專利名稱：一種改進(jìn)的瓦楞輥熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱處理生產(chǎn)工藝，特別是一種改進(jìn)的瓦楞輥熱處理方法。屬于金屬材料熱處理和輕工制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
瓦楞輥是瓦楞紙板生產(chǎn)線上的關(guān)鍵部件，而瓦楞輥的熱處理質(zhì)量又是考核瓦楞輥的使用壽命的重要指標(biāo)。直接影響到瓦楞紙板生產(chǎn)線的開(kāi)停機(jī)時(shí)間，目前，在行業(yè)中對(duì)瓦楞輥的熱處理一般采用中頻表面淬火，也有小部分廠家做氮化處理，或者采用激光處理，但是，這些熱處理方法存在各自的缺陷(I)中頻表面淬火，瓦楞輥其表面硬層雖然可達(dá)5_，但其硬度低，只有HRC52 56，最大的缺陷是抗回火性能差，在溫度180°C時(shí)，其硬度就下降到HRC48 52，而且硬度分布不均勻，有軟點(diǎn)，激光處理也存在這個(gè)問(wèn)題，由于瓦楞輥在紙板生產(chǎn)線上生產(chǎn)紙板時(shí)，都要通蒸汽或石油汽進(jìn)行加熱的，通蒸汽加熱的，溫度達(dá)180°C， 通石油汽的，溫度高達(dá)250 300°C，在這個(gè)溫度下，瓦楞輥的硬度就下降了很多，硬度只有HRC48 50。這樣瓦楞輥很容易磨損，甚至出現(xiàn)凹坑，嚴(yán)重影響紙板質(zhì)量。(2)氮化處理的瓦楞輥，其硬層淺，只有O. 25 O. 4mm，所以，在使用中會(huì)出現(xiàn)凹坑、麻點(diǎn)現(xiàn)象，影響紙板質(zhì)量。(3)激光處理的瓦楞輥，其硬度淺，只有O. 80mm，另外，由于激光加熱溫度高，致使齒面溶化，這樣就降低了瓦楞輥的光潔度和齒形精度，產(chǎn)生單齒扭曲變形，嚴(yán)重影響瓦楞輥的吻合精度，從而發(fā)生咬齒現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種改進(jìn)的瓦楞輥熱處理方法。具有殘余奧氏體量能明顯減少、組織尺寸穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案達(dá)到一種改進(jìn)的瓦楞輥熱處理方法，其特征在于包括復(fù)合處理和深冷處理二個(gè)處理程序，所述復(fù)合處理是指先將瓦楞輥氮化后再做中頻表面淬火，具體步驟如下I)氮化處理將瓦楞輥放置于氮化爐中，以氨氣作為氮化劑，在溫度為550°C 570°C的溫度條件下進(jìn)行氮化處理45 50小時(shí)后取出；2)頻表面淬火處理用中頻感應(yīng)加熱設(shè)備對(duì)I)步中取出的瓦楞輥進(jìn)行淬火處理，進(jìn)行淬火處理時(shí)，先將溫度加熱至850°C 870°C，然后在該溫度下通過(guò)使用PAG淬火劑對(duì)瓦楞輥噴淋冷卻；3)深冷處理將經(jīng)過(guò)2)步處理后的瓦楞輥放置于深冷爐中，以液氮作為制冷劑進(jìn)行深冷處理，深冷處理包括三個(gè)步驟首先將深冷爐運(yùn)行制冷使瓦楞輥的溫度下降至_80°C -100°C，在該溫度下保溫65 70分鐘；再次運(yùn)行所述深冷爐使瓦楞輥溫度進(jìn)一步下降至-110°C -130°C，再保溫180 230分鐘；第三次運(yùn)行深冷爐使瓦楞輥溫度下降至-180°C _230°C，再保溫280 320分鐘；完成整個(gè)瓦楞輥熱處理過(guò)程。本發(fā)明的目的還可以通過(guò)以下技術(shù)方案達(dá)到本發(fā)明的一種實(shí)施方案是步驟I)的氮化處理過(guò)程中氨的分解率可以為35% 60%。本發(fā)明的一種實(shí)施方案是步驟I)中所述的氮化爐可以為160KW深井氮化爐。本發(fā)明的一種實(shí)施方案是步驟2)中所述 的中頻感應(yīng)加熱設(shè)備可以為500KW中頻機(jī)。本發(fā)明的一種實(shí)施方案是步驟2)中所述的加熱電壓可以為8KV 9. 5KV，加熱電流可以為580A 750A。本發(fā)明的一種實(shí)施方案是步驟3)中所述的深冷爐可以為井式深冷爐。