余应力，降低脆性保持辊身表面硬度和有效硬层深度提高耐磨性和稳定组织热处理热处理工艺工艺技术要求技术要求轧辊级别辊身表面硬度/HR辊身有效淬硬深度/mm轧径表面硬度/HS直径300直径301600直径60190095610835509095812108090101512轧辊长度6006011000100120002000允许的软带宽度40506070产品硬度趋势产品硬度趋势19硬化层深度15mm处硬度95HS质量检查事项质量检查事项“四检四检”预备热处理前氢氧氮检测、化学成分检测预备热处理后进行超声波探伤检查或锤式硬度计进行轧身和轧径的硬度检查调质处理后沿对称母线检查两端轧径硬度，每条母线上检查两个点最终热处理后进行外观检查和轧身硬度的检查，采用肖氏硬度计检查有效硬化层深度的检查，由严格的工艺规范来保证20热处理缺陷和解决方法热处理缺陷和解决方法2122