对于一部分辊颈硬度或强度有特殊要求的支承辊,比如要求辊颈硬度40-48HSD,或 抗拉强度>840MPa者,需要进行一次预备热处理,以满足上述要求,同时预备热处理也可进一步细化晶粒和基体组织,进一步提高辊芯的强韧性指标。
预备热处理在粗加工及超声波探伤检查之后进行,辊身直径方向留有5~10mm的热处理余量,台车炉整体透烧加热到870-900℃,可采用各种不同的冷却方式冷却,继之进行高温回火调整综合力学性能,减小锻件热处理应力。
一种冷却方式是空冷,得到片状珠光体组织,晶粒进一步细化,改善强韧性。但当碳含最高于0.65%以上时仍会出现轻微的网状碳化物,冲击韧性出现波动。
另一种冷却方式是循环油冷却至250-300℃,然后在550-640C高温回火,即调质热处理,可获得理想的回火索氏体组织,各项力学性能值都很高。但大型支承辊整体加热油淬时淬火应力很大,对轧辊内部的冶金质量要求很高。
还有一种值得推荐的工艺是在喷雾架上进行“喷雾-喷风”两阶段冷却方式,在冷却初期的高温阶段轻度喷雾,抑制网状先共析碳化物析出,并细化珠光体团尺寸,然后喷风冷却到250-300℃,并在550?640℃高温回火,组织为细珠光体,综合力学性能令人满意。