本發(fā)明具有如下突出的有益效果I、本發(fā)明結(jié)合氮化處理和中頻表面淬火的優(yōu)點(diǎn)，可有效提高瓦楞輥的表面硬度特別是在本發(fā)明所限定的工藝條件(包括溫度條件和時(shí)間條件)下，使瓦楞輥的表面既有較高的硬度(HRC60 62)，又能獲得較深的硬層(有效硬層可達(dá)3mm以上)，具有降低固溶強(qiáng)化，增強(qiáng)彌散強(qiáng)化效果，有利于改善瓦楞輥的韌性，使沖擊韌性提高。2、本發(fā)明采用復(fù)合處理(氮化處理+中頻表面淬火)以及深冷處理，大大提高了瓦楞輥的抗回火性能，經(jīng)深冷處理后的晶粒明顯地細(xì)化，組織更均勻，尺寸更穩(wěn)定。


圖I為本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施例I :圖I構(gòu)成本發(fā)明的具體實(shí)施例I。參照?qǐng)D1，瓦楞輥的熱處理生產(chǎn)工藝包括以下步驟I)氮化處理將瓦楞輥放置于氮化爐中，以氨氣作為氮化劑，氨分解率為35% 60%，氮化溫度為550°C 570°C，氮化48小時(shí)取出；2)中頻表面淬火用中頻感應(yīng)加熱設(shè)備對(duì)I)步中取出的瓦楞輥淬火，加熱電壓為8KV 9. 5KV，加熱電流為580A 750A，加熱溫度為850°C 870°C ;然后通過(guò)使用PAG淬火劑對(duì)瓦楞輥噴淋冷卻；3)深冷處理將經(jīng)過(guò)2)步處理后的瓦楞輥放置于深冷爐中，以液氮作為制冷劑進(jìn)行深冷處理，先運(yùn)行100分鐘使瓦楞輥溫度下降至-90°C，再保溫60分鐘；然后運(yùn)行90分鐘使瓦楞輥溫度下降至_120°C，再保溫200分鐘；最后運(yùn)行120分鐘使瓦楞輥溫度下降至-190°C，再保溫300分鐘，整個(gè)工藝完成。本實(shí)施例中，步驟I)中所述的氮化爐可以為常規(guī)的160KW深井氮化爐，所述PAG淬火劑可以采用常規(guī)的PAG淬火劑；步驟2)中所述的中頻感應(yīng)加熱設(shè)備可以為常規(guī)的500KW中頻機(jī)；步驟3)中所述的深冷爐為常規(guī)的井式深冷爐。瓦楞輥經(jīng)過(guò)本實(shí)施例I的工藝處理后，可得到以下結(jié)果I、瓦楞輥的表面硬度有所提高，由HRC55 58提高到HRC59 66可見(jiàn)深冷處理能有效地進(jìn)一步提高瓦楞輥的表面硬度。2、瓦楞輥的殘余奧氏體量有明顯減少，相變應(yīng)力得到基本消除，較大過(guò)飽和度得含氮馬氏體被分解、細(xì)化，大量微細(xì)碳化物及Fe-N化合物析出，降低固溶強(qiáng)化，增強(qiáng)彌散強(qiáng)化效果，有利于改善瓦楞輥的韌性，使沖擊韌性提高。3、瓦楞輥的耐磨性有明顯提高，主要原因是高濃度的氮原子固溶強(qiáng)化的結(jié)果，另外還與其析出彌散Fe-N化合物有關(guān)。4、經(jīng)深冷處理后的晶粒明顯地細(xì)化，組織更均勻，尺寸更穩(wěn)定。
5、瓦楞輥的抗回火性能大大地提高，回火溫度取270 300°C，其硬度都有HRC60。從以上的結(jié)果來(lái)看，經(jīng)本發(fā)明工藝處理后的瓦楞輥完全克服了單純用中頻淬火或氮化處理或激光處理所存在的缺陷。具體實(shí)施例2 本實(shí)施例2的特點(diǎn)是步驟I)的氮化處理時(shí)間為45小時(shí)或50小時(shí)，步驟3)中的深冷處理包括三個(gè)步驟首先將深冷爐運(yùn)行制冷使瓦楞輥的溫度下降至_80°C或-100°C，在該溫度下保溫55分鐘或70分鐘；再次運(yùn)行深冷爐使瓦楞輥溫度進(jìn)一步下降至-110°C或-130°C，再保溫180分鐘或230分鐘；第三次運(yùn)行該深冷爐使瓦楞輥溫度下降至_180°C或-230°C，再保溫280分鐘或320分鐘；完成整個(gè)瓦楞輥熱處理過(guò)程。其余同具體實(shí)施例
