一種冷軋工作輥鹽浴淬火方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種軋輥淬火方法，具體為一種冷軋工作輥鹽浴淬火方法，解決了現(xiàn)有冷軋輥鹽浴淬火技術(shù)因無(wú)有效防護(hù)措施易導(dǎo)致輥頸局部應(yīng)力過(guò)大、硬度不均并發(fā)生斷裂的問(wèn)題。一種冷軋工作輥鹽浴淬火方法，首先對(duì)冷軋輥鹽浴加熱時(shí)，冷軋輥輥身邊緣處至同側(cè)輥頸端面不入鹽浴加熱，其余輥身部分與另一側(cè)輥頸鹽浴加熱；保溫足夠時(shí)間后，經(jīng)鹽浴加熱的輥頸不入水冷卻，冷軋工作輥其余部分入水冷卻；冷卻一定時(shí)間后，全部浸入淬火油冷卻至室溫。本發(fā)明對(duì)冷軋工作輥鹽浴淬火無(wú)需增加隔熱防護(hù)層予以防護(hù)，冷軋輥輥身表面工作層硬度58～62HRC，輥身硬度梯度小，輥頸部位保持相對(duì)低的硬度和韌性，避免了冷軋輥輥頸斷裂，使用壽命提高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種冷軋工作輥鹽浴淬火方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及一種軋輥淬火方法，具體為一種冷軋工作輥鹽浴淬火方法。
[0002]【背景技術(shù)】
軋輥的質(zhì)量和使用壽命， 直接關(guān)系到軋制的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)成本。冷軋工作輥輥身表面要求高而均勻的硬度，以承受較大的軋制壓力并獲得良好的耐磨性能，從而在保證軋材表面質(zhì)量的基礎(chǔ)上，獲得良好的使用壽命；冷軋工作輥輥面的淬硬深度和硬度梯度要求很高，而輥頸部分硬度則要求較低，以獲取良好的韌性和抗彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切性能，避免發(fā)生輥面剝落和輥頸斷裂非正常失效。淬火工藝是關(guān)系冷軋輥?zhàn)罱K使用性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
[0003]高頻或中頻等感應(yīng)加熱方式更適合大型支撐輥或熱軋輥的局部加熱淬火，如果利用感應(yīng)加熱方式對(duì)冷軋工作軋輥進(jìn)行淬火，因輥身較長(zhǎng)，需要借助專(zhuān)門(mén)的傳動(dòng)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，工藝參數(shù)難于控制；且冷卻時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)水淬油冷造成輥面淬硬層深度不夠，硬度梯度太陡而表層剝落。實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)冷軋工作輥進(jìn)行整體鹽浴淬火的工藝仍被廣泛應(yīng)用。為獲得理想的輥身硬度，軋輥加熱后需要在冷卻介質(zhì)中停留較長(zhǎng)時(shí)間，這將使輥頸部位硬度過(guò)高，殘余應(yīng)力過(guò)大，直接導(dǎo)致冷軋工作輥在后續(xù)加工或使用中發(fā)生輥頸脆性斷裂。
