對于一部分輥頸硬度或強(qiáng)度有特殊要求的支承輥,比如要求輥頸硬度40-48HSD,或 抗拉強(qiáng)度>840MPa者,需要進(jìn)行一次預(yù)備熱處理,以滿足上述要求,同時(shí)預(yù)備熱處理也可進(jìn)一步細(xì)化晶粒和基體組織,進(jìn)一步提高輥芯的強(qiáng)韌性指標(biāo)。
預(yù)備熱處理在粗加工及超聲波探傷檢查之后進(jìn)行,輥身直徑方向留有5~10mm的熱處理余量,臺(tái)車爐整體透燒加熱到870-900℃,可采用各種不同的冷卻方式冷卻,繼之進(jìn)行高溫回火調(diào)整綜合力學(xué)性能,減小鍛件熱處理應(yīng)力。
一種冷卻方式是空冷,得到片狀珠光體組織,晶粒進(jìn)一步細(xì)化,改善強(qiáng)韌性。但當(dāng)碳含最高于0.65%以上時(shí)仍會(huì)出現(xiàn)輕微的網(wǎng)狀碳化物,沖擊韌性出現(xiàn)波動(dòng)。
另一種冷卻方式是循環(huán)油冷卻至250-300℃,然后在550-640C高溫回火,即調(diào)質(zhì)熱處理,可獲得理想的回火索氏體組織,各項(xiàng)力學(xué)性能值都很高。但大型支承輥整體加熱油淬時(shí)淬火應(yīng)力很大,對軋輥內(nèi)部的冶金質(zhì)量要求很高。
還有一種值得推薦的工藝是在噴霧架上進(jìn)行“噴霧-噴風(fēng)”兩階段冷卻方式,在冷卻初期的高溫階段輕度噴霧,抑制網(wǎng)狀先共析碳化物析出,并細(xì)化珠光體團(tuán)尺寸,然后噴風(fēng)冷卻到250-300℃,并在550?640℃高溫回火,組織為細(xì)珠光體,綜合力學(xué)性能令人滿意。