Io本發(fā)明結(jié)合了氮化處理和中頻表面淬火的優(yōu)點(diǎn)，使瓦楞輥的表面既有較高的硬度(HRC60 62)，又能獲得較深的硬層(有效硬層可達(dá)3_以上)，因?yàn)榈蟮耐呃爿伣?jīng)中頻表面淬火后，氮化物轉(zhuǎn)變?yōu)楹R氏體，含氮馬氏體的硬度高，耐磨性好，但若只是進(jìn)行復(fù)合處理，瓦楞輥的齒表面經(jīng)中頻淬火后，始終存在殘余奧氏體，導(dǎo)致組織尺寸都不穩(wěn)定，而含氮馬氏體脆性大，瓦楞輥很容易崩齒，所以，瓦楞輥在復(fù)合處理后還要進(jìn)行深冷處理，經(jīng)深冷處理后，瓦楞輥表面的殘余奧氏體量能明顯減少，組織尺寸得到更好地穩(wěn)定化，使瓦楞輥的沖擊韌性提高，同時(shí)亦大大提高了抗回火性能。
權(quán)利要求
1.一種改進(jìn)的瓦楞輥熱處理方法，其特征在于包括復(fù)合處理和深冷處理二個(gè)處理程序，所述復(fù)合處理是指先將瓦楞輥氮化后再做中頻表面淬火，具體步驟如下 1)氮化處理 將瓦楞輥放置于氮化爐中，以氨氣作為氮化劑，在溫度為550°C 570°C的溫度條件下進(jìn)行氮化處理45 50小時(shí)后取出； 2)頻表面淬火處理 用中頻感應(yīng)加熱設(shè)備對(duì)I)步中取出的瓦楞輥進(jìn)行淬火處理，進(jìn)行淬火處理時(shí)，先將溫度加熱至850°C 870°C，然后在該溫度下通過(guò)使用PAG淬火劑對(duì)瓦楞輥噴淋冷卻； 3)深冷處理 將經(jīng)過(guò)2)步處理后的瓦楞輥放置于深冷爐中，以液氮作為制冷劑進(jìn)行深冷處理，深冷處理包括三個(gè)步驟首先將深冷爐運(yùn)行制冷使瓦楞輥的溫度下降至_80°C -100°C，在該溫度下保溫65 70分鐘；再次運(yùn)行所述深冷爐使瓦楞輥溫度進(jìn)一步下降至-110°C -130°C，再保溫180 230分鐘；第三次運(yùn)行深冷爐使瓦楞輥溫度下降至-180°C _230°C，再保溫280 320分鐘；完成整個(gè)瓦楞輥熱處理過(guò)程。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種改進(jìn)的瓦楞輥熱處理方法，其特征在于步驟I)的氮化處理過(guò)程中氨的分解率為35% 60%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種改進(jìn)的瓦楞輥熱處理方法，其特征在于步驟I)中所述的氮化爐為160KW深井氮化爐。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種改進(jìn)的瓦楞輥熱處理方法，其特征在于步驟2)中所述的中頻感應(yīng)加熱設(shè)備為500KW中頻機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種改進(jìn)的瓦楞輥熱處理方法，其特征在于步驟2)中所述的加熱電壓為8KV 9. 5KV，加熱電流可以為580A 750A。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種改進(jìn)的瓦楞輥熱處理方法，其特征在于步驟3)中所述的深冷爐為井式深冷爐。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種改進(jìn)的瓦楞輥熱處理方法，其特征是包括復(fù)合處理和深冷處理，步驟如下1)氮化處理，將瓦楞輥放置于氮化爐，在溫度為550℃～570℃的溫度條件下氮化處理45～50小時(shí)后取出；2)頻表面淬火處理，用中頻感應(yīng)加熱設(shè)備對(duì)1)步中取出的瓦楞輥淬火處理；3)深冷處理，將瓦楞輥放置于深冷爐中，以液氮作為制冷劑進(jìn)行深冷處理，先使瓦楞輥的溫度下降至-80℃～-100℃，在該溫度下保溫65～70分鐘；再使瓦楞輥溫度下降至-110℃～-130℃，保溫180～230分鐘；第三使瓦楞輥溫度下降至-180℃～-230℃，保溫280～320分鐘。本發(fā)明采用復(fù)合處理以及深冷處理，提高了瓦楞輥的抗回火性能，具有晶粒明顯地細(xì)化、組織均勻、尺寸穩(wěn)定和改善瓦楞輥?lái)g性的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C23F17/00GK102828190SQ20111015866
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者陳永智 申請(qǐng)人:佛山市順德區(qū)矗泰金屬熱處理有限公司