[0004]成品冷軋工作輥的輥頸不要求有過(guò)高的硬度，以保證其足夠的韌性，為此在冷軋工作輥淬火前需對(duì)軋輥進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，并在對(duì)冷軋輥進(jìn)行鹽浴加熱和淬火冷卻時(shí)，對(duì)輥頸增加隔熱防護(hù)層予以防護(hù)，降低輥頸硬度。但實(shí)際應(yīng)用中，由于輥頸隔熱防護(hù)層在鹽浴加熱后水冷時(shí)極易爆炸脫落，無(wú)法起到很好的防護(hù)效果，造成輥頸局部淬火硬度過(guò)高，并最終導(dǎo)致冷軋輥輥頸斷裂的問(wèn)題經(jīng)常發(fā)生。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明旨在提出一種冷軋工作輥鹽浴淬火方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中隔熱防護(hù)層無(wú)法對(duì)軋輥輥頸部位進(jìn)行有效防護(hù)問(wèn)題，避免由此引發(fā)的軋輥輥頸裂紋甚至斷裂。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種冷軋工作輥鹽浴淬火方法，其關(guān)鍵技術(shù)在于冷軋工作輥的鹽浴加熱方式和出爐冷卻方法，本發(fā)明特征在于，包括以下步驟:
步驟一，將冷軋工作輥垂直置于鹽浴爐中加熱，冷軋工作輥一側(cè)輥頸及相鄰部分輥身置于空氣中，其余輥身部分及另一側(cè)輥頸在鹽浴中加熱并保溫足夠時(shí)間；
步驟二，將冷軋工作輥從鹽浴爐中取出并倒置，垂直入水冷卻足夠時(shí)間，經(jīng)鹽浴加熱的棍頸不入水冷卻；
步驟三，將冷軋工作輥從冷卻水中取出，全部浸入淬火油冷卻至室溫。
[0007]進(jìn)一步地，所述步驟一中，鹽浴爐加熱溫度為實(shí)際淬火溫度，升溫速度大于50°C /h，保溫時(shí)間按輥身有效直徑乘以20s/mm計(jì)算。
[0008]進(jìn)一步地，所述步驟一中，冷軋工作輥部分輥身置于空氣中的長(zhǎng)度為30~50mm，這部分輥身通過(guò)軋輥內(nèi)部熱傳導(dǎo)獲得熱量，達(dá)到奧氏體化溫度；置于空氣中的輥頸未達(dá)到奧氏體化溫度，保持原組織狀態(tài)。
[0009]進(jìn)一步地，所述步驟二中，冷軋工作輥未經(jīng)鹽浴加熱的一側(cè)與輥身共同入水冷卻時(shí)，冷軋工作輥在冷卻水槽中不斷旋轉(zhuǎn)和充分移動(dòng)，避免冷卻水局部升溫過(guò)快并氣化而影響淬火效果。
[0010]進(jìn)一步地，所述步驟二和步驟三中，冷軋工作輥未經(jīng)鹽浴加熱的一側(cè)與輥身共同入水冷卻的時(shí)間為3~5min，將冷軋工作輥從冷卻水中取出時(shí)，輥身表面溫度不超過(guò)200。。。
[0011]本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于:
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明對(duì)冷軋工作輥鹽浴淬火時(shí)，無(wú)需在冷軋輥上增加隔熱防護(hù)層予以防護(hù)，減少工序提聞了生廣效率。
[0012]本發(fā)明采用輥頸部位“入鹽加熱不入水淬、入水淬不入鹽加熱”的方法，保證輥身高硬度和兩端輥頸低硬度的穩(wěn)定配合，避免輥頸脆性斷裂的發(fā)生。 [0013]本發(fā)明冷軋工作輥輥身組織主要為淬火馬氏體組織，整體淬透全硬化，工作層硬度可達(dá)58~62HRC，輥身表面至中心硬度梯度小于5HRC，保持了冷軋工作輥輥身高硬度、足夠的淬硬層深度、高耐磨性和斷裂韌性等性能要求，能滿(mǎn)足大負(fù)荷冷軋機(jī)工況條件。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為冷軋工作輥置于鹽浴爐加熱方式示意圖；
圖2為冷軋工作輥置于冷卻水冷卻方式示意圖；
圖3為冷軋工作輥置于淬火油冷卻方式示意圖。
[0015]其中，附圖標(biāo)記:
I一鹽，2—/K，3—淬火油，4一入水淬不入鹽加熱的輥頸，5—入水淬不入鹽加熱的輥身邊緣30~50mm部分，6—入鹽加熱且入水淬的輥身，7—入鹽加熱不入水淬的輥頸。
[0016]【具體實(shí)施方式】 實(shí)施例1
