鋁合金軋機工作軋輥的表淬和調(diào)質(zhì)聯(lián)合熱處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及熱處理技術(shù)，尤其是一種4200mm以上寬厚鋁合金乳機工作乳輥的表 淬和調(diào)質(zhì)聯(lián)合熱處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 圖1為4200mm以上寬厚板鋁合金乳機工作乳輥的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0003] 公知的：圖1所示的鋁合金乳機工作乳輥技術(shù)要求一般為：
[0004] 輥身12表面工作層很高硬度、良好的耐磨性；其他區(qū)域相比輥身12有較低硬度、 良好的綜合機械性能強度和柔韌性的恰當(dāng)配合。輥身12的工作層13多25_，輥身12的表 面硬度HS70-75 ;輥頸11的表面硬度HS35-50。
[0005] ⑴常規(guī)工作乳輥的熱處理工藝流程：
[0006] 鍛后熱處理一粗加工一預(yù)備熱處理滿足輥頸技術(shù)要求一半精加工一輥身感應(yīng)淬 火熱處理滿足輥身技術(shù)要求一精加工。
[0007] ⑵常規(guī)的熱處理工藝方法存在的主要問題：
[0008] 由于4200mm以上寬厚板鋁合金乳機工作乳輥的體積大、重量重精加工重量超過 40噸，直徑大超過1000mm，常規(guī)感應(yīng)淬火熱處理技術(shù)存在如下問題：
[0009] ①國內(nèi)無處理如此大噸位級別和輪廓尺寸的工作輥的感應(yīng)淬火設(shè)備。
[0010] ②感應(yīng)淬火的有效硬化層深度不能達到設(shè)計要求的25mm以上。
[0011] 所以用常規(guī)熱處理方法不能生產(chǎn)合格產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠克服常規(guī)工藝方法的設(shè)備限制，同時 滿足輥身和輥頸的不同表面硬度要求，生產(chǎn)出合格產(chǎn)品的鋁合金乳機工作乳輥的表淬和調(diào) 質(zhì)聯(lián)合熱處理工藝。
[0013] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：鋁合金乳機工作乳輥的表淬和調(diào)質(zhì) 聯(lián)合熱處理工藝，包括以下步驟：
[0014] A、將乳輥放入井式爐內(nèi)進行快速加熱，加熱溫度950~1050°C ;
[0015] B、加熱完成后，保溫1~2小時，將乳輥放入淬火冷卻槽中整體沒入淬火介質(zhì)中， 淬火冷卻；
[0016] C、淬火冷卻后，將乳輥放入井式爐內(nèi)進行整體回火，回火溫度460~560°C ;
[0017] D、將乳輥的輥身包扎陶纖毯，然后放入臺車爐內(nèi)進行分區(qū)回火，輥身的回火溫度 彡560 °C，輥頸的回火溫度560~650 °C。
[0018] 進一步的，步驟B中乳輥保溫1~2小時后，首先水淬5~20分鐘，然后油淬150~ 250分鐘；
[0019] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所述的鋁合金乳機工作乳輥的表淬和調(diào)質(zhì)聯(lián)合熱處 理工藝，利用常規(guī)井式和臺車式熱處理爐，克服感應(yīng)淬火設(shè)備能力的局限，實現(xiàn)表面淬火和 調(diào)質(zhì)的聯(lián)合熱處理；同時對輥身用陶纖包扎保護后，實現(xiàn)分區(qū)、分時回火，同時滿足輥身和 輥頸不同硬度（機械性能）要求，能生產(chǎn)出滿足設(shè)計要求的合格產(chǎn)品；減少了設(shè)備投入，降 低了生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0020] 圖1是4200mm以上寬厚板鋁合金乳機工作乳輥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2是本發(fā)明實施例中乳輥淬火快速加熱示意圖；
