專利名稱：利用鑄鐵軋輥工作余熱的熱振復(fù)合時(shí)效處理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄鐵軋輥時(shí)效處理，特別是涉及一種利用鑄鐵軋輥工作余熱的熱振復(fù)
合時(shí)效處理的方法。
背景技術(shù)：
對(duì)于大型鑄鐵軋輥而言，在鑄造成形后及每次使用后都有很大的殘余應(yīng)力，在實(shí) 際生產(chǎn)中，為延長(zhǎng)鑄鐵軋輥使用壽命，減少斷輥、剝落、裂紋等非正常失效，必須降低和均化 鑄鐵軋輥的殘余應(yīng)力，這種調(diào)整殘余應(yīng)力的過(guò)程稱為時(shí)效處理。目前采用時(shí)效處理的方法 主要有自然時(shí)效處理、熱時(shí)效處理和振動(dòng)時(shí)效處理三種方法。 自然時(shí)效處理簡(jiǎn)單而且費(fèi)用低，實(shí)踐證明了自然時(shí)效處理對(duì)鑄鐵軋輥使用壽命的 提高起到積極的影響，但是采用自然時(shí)效處理的周期太長(zhǎng)，占地面積大，這對(duì)價(jià)格昂貴、消 耗量大的大型鑄鐵軋輥而言，須積壓占用大量資金、支付較多利息以及場(chǎng)地、運(yùn)輸費(fèi)用。此 外，對(duì)鑄鐵軋輥的使用數(shù)量至少需在半年以前做出計(jì)劃和安排，遠(yuǎn)不適應(yīng)現(xiàn)代大規(guī)模的在 線生產(chǎn)，將被逐步淘汰。 熱時(shí)效處理消除殘余應(yīng)力效果好，但是熱時(shí)效處理需要浪費(fèi)大量能源，成本高，而 且污染環(huán)境。特別是對(duì)于大型鑄鐵軋輥需要相應(yīng)的大型熱處理爐，甚至由于設(shè)備條件限制 而無(wú)法進(jìn)行熱時(shí)效處理。大型鑄鐵軋輥的熱時(shí)效處理的周期通常在l-2周以上，雖然比自 然時(shí)效處理時(shí)間大大縮短，但是處理效率還是很低。熱時(shí)效處理的工藝規(guī)范要求緩慢加熱 和緩慢冷卻，如果加熱速度或冷卻速度過(guò)快，都將產(chǎn)生新的應(yīng)力，新的應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加 后反而會(huì)使鑄鐵軋輥?zhàn)冃位蜷_裂。 振動(dòng)時(shí)效處理的顯著優(yōu)點(diǎn)是處理時(shí)間短、費(fèi)用低、能耗少，而且適應(yīng)性強(qiáng)、操作簡(jiǎn) 便、工件表面不產(chǎn)生氧化皮、不損害工件尺寸精度，并且是能夠很方便地根據(jù)需要而進(jìn)行多 次時(shí)效處理的方法，在某些方面正迅速取代傳統(tǒng)的熱時(shí)效處理和自然時(shí)效處理，并且已在 許多領(lǐng)域獲得了應(yīng)用。目前這種方法存在的問(wèn)題是如果工藝參數(shù)控制不合適，時(shí)效處理效 果應(yīng)力消除比例不大，或者導(dǎo)致材料出現(xiàn)疲勞損傷。對(duì)于某些剛度大、固有頻率較高的大型 鑄鐵軋輥，在一定程度上受到激振設(shè)備轉(zhuǎn)速和功率的限制而無(wú)法處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種利用鑄鐵軋輥工作余熱的熱振復(fù)合時(shí)效 處理的方法，能夠得到最佳的時(shí)效處理效果和經(jīng)濟(jì)效益。 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種利用鑄鐵軋輥工作余熱的 熱振復(fù)合時(shí)效處理的方法，利用鑄鐵軋輥工作余熱及緩冷時(shí)間，對(duì)其進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理，包 括以下步驟(l)將所述的鑄鐵軋輥放在緩冷地坑中的軋輥框架上進(jìn)行緩冷；(2)在所述 的軋輥框架上安裝振動(dòng)時(shí)效處理的支撐和夾具，并將激振器固定在所述的軋輥框架上；(3) 所述的激振器對(duì)所述的鑄鐵軋輥進(jìn)行激振。 所述的鑄鐵軋輥的熱振復(fù)合時(shí)效處理的方法，在所述的步驟(1)中，所述的軋輥框架每格放置一對(duì)鑄鐵軋輥。
