專利名稱：：中頻淬火硬面張力輥及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及冷軋生產(chǎn)線上使用的張力輥，特別是一種中頻淬火硬面張力輥及其制造方法。
背景技術(shù)：
：隨著寶鋼寶日汽車板冷軋生產(chǎn)線的投產(chǎn)，生產(chǎn)出高附加值的高檔汽車板已廣泛應(yīng)用于上海大眾、上海通用及一汽大眾、華晨寶馬等轎車制造廠，國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的鋼鐵制造企業(yè)將以寶鋼寶日汽車板冷軋生產(chǎn)線為模板，建立高端產(chǎn)品的冷軋生產(chǎn)線，如寶鋼五冷軋CAPL及CGL生產(chǎn)線為目前國(guó)內(nèi)及國(guó)外最先進(jìn)的冷軋生產(chǎn)線，主要生產(chǎn)高檔汽車板，對(duì)帶鋼表面的質(zhì)量要求越來(lái)越高，而且?guī)т摰倪\(yùn)行速度也越來(lái)越快，因此對(duì)生產(chǎn)線上所有輥?zhàn)拥囊笠苍絹?lái)越高。現(xiàn)有的張力輥和轉(zhuǎn)向輥一般為巻板焊接輥，輥面無(wú)硬度要求，在外表面噴涂鍍硬鉻，在使用過(guò)程中容易被氧化鐵等雜物壓成凹坑或突起，在成品帶鋼表面形成拉痕或印跡，影響帶鋼的表面質(zhì)量。另外，現(xiàn)有的張力輥的輥筒兩端被測(cè)蓋封閉后，輥筒內(nèi)容易在生產(chǎn)過(guò)程中積聚熱量，不利于張力輥長(zhǎng)時(shí)間使用，且容易影響其使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種中頻淬火硬面張力輥及其制造方法，主要解決現(xiàn)有的產(chǎn)品輥面在外表面噴涂鍍硬鉻，在使用過(guò)程中容易被氧化鐵等雜物壓成凹坑或突起，在成品帶鋼表面形成拉痕或印跡，影響帶鋼的表面質(zhì)量的技術(shù)問(wèn)題，且有利于在使用中對(duì)輥筒內(nèi)進(jìn)行散執(zhí)。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種中頻淬火硬面張力輥，它包括輥筒和固定封蓋于輥筒兩端開口的圓形側(cè)蓋，二側(cè)蓋圓心處分別軸接左軸頭和右軸頭，其特征在于該輥筒外表面上覆蓋有噴涂層，二側(cè)蓋外側(cè)環(huán)設(shè)有凹槽，該凹槽內(nèi)具有連通輥筒內(nèi)的通孔；該噴涂層使用的功能性金屬陶瓷涂層，它由WC/Co金屬陶瓷和金屬或合金組成的復(fù)合金屬陶瓷構(gòu)成；其中WC/Co金屬陶瓷成分如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>該復(fù)合金屬陶瓷，是在上述wc金屬陶瓷中再摻入金屬或合金的混合粉末，采用機(jī)械攪拌的方式進(jìn)行混合，其中wc金屬陶瓷占整體的80100%，Ni或NiCr合金或NiCrFe合金或Ni60系列合金占0~20%。WC/Co金屬陶瓷中WC是硬質(zhì)相，Co是粘結(jié)相。硬度高、化學(xué)性能穩(wěn)定的WC顆粒通過(guò)Co的粘結(jié)，彌散分布在金屬陶瓷涂層中，起到了彌散強(qiáng)化的作用，從而提高了涂層耐磨損性能。金屬或合金的加入，可進(jìn)一步提高涂層的致密性、韌性和耐腐蝕性能，并會(huì)對(duì)維持粗糙度的恒定起到一定的作用。該金屬陶瓷涂層的制備，采用了先進(jìn)的超音速火焰噴涂系統(tǒng)，并通過(guò)選用如下的工藝參數(shù)可制備出耐磨損性能優(yōu)良的復(fù)合金屬陶瓷涂層。其工藝參數(shù)為:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>該方法的特點(diǎn)在于:(1)超音速火焰噴涂的火焰焰流速度和粒子速度高，焰流速度可達(dá)到1500-2000m/min，在其的加熱和加速作用下，粉末顆粒速度可達(dá)到400~600m/min;(2)由于顆粒速度高，由此減少了粉末顆粒中元素的氧化，涂層中的氧化物含量少；同時(shí)，噴涂金屬-陶瓷時(shí)可獲得非常高的結(jié)合強(qiáng)度(〉70MPa);形成的涂層具有壓應(yīng)力，涂層致密，氣孔率低(<1%);(3)焰流直徑小，能量密集，粉末顆粒在槍管中受熱均勻，且80%的粒子能被有效的加速到高速；同時(shí)由于火焰溫度低，避免了碳化物材料的分解脫碳，保證了涂層的WC含量和涂層優(yōu)良性能。