一种硬质合金辊环二次热加工收缩工艺技术领域
本发明涉及一种热加工工艺，尤其涉及一种用于高速线材或棒材生产线上套装于
轧辊辊身上的硬质合金辊环二次热加工收缩工艺。
背景技术
硬质合金辊环一般配套使用于高速线材或棒材轧机上，由于所含合金成分，硬质
合金辊环成本较高，辊环内层经磨损后导致辊环报废，给线材或棒材生产企业带来经济损
失。为解决此难题，本领域的技术人员提出过不少解决方案，如在内层堆焊一层同类型硬质
合金层，再机加工，使内层直径达到所要求的几何尺寸。另外是将“报废”的硬质合金辊环直
接放入加热设备中，经高温（≥1000℃）热处理使其辊环内径收缩。 但这些工艺/方法均不
理想，不能达到设计要求，其辊环内径收缩量在0.5～0.6mm左右范围内，收缩量不够，不能
对这种处理后的辊环内层进行精加工，“报废”的辊环重新利用率很低，设备成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可增大硬质合金辊环内层收缩量、提高辊环利用率进
而降低生产成本的硬质合金辊环二次热加工收缩工艺。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：所述的一种硬质合金辊环二次热
加工放缩工艺，把材质为YGR30、YGR40、 YGR45、YGR55或YGR60硬质合金辊环放置在厚度为
30mm的刷有涂层的石墨底板的中心位置，放置在石墨底板上厚度为W1的石墨固定套位于硬
质合金辊环的外层，粒径为100～40目厚度为W2的氧化铝粉保护环处在硬质合金辊环外壁
同石墨固定套的内壁间。100～40目氧化铝粉保护环的壁厚W2小于或等于石墨固定套的壁
厚W1。
将硬质合金辊环、粒径为100～40目的氧化铝粉保护环、石墨固定套和石墨底板作
为整体放入压力烧结炉中，对压力烧结炉抽真空，使压力烧结炉中的真空度达到-
0.105MPa。控制压力烧结炉内的加热温度在1350℃～1470℃范围，整个烧结工艺曲线的加
热时间为19～22h，在加热时间内，向压力烧结炉内注入氩气，氩气流量为8～12L/min。然后
在加热温度1350～1470℃范围内，向压力烧结炉内打入氩气，氩气压力为3.0～4.0MPa，打
入氩气时间为15～20min。最后使硬质合金辊环在氩气压力3.0～4.0MPa下再保温烧结15～
20min；其后随机冷却。
采用如上技术方案提供的一种硬质合金辊环二次热加工收缩工艺与现有技术相
比，技术效果在：
①经热加工处理后的硬质合金辊环内层直径φ的收缩量是原有技术方案所能达到收
缩量的3～4倍，便于机加工，提高了辊环的利用率，减少了报废品。
②操作方便，可实现自动化程序控制，不产生废品。
③无环境污染，环保效果好。
附图说明
图1为本发明所述的一种硬质合金辊环二次热加工收缩工艺硬质合金辊环位于压
力烧结机中的位置状态示意图。
图1中的1为所述的硬质合金辊环，2为粒径100～40目的氧化铝粉保护环，壁厚为
W2，3为石墨固定套，壁厚为W1，W2≤W1，4为石墨底板，厚度为25～35mm。在石墨底板4上刷有
氧化铝乳质或石墨乳质的涂层。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。
图1所示为本发明所述的一种硬质合金辊环二次热加工收缩工艺所用装置的示意
图，硬质合金环1放置在石墨底板4的中心位置，其轴向中心线与硬质合金辊环1的轴向中心
线重合的石墨固定套3套装在硬质合金辊环1的外层，粒径为100～40目的氧化铝粉保护环2
位于硬质合金辊环1的外壁同石墨固定套3的内壁间，放置100～40目氧化铝粉时敲打振实
即可，不必加其它粘合剂。制作时使氧化铝粉保护环2的壁厚W2小于或等于石墨固定套3的
壁厚W1，通常选择W2=25～40mm，而W1=30～45mm。所述硬质合金辊环1的材质选择YGR30、
YGR40、 YGR45、YGR55或YGR60硬质合金，硬质合金辊环1的内径为φ。
将如图1所示，把硬质合金辊环1、粒径为100～40目的氧化铝粉保护环2、石墨固定
套3及石墨底板4作为一个整体放入压力烧结炉中，所述压力烧结炉为已有技术，市场可买
产品，如PN6.6-DN1450压力烧结炉，其型号为SIP500×500/1800-6MPa，厦门至隆真空科技
有限公司制造。由于是已有技术，在图1上未作附图标记。
对压力烧结炉抽真空，使最高真空度达到-0.105MPa级，在压力烧结炉抽真空条件
下进行加热，控制压力烧结炉内的最高加热温度在1350℃～1470℃范围内，在加热过程中
向压力烧结炉内打入氩气，氩气流量控制在8～12L/min。 对硬质合金辊环1的整个加热工
艺曲线时间为19～22h。当压力烧结炉内温度处于1350℃～1470℃时，向压力烧结炉内注入
氩气（Ar），控制氩气压力在3.0～4.0MPa范围，注入氩气时间为15～20min，同时让硬质合金
辊环1在氩气压力3.0～4.0MPa下再保温烧结20 min。向压力烧结炉内注入氩气的目的在于
使压力烧结机内保持惰性气氛。当加热时间达19～22h后停止加热，并随炉冷却。
经如上工艺处理后的硬质合金辊环1的内层直径φ的放缩量可达1.5～1.8mm，是
原有技术所达到的3～4倍。
实施例1
将YGR45材质的硬质合金辊环1放置在30mm厚度的刷有涂层的石墨底板4的中心位置，
粒径为60目的氧化铝粉保护环2的壁厚为30mm，石墨固定套3的壁厚35mm。压力烧结炉内的
最高真空度达到-0.105MPa，最高加热温度控制在1415℃，整个烧结工艺曲线时间为20h。在
加热时间内向压力烧结炉内注入氩气，氩气流量为10L/min，然后在1415℃打入高压氩气，
氩气最高压力为3.5MPa，打入氩气时间20min，最后再让硬质合金辊环1在氩气压力为
3.5MPa压力下保温烧结20min。其后随炉冷却。硬质合金辊环（1）的内层直径φ的收缩量为
1.6mm。
实施例2
将YGR40材质的硬质合金辊环1放置在30mm厚度的刷有涂层的石墨底板4的中心位置，
粒径为60目的氧化铝粉保护环2的壁厚为35mm，石墨固定套3的壁厚为40mm。压力烧结炉内
的最高真空度达到-0.105MPa，最高加热温度控制在1450℃，整个烧结工艺曲线时间为21h。
在加热时间内向压力烧结炉内注入氩气，氩气流量为12L/min，然后在1450℃打入高压氩
气，氩气最高压力为3.5MPa，打入氩气时间20min，最后再让硬质合金辊环1在氩气压力为
3.5MPa下保温烧结20min。其后随炉冷却。硬质合金辊环（1）内层直径φ的收缩量1.8mm。