有益效果 由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效 果由于采用熱時(shí)效處理和振動(dòng)時(shí)效處理相結(jié)合的復(fù)合時(shí)效處理的方法，使得本發(fā)明不僅 發(fā)揮振動(dòng)時(shí)效處理的高效節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)和熱時(shí)效處理的效果穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，而且避免了各種時(shí) 效處理的缺點(diǎn)，從而獲得最佳的處理效果和經(jīng)濟(jì)效益。因?yàn)橛幸庾R(shí)的充分利用鑄鐵軋輥工 作余熱及緩冷時(shí)間進(jìn)行熱振復(fù)合時(shí)效處理，在不附加時(shí)效處理的能量和時(shí)效處理的時(shí)間的 基礎(chǔ)上，提高了殘余應(yīng)力降低效果。 在較高溫度下進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理，此時(shí)材料的屈服強(qiáng)度相對(duì)較低，采用較小的激 振力，即可達(dá)到降低殘余應(yīng)力的效果，同時(shí)可以降低激振器的功率，另外在功率一定的情況 下，還可以提高激振頻率，這對(duì)高剛性高固有頻率工件的振動(dòng)時(shí)效處理更為有利。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式中軋輥緩冷過(guò)程中振動(dòng)時(shí)效處理示意圖； 其中，31是激振力，32是軋輥框架，33是鑄鐵軋輥。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。 本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種一種利用鑄鐵軋輥工作余熱的熱振復(fù)合時(shí)效處理的 方法，利用鑄鐵軋輥工作余熱及緩冷時(shí)間，對(duì)其進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理，包括以下步驟(l)將 所述的鑄鐵軋輥放在緩冷地坑中的軋輥框架上進(jìn)行緩冷，其中，所述的軋輥框架每格放置 一對(duì)鑄鐵軋輥；(2)在所述的軋輥框架上安裝振動(dòng)時(shí)效處理的支撐和夾具，并將激振器固 定在所述的軋輥框架上；(3)所述的激振器對(duì)所述的鑄鐵軋輥進(jìn)行激振。具體原理和步驟 如下 為了充分地利用鑄鐵軋輥，當(dāng)一次軋制量超過(guò)某個(gè)臨界值時(shí)，輥面的疲勞裂紋擴(kuò) 展速率會(huì)增加，而且輥面磨損也開始變得粗糙，此時(shí)應(yīng)換輥，進(jìn)行重車或重磨。 一般熱軋薄 板鑄鐵軋輥一次上機(jī)軋制48小時(shí)需要換輥，這與鑄鐵軋輥的材質(zhì)特性、軋制產(chǎn)品的硬度、 軋制條件環(huán)境及管理水平等很多因素有關(guān)。 換輥時(shí)，鑄鐵軋輥溫度通常在50(TC左右，鑄鐵軋輥在吊離軋機(jī)后應(yīng)當(dāng)進(jìn)行緩冷， 一般是放在特制的帶頂蓋的緩冷地坑里進(jìn)行，通常在緩冷地坑中放置三天以上，但是自然 空冷就有損壞鑄鐵軋輥的危險(xiǎn)。 由于鑄鐵軋輥在軋機(jī)上工作一段時(shí)間后，鑄鐵軋輥內(nèi)部也會(huì)產(chǎn)生工作殘余應(yīng)力。 此時(shí)需要換輥，換輥后鑄鐵軋輥輥身溫度約在50(TC左右，此時(shí)可以考慮利用鑄鐵軋輥的工 作余熱，運(yùn)用熱時(shí)效處理與振動(dòng)時(shí)效處理的復(fù)合時(shí)效處理的方法對(duì)其進(jìn)行時(shí)效處理。如圖1 所示，振動(dòng)時(shí)效處理可在緩冷地坑中進(jìn)行，在地坑中軋輥框架32上可很方便地設(shè)計(jì)出振動(dòng) 時(shí)效處理的支撐和夾具，將激振器固定在軋輥框架上施加激振力31。