所述的中頻淬火硬面張力輥，其特征在于該通孔軸線于輥筒軸線夾角為15°到45°。所述的中頻淬火硬面張力輥，其特征在于二側(cè)蓋外側(cè)兩端具有倒角，二側(cè)蓋通過(guò)倒角部與輥筒兩端內(nèi)壁焊接。所述的中頻淬火硬面張力輥，其特征在于該輥筒兩端內(nèi)分別設(shè)有方鋼，二側(cè)蓋架設(shè)于方鋼上。藉由上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明通過(guò)在輥筒表面噴涂噴涂層，提高了輥面的硬度，可以避免在使用過(guò)程中被氧化鐵等雜物壓成凹坑或突起，在成品帶鋼表面形成拉痕或印跡。2、本發(fā)明輥筒的側(cè)蓋外側(cè)環(huán)設(shè)有凹槽，該凹槽內(nèi)具有連通輥筒內(nèi)的通孔，這樣可以在使用中確保滾筒內(nèi)與外界相通，有利于排出輥筒內(nèi)的熱氣，并延長(zhǎng)了產(chǎn)品的使用壽命。圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明中側(cè)蓋與輥筒焊接結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1—輥筒；21、22_側(cè)蓋；211、221—凹槽；212、222—通孔；213、223_倒角；3—左軸頭；4一右軸頭；5—方鋼；6—噴涂層。具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1、2，本發(fā)明公開了一種中頻淬火硬面張力輥。如圖所示它包括輥筒1和固定封蓋于輥筒1兩端開口的圓形側(cè)蓋21、22,二側(cè)蓋21、22外側(cè)兩端具有倒角213、223，二側(cè)蓋21、22通過(guò)倒角213、223部與輥筒l兩端內(nèi)壁焊。該輥筒1兩端內(nèi)分別設(shè)有方鋼5，二側(cè)蓋21、22架設(shè)于方鋼5上。二側(cè)蓋21、22圓心處分別軸接左軸頭3和右軸頭4。該輥筒1外表面上覆蓋有噴涂層6，二側(cè)蓋21、22外側(cè)環(huán)設(shè)有凹槽211、221，該凹槽211、221內(nèi)具有連通輥筒l內(nèi)的通孔212、222，該通孔212、222軸線于輥筒1軸線夾角為15°到45°。輥筒1的基體硬度HRC4853，輥面技術(shù)要求為l.焊縫無(wú)裂紋、氣孔及夾渣；2.輥面磨削后無(wú)磨削走刀紋路和振動(dòng)紋路；3.噴涂后噴涂涂層粗糙度、厚度、維氏硬度在圖紙要求范圍內(nèi)。所述中頻淬火硬面張力輥的制造方法，包括如下步驟A輥胚鍛造；B輥胚粗加工；C輥胚調(diào)質(zhì)處理；D裝配專用工裝；E輥面中頻淬火；F輥?zhàn)友b配；G輥?zhàn)泳庸ぃ籋輥面清洗、預(yù)熱;I輥面噴砂毛化；J輥面噴涂；K輥面拋磨去尖峰處理。所述步驟J使用超音速火焰噴涂系統(tǒng)，其工藝參數(shù)為:<table>complextableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>所述步驟D和E之前增加一道中間熱處理工藝，即調(diào)質(zhì)處理HB240-260,細(xì)化金屬組織，消除鍛造應(yīng)力，提高輥身綜合機(jī)械性能，有效的減少在后其中頻淬火的變形量。所述步驟D和E是通過(guò)工裝結(jié)構(gòu)保證中頻淬火感應(yīng)圈到輥面的等距，保證淬火后硬度的均勻性；在淬火過(guò)程中，工件相對(duì)于中頻淬火感應(yīng)圈螺旋移動(dòng)，避免了軟帶的產(chǎn)生；使用60008000HZ的淬火電源頻率(一般頻率2500HZ)，減少了輥身在淬火過(guò)程中的收縮量。綜上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。即凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本發(fā)明的技術(shù)范疇。