專利名稱：冷軋輥淬火硬化工藝及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬金屬材料熱處理技術領域，特別是冷軋輥的淬火處理技術。
為了使冷軋輥的輥身達到所要求的表面硬度、硬度均勻性、有效淬硬深度等技術指標，冷軋輥最終都要經(jīng)過淬火硬化處理?！稛崽幚硎謨浴?機械工業(yè)出版社，1994年11月版)P 356-362公開了三種典型的淬火工藝，從實際處理情況來看，其中差溫加熱淬火和感應加熱淬火，均難以獲得足夠深度的、均勻的高硬度硬化層。而整體加熱淬火所要求的輥頸絕熱，非常困難且不可靠，給淬火操作帶來較大的困難，且易產(chǎn)生淬火裂紋。所以，目前冷軋輥使用壽命偏低，是鋼鐵工業(yè)中的一個薄弱環(huán)節(jié)。
本發(fā)明的目的是改變整體加熱淬火工藝及其裝置，使輥身獲得足夠深度的、均勻的高硬度硬化層，輥頸獲得高彎曲疲勞抗力。
本發(fā)明的目的是通過以下途徑實現(xiàn)的。①根據(jù)冷軋輥的直徑大小，采用整體連續(xù)加熱或分段加熱的方法，使冷軋輥升溫至奧氏體化溫度；②將冷軋輥吊置于本發(fā)明所提出的淬火裝置內(nèi)，在對輥身兩端部和輥頸屏蔽的情況下對輥身實行高壓均勻噴水淬火，噴水時間主要掌握不使輥身造成自行回火即可，一般取t=3-4min/100mm直徑；③將冷軋輥從淬火裝置內(nèi)取出后，根據(jù)鋼的淬透性對冷軋輥之輥頸進行第二次冷卻(常規(guī)油冷或空冷)；④冷軋輥常規(guī)低溫回火。
本發(fā)明所述淬火裝置如附

圖1所示，與常規(guī)的激冷圈不同是淬火裝置底部有一托環(huán)，其結構使得在放入冷軋輥時，能夠對輥身的下端部、下頸部加以屏蔽并封閉激冷圈底部。底部托環(huán)是活動式的，便于更換，也可以是固定式的。冷軋輥上頸部和上端部另以套筒加以屏蔽，輥身上、下兩端部屏蔽的尺寸，以機械工業(yè)部JB3734-84部標所允許的輥身表面兩端邊緣的軟帶寬度為宜。本淬火裝置置于水槽之上。淬火過程是對上頸部和上端部先以套筒加以屏蔽，然后將冷軋輥吊置淬火裝置內(nèi)，其下端部放置在托環(huán)上，開啟水泵，對輥身實行高壓均勻噴水淬火，淬火裝置頂部呈敞開狀，水從頂部排出。淬火后，將冷軋輥從淬火裝置中取出，進行常規(guī)油冷或空冷。
本發(fā)明的實施可以達如下效果，①輥頸、輥身同時加熱，采取屏蔽的辦法分兩次冷卻處理，再經(jīng)一次回火處理，工藝操作簡單方便；②輥身硬度高且均勻，硬化層深度相當于端淬曲線所示深度，不產(chǎn)生明顯的淬火變形，不產(chǎn)生淬火裂紋；③輥頸經(jīng)處理后可獲得相應的硬度和高彎曲疲勞抗力。
附圖為淬火裝置剖面圖，1為淬火激冷圈，2為上頸部、端部屏蔽罩，3為淬火裝置底部的軋輥托環(huán)，4為軋輥。
以下通過實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
實施例1。Φ200×350冷軋輥，材質(zhì)GCr15，將冷軋輥連續(xù)加溫至890℃，保溫40分鐘，上頸部和上端部屏蔽，吊至淬火裝置內(nèi)以水壓為3.5個大氣壓的壓力噴水淬火7分鐘，吊出后在錠子油中冷卻20分鐘，然后160℃回火12小時。測試結果輥身表面硬度全部HRc62以上，頸部HRc35左右，硬化層深度6mm。
實施例2。Φ165×300冷軋輥，材質(zhì)9Cr2Mo將冷軋輥連續(xù)加熱至900℃，保溫30分鐘，上頸部和上端部屏蔽，吊至淬火裝置內(nèi)以水壓為3.5個大氣壓的壓力噴水淬火5分鐘，吊出后空冷，然后于180℃回火10小時。測試結果輥身表面硬度全部HRc63以上，頸部HRc40左右，硬化層深度8mm。
權利要求
1.一種冷軋輥整體加熱淬火硬化工藝，包括整體加熱、高壓均勻噴水淬火和回火，其特征是對輥頸不進行任何絕熱或包覆，整體加熱到奧氏體化溫度，然后對輥頸和輥身端部加以屏蔽，進行高壓均勻噴水淬火，再進行第二次冷卻，低溫回火。
2.根據(jù)權利要求1所述的淬火硬化工藝，其特征是第二次冷卻采用油冷。
3.根據(jù)權利要求1所述的淬火硬化工藝，其特征是第二次冷卻采用空冷。
4.根據(jù)權利要求1所述的淬火硬化工藝，其特征是冷軋輥兩端部被屏蔽的尺寸以JB3734-84所允許的輥身表面兩端邊緣的軟帶寬度為宜。
5.一種冷軋輥淬火裝置，由激冷圈對冷軋輥進行高壓均勻噴水淬火，其特征是激冷圈底部裝有托環(huán)，使得冷軋輥放入后，對軋輥輥身下端部和下頸部加以屏蔽并封閉激冷圈底部，另有一上屏蔽罩。
6.根據(jù)權利要求5所述的淬火裝置，其特征是激冷圈底部托環(huán)是活動式的。
全文摘要
一種冷軋輥整體加熱淬火硬化工藝和裝置。本發(fā)明對輥頸不須絕熱或包覆,將冷軋輥整體加熱到奧氏體化溫度,然后在本發(fā)明裝置中由激冷圈底部托環(huán)和上屏蔽罩對輥頸和輥身端部加以屏蔽,實施高壓均勻噴水淬火,再二次冷卻和低溫回火。工藝操作簡單方便,輥身硬度高且均勻,輥頸彎曲疲勞抗力高,不產(chǎn)生淬火變形和裂紋。
文檔編號C21D9/38GK1211626SQ97117280
公開日1999年3月24日 申請日期1997年9月18日 優(yōu)先權日1997年9月18日
發(fā)明者楊平生 申請人:楊平生