緩冷地坑中的軋輥框架32每格放置一對(duì)鑄鐵軋輥33，因此將軋輥框架32稍作改動(dòng)， 一次可同時(shí)振動(dòng)時(shí)效處理兩 根鑄鐵軋輥33。將兩根鑄鐵軋輥均與軋輥框架剛性固定在一起，整個(gè)系統(tǒng)的剛性和固有頻 率會(huì)明顯降低，因此振動(dòng)時(shí)效處理更容易進(jìn)行。 不難發(fā)現(xiàn)，由于采用熱時(shí)效處理和振動(dòng)時(shí)效處理相結(jié)合的復(fù)合時(shí)效處理的方法， 使得本發(fā)明不僅發(fā)揮振動(dòng)時(shí)效處理的高效節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)和熱時(shí)效處理的效果穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，而 且避免了各種時(shí)效處理的缺點(diǎn)，從而獲得最佳的處理效果和經(jīng)濟(jì)效益。因?yàn)橛幸庾R(shí)的充分 利用鑄鐵軋輥工作余熱及緩冷時(shí)間進(jìn)行熱振復(fù)合時(shí)效處理，在不附加時(shí)效處理的能量和時(shí) 效處理的時(shí)間的基礎(chǔ)上，提高了殘余應(yīng)力降低效果。 在較高溫度下進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理，此時(shí)材料的屈服強(qiáng)度相對(duì)較低，采用較小的激 振力，即可達(dá)到降低殘余應(yīng)力的效果，同時(shí)可以降低激振器的功率，另外在功率一定的情況 下，還可以提高激振頻率，這對(duì)高剛性高固有頻率工件的振動(dòng)時(shí)效處理更為有利。
權(quán)利要求
一種利用鑄鐵軋輥工作余熱的熱振復(fù)合時(shí)效處理的方法，其特征在于，利用鑄鐵軋輥工作余熱及緩冷時(shí)間，對(duì)其進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理，包括以下步驟(1)將所述的鑄鐵軋輥放在緩冷地坑中的軋輥框架上進(jìn)行緩冷；(2)在所述的軋輥框架上安裝振動(dòng)時(shí)效處理的支撐和夾具，并將激振器固定在所述的軋輥框架上；(3)所述的激振器對(duì)所述的鑄鐵軋輥進(jìn)行激振。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄鐵軋輥的熱振復(fù)合時(shí)效處理的方法，其特征在于，在所述 的步驟(1)中，所述的軋輥框架每格放置一對(duì)鑄鐵軋輥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用鑄鐵軋輥工作余熱的熱振復(fù)合時(shí)效處理的方法，利用鑄鐵軋輥工作余熱及緩冷時(shí)間，對(duì)其進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理。由于采用熱時(shí)效處理和振動(dòng)時(shí)效處理相結(jié)合的復(fù)合時(shí)效處理的方法，使得本發(fā)明不僅發(fā)揮振動(dòng)時(shí)效處理的高效節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)和熱時(shí)效處理的效果穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，而且避免了各種時(shí)效處理的缺點(diǎn)，從而獲得最佳的處理效果和經(jīng)濟(jì)效益。因?yàn)橛幸庾R(shí)的充分利用鑄鐵軋輥工作余熱及緩冷時(shí)間，在不附加時(shí)效處理的能量和時(shí)效處理的時(shí)間的基礎(chǔ)上，提高了殘余應(yīng)力降低效果。
文檔編號(hào)C21D9/38GK101724743SQ200910198878
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月17日
發(fā)明者朱世根, 范金輝, 顧偉生 申請(qǐng)人:東華大學(xué)