權(quán)利要求1、一種中頻淬火硬面張力輥，它包括輥筒和固定封蓋于輥筒兩端開口的圓形側(cè)蓋，二側(cè)蓋圓心處分別軸接左軸頭和右軸頭，其特征在于該輥筒外表面上覆蓋有噴涂層，二側(cè)蓋外側(cè)環(huán)設(shè)有凹槽，該凹槽內(nèi)具有連通輥筒內(nèi)的通孔；該噴涂層使用的功能性金屬陶瓷涂層，它由WC/Co金屬陶瓷和金屬或合金組成的復(fù)合金屬陶瓷構(gòu)成；其中WC/Co金屬陶瓷組成是該復(fù)合金屬陶瓷，是在上述WC金屬陶瓷中再摻入金屬或合金的混合粉末，采用機(jī)械攪拌的方式進(jìn)行混合，其中WC金屬陶瓷占整體的80～100％，Ni或NiCr合金或NiCrFe合金或Ni60系列合金占0～20％。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的中頻淬火硬面張力輥，其特征在于該通孔軸線于輥筒軸線夾角為15°到45°。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的中頻淬火硬面張力輥，其特征在于二側(cè)蓋外側(cè)兩端具有倒角，二側(cè)蓋通過(guò)倒角部與輥筒兩端內(nèi)壁焊接。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的中頻淬火硬面張力輥，其特征在于該輥筒兩端內(nèi)分別設(shè)有方鋼，二側(cè)蓋架設(shè)于方鋼上。5、一種如權(quán)利要求1或2或3或4所述中頻淬火硬面張力輥的制造方法，其特征在于它包括如下步驟A輥胚鍛造；B輥胚粗加工；C輥胚調(diào)質(zhì)處理；D裝配專用工裝；E輥面中頻淬火；F輥?zhàn)友b配；G輥?zhàn)泳庸ぃ籋輥面清洗、預(yù)熱；I輥面噴砂毛化；J輥面噴涂；K輥面拋磨去尖峰處理。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述步驟J使用超音速火焰噴涂系統(tǒng)，其工藝參數(shù)為噴涂距離330~400腿氧氣流量、壓力1700~2200+25scfh，180~230psi燃油流量、壓力4~8gph，140~190psi輔氣流量、壓力1430scfh,40~70psi送粉速率30~90g/min槍管尺寸4寸或6寸或8寸7、根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述步驟D和E之前增加一道中間熱處理工藝，即調(diào)質(zhì)處理HB240-260，細(xì)化金屬組織，消除鍛造應(yīng)力，提高輥身綜合機(jī)械性能，有效的減少在后其中頻淬火的變形量。8、根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的方法，其特征在于所述步驟D和E是通過(guò)工裝結(jié)構(gòu)保證中頻淬火感應(yīng)圈到輥面的等距，保證淬火后硬度的均勻性；在淬火過(guò)程中，工件相對(duì)于中頻淬火感應(yīng)圈螺旋移動(dòng)，避免了軟帶的產(chǎn)生；使用6000~8000HZ的淬火電源頻率，減少了輥身在淬火過(guò)程中的收縮量。全文摘要本發(fā)明涉及冷軋生產(chǎn)線上使用的張力輥，特別是一種中頻淬火硬面張力輥及其制造方法。它包括輥筒和固定封蓋于輥筒兩端開口的圓形側(cè)蓋，二側(cè)蓋圓心處分別軸接左軸頭和右軸頭，其特征在于該輥筒外表面上覆蓋有噴涂層，二側(cè)蓋外側(cè)環(huán)設(shè)有凹槽，該凹槽內(nèi)具有連通輥筒內(nèi)的通孔；該噴涂層使用的功能性金屬陶瓷涂層，它由WC/Co金屬陶瓷和金屬或合金組成的復(fù)合金屬陶瓷構(gòu)成。它主要解決現(xiàn)有的產(chǎn)品輥面在外表面噴涂鍍硬鉻，在使用過(guò)程中容易被氧化鐵等雜物壓成凹坑或突起，在成品帶鋼表面形成拉痕或印跡，影響帶鋼的表面質(zhì)量的技術(shù)問(wèn)題，且有利于在使用中對(duì)輥筒內(nèi)進(jìn)行散熱。文檔編號(hào)C21D1/09GK101362152SQ20081004291公開日2009年2月11日申請(qǐng)日期2008年9月12日優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日發(fā)明者幸張,王守才申請(qǐng)人:上海君山表面技術(shù)工程股份有限公司