[发明专利]一种轧辊专用标准里氏硬度块及研制方法

说明书

本发明公开了一种轧辊专用标准里氏硬度块及研制方法，选择60CrMnMoA作为基础材料，并分析力学性能；锻造成型后使其材质更均匀，晶体更细致紧密；粗加工得到需要的毛坯尺寸；退火处理得到对应的硬度范围；精加工得到标准的标样尺寸及硬性要求；研磨和抛光得到了更好的表面粗糙度；回火去除了加工残余应力使其更稳定；包装排除了存储中所带来的一些隐患。所制得的标准里氏硬度块有很好的硬度均匀性、重复性、稳定性、表面粗糙度。并且工作面和支撑面不带有氧化层、裂纹、无凹陷、擦伤、着色等缺陷。该技术所研制出的轧辊专用标准里氏硬度块，不仅满足了全世界各国的标准，也为了国内冷轧轧辊及热轧轧辊的研究提供了基础和依据。

技术领域

本发明属于材料计量技术领域，涉及一种轧辊专用的标准里氏硬度块的制作工艺。

背景技术

轧辊是轧机上使金属产生连续塑性变形的主要工作部件和工具。轧辊主要由辊身、辊颈和轴头3部分组成。辊身是实际参与轧制金属的轧辊中间部分。它具有光滑的圆柱形或带轧槽的表面。辊颈安装在轴承中，并通过轴承座和压下装置把轧制力传给机架。传动端轴头通过连接轴与齿轮座相连，将电动机的转动力矩传递给轧辊。不同类型的轧机以及同类型而使用条件不同的轧机，对所用的轧辊性能要求不尽雷同，如热带精轧机架要求轧辊辊面高硬度。

精轧辊速度较高，它以硬度、耐磨等为主要技术要求。考虑轧辊使用时所应有的耐磨性，由于轧辊的磨损机理很复杂，包括机械应力作用、轧制时的热作用、冷却作用、润滑介质的化学作用以及其他作用，还没有一项综合评定轧辊抗磨性的统一指标。由于硬度易于测量，并在一定条件下可以反映耐磨性，所以一般就用径向硬度曲线来近似地表述轧辊的耐磨指标。

中国硬度计量专业历史悠久，我国经过长期的努力。在布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、里氏硬度，在黑色金属及部分有色金属上建立了较为全面的标准体系。要想进行对轧辊的硬度力学性能测试和研究，第一就是要有相应的硬度标准块作为起点。因此针对轧辊的标准硬度块的研制是重中之重。轧辊专用的标准里氏硬度块的研制就是在这个前提下产生的。由于国内硬度领域一直没有针对轧辊专用的标准里氏硬度块，而欧美国家已经有对应的产品，对于国内来说是一个空白。轧辊专用的标准里氏硬度块表面产生的测量深度很小，对测量系统以及硬度标准块的各项技术指标都有极高的要求，这对轧辊专用的标准里氏硬度块提出了挑战。

发明内容

本发明选择60CrMnMoA作为基础材料，并分析力学性能；锻造成型后使其材质更均匀，晶体更细致紧密；粗加工得到需要的毛坯尺寸；退火处理得到对应的硬度范围；精加工得到标准的标样尺寸及硬性要求；研磨和抛光得到了更好的表面粗糙度；回火去除了加工残余应力使其更稳定；包装排除了存储中所带来的一些隐患。

一种轧辊专用标准里氏硬度块的研制方法，其特征在于，包括如下步骤，

步骤一：选材

采用60CrMnMoA棒料。经过化学成分分析：碳C:0.56～0.64、硅Si:0.17～0.37、锰Mn:0.70～1.00、硫S:≤0.030、磷P:≤0.030、铬Cr:0.70～0.90、镍Ni:≤0.35、铜Cu:≤0.25、钼Mo:0.25～0.35。力学性能测试：密度:7.85cm/g*3；初始硬度≤310HBW

步骤二：加工

对步骤一选取的60CrMnMoA棒料进行锻造成型，粗加工，退火，精加工，研磨，抛光，回火，包装得到轧辊专用标准里氏硬度块

步骤二中所述的锻造成型。把棒料切成Φ100X60的圆柱体坯料。加温设备选用马弗炉，始锻温度控制1200℃±10℃保温十五分钟。把坯料整齐的放到炉膛内，保温四十五分钟后。拉出坯料进行锻打。锻打的温度控制：始锻温度1200℃，终锻温度不低于750℃。精锻温度不低于700℃。反复镦粗拔长25-35次以后精锻定型。成型后实际尺寸不小于直Φ92x58。锻造成型后立刻放入保温砂槽保温冷却。并搁置180-360天作为天然时效。锻造成型后使其材质更均匀，晶体更细致紧密。