冷軋工作輥輥身尺寸O220X 1200mm、材質(zhì)MC3鋼、調(diào)質(zhì)態(tài)，按圖1將冷軋工作輥垂直置于鹽浴爐中加熱，冷軋工作輥一側(cè)輥頸部位4及相鄰部分輥身5置于空氣中，其余輥身部分6及另一側(cè)輥頸7在鹽浴中加熱并保溫，鹽浴爐的最終加熱溫度為870°C，升溫速度80°C /h，保溫時(shí)間73min ;將冷軋工作輥從鹽浴爐中取出并倒置，按圖2垂直入水冷卻5min，并在冷卻水槽中不斷旋轉(zhuǎn)和充分移動(dòng)，經(jīng)鹽浴加熱的輥頸部位7不入水冷卻；將冷軋工作輥從冷卻水中取出時(shí)，冷軋工作輥輥身部位5、6表面溫度170°C，按圖3將軋輥部位4~7全部浸入淬火油冷卻至室溫。
[0017]實(shí)施例2
冷軋工作輥輥身尺寸O 120X 1000mm、材質(zhì)9Cr2Mo鋼、調(diào)質(zhì)態(tài)，按圖1將冷軋工作輥垂直置于鹽浴爐中加熱，冷軋工作輥一側(cè)輥頸部位4及相鄰部分輥身5置于空氣中，其余輥身部分6及另一側(cè)輥頸7在鹽浴中加熱并保溫，鹽浴爐的最終加熱溫度為870°C，升溫速度100°C /h，保溫時(shí)間40min ;將冷軋工作輥從鹽浴爐中取出并倒置，按圖2垂直入水冷卻3min，并在冷卻水槽中不斷旋轉(zhuǎn)和充分移動(dòng)，經(jīng)鹽浴加熱的輥頸部位7不入水冷卻；將冷軋工作輥從冷卻水中取出時(shí)，冷軋工作輥輥身部位5、6表面溫度180°C，按圖3將軋輥部位4~7全部浸入淬火油冷卻至室溫。
[0018]以上所述實(shí)施例并不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)， 所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種冷軋工作輥鹽浴淬火方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一，將冷軋工作輥垂直置于鹽浴爐中加熱，冷軋工作輥一側(cè)輥頸及相鄰部分輥身置于空氣中，其余輥身部分及另一側(cè)輥頸在鹽浴中加熱并保溫足夠時(shí)間； 步驟二，將冷軋工作輥從鹽浴爐中取出并倒置，垂直入水冷卻足夠時(shí)間，經(jīng)鹽浴加熱的棍頸不入水冷卻； 步驟三，將冷軋工作輥從冷卻水中取出，全部浸入淬火油冷卻至室溫。
2.如權(quán)利要求1所述步驟一中，鹽浴爐加熱溫度為實(shí)際淬火溫度，升溫速度大于500C /h，保溫時(shí)間按冷軋工作輥輥身有效直徑乘以20s/mm計(jì)算。
3.如權(quán)利要求1所述步驟一中，冷軋工作輥部分輥身置于空氣中的長(zhǎng)度為30~50mm，這部分輥身通過(guò)軋輥內(nèi)部熱傳導(dǎo)獲得熱量，達(dá)到奧氏體化溫度；置于空氣中的輥頸未達(dá)到奧氏體化溫度，保持原組織狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求1所述步驟二中，冷軋工作輥未經(jīng)鹽浴加熱的一側(cè)與輥身共同入水冷卻時(shí)，冷軋工作輥在冷卻水槽中不斷旋轉(zhuǎn)和充分移動(dòng)，避免冷卻水局部升溫過(guò)快并氣化而影響淬火效果。
5.如權(quán)利要求1所述步驟二和步驟三中，冷軋工作輥未經(jīng)鹽浴加熱的一側(cè)與輥身共同入水冷卻的時(shí)間為3~5min，將冷軋工作輥從冷卻水中取出時(shí)，輥身表面溫度不超過(guò)200。。。`
【文檔編號(hào)】C21D1/60GK103667664SQ201310660768
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】褚作明, 金康, 馬天寧, 陳東 申請(qǐng)人:機(jī)械科學(xué)研究總院先進(jìn)制造技術(shù)研究中心