[0022] 圖3是本發(fā)明實施例中乳輥淬火冷卻示意圖；
[0023] 圖4是本發(fā)明實施例中乳輥臺車爐分區(qū)回火示意圖；
[0024] 圖中標(biāo)示：1_乳輥，11-輥頸，12-輥身，13-工作層，2-井式爐，3-淬火冷卻槽， 4-淬火介質(zhì)，5-臺車爐，6-陶纖毯。
【具體實施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0026] 本發(fā)明所述的鋁合金乳機工作乳輥的表淬和調(diào)質(zhì)聯(lián)合熱處理工藝，包括以下步 驟：
[0027] A、將乳輥1放入井式爐2內(nèi)進行快速加熱，加熱溫度950~1050°C ;
[0028] B、加熱完成后，保溫1~2小時，將乳輥放入淬火冷卻槽3中整體沒入淬火介質(zhì)4 中，淬火冷卻；
[0029] C、淬火冷卻后，將乳輥1放入井式爐2內(nèi)進行整體回火，回火溫度460~560°C ;
[0030] D、將乳輥1的輥身12包扎陶纖毯6,然后放入臺車爐5內(nèi)進行分區(qū)回火，輥身12 的回火溫度< 560°C，輥頸11的回火溫度560~650°C。
[0031] 在步驟A中，將乳輥放入井式爐2內(nèi)進行快速加熱，加熱溫度950~1050°C ;從而 使得乳輥1能夠快速達到淬火的溫度。
[0032] 在步驟B中，加熱完成后，保溫1~2小時，將乳輥放入淬火冷卻槽3中整體沒入 淬火介質(zhì)4中，淬火冷卻；從而使得乳輥1中的冷奧氏體進行馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)變，得到馬 氏體或貝氏體組織。
[0033] 在步驟C中，淬火冷卻后，將乳輥1放入井式爐2內(nèi)進行整體回火，回火溫度460~ 560°C ;對乳輥1進行整體回火，從而提高輥身12的表面硬度，滿足輥身表面硬度的工藝要 求。
[0034] 在步驟D中，將乳輥1的輥身12包扎陶纖毯6,然后放入臺車爐5內(nèi)進行分區(qū)回 火，輥身12的回火溫度< 560°C，輥頸11的回火溫度560~650°C。通過對輥身12包扎陶 纖毯6進行保護加熱，對乳輥1進行二次回火，從而實現(xiàn)輥身12和輥頸11的不同回火溫度， 滿足輥頸1硬度機械性能要求。
[0035] 綜上所述的本發(fā)明所述的鋁合金乳機工作乳輥的表淬和調(diào)質(zhì)聯(lián)合熱處理工藝，利 用常規(guī)井式和臺車式熱處理爐，克服感應(yīng)淬火設(shè)備能力的局限，實現(xiàn)表面淬火和調(diào)質(zhì)的聯(lián) 合熱處理；同時對輥身12用陶纖毯6包扎保護后，實現(xiàn)分區(qū)、分時回火，同時滿足輥身12和 輥頸11不同硬度機械性能要求，能生產(chǎn)出滿足設(shè)計要求的合格產(chǎn)品；減少了設(shè)備投入，降 低了生產(chǎn)成本。
[0036] 具體的在步驟B中的淬火介質(zhì)4為水淬和油淬；首先水淬5~20分鐘，然后油淬 150~250分鐘；有效減少馬氏體轉(zhuǎn)變的內(nèi)應(yīng)力，減小工件變形開裂的傾向。
[0037] 實施例1
[0038] 1、將乳輥1放入井式爐2內(nèi)進行快速加熱，加熱溫度950°C ;
[0039] 2、加熱完成后，保溫1~2小時，將乳輥放入淬火冷卻槽3中整體沒入淬火介質(zhì)4 中，淬火冷卻；所述淬火介質(zhì)4為水淬和油淬；首先水淬5~20分鐘，然后油淬150~250 分鐘；
[0040] 3、淬火冷卻后，將乳輥1放入井式爐2內(nèi)進行整體回火，回火溫度460°C ;
[0041] 4、將乳輥1的輥身12包扎陶纖毯6,然后放入臺車爐5內(nèi)進行分區(qū)回火，輥身12 的回火溫度< 460°C，輥頸11的回火溫度650°C。
[0042] 實施例2
[0043] 1、將乳輥1放入井式爐2內(nèi)進行快速加熱，加熱溫度1000°C ;
[0044] 2、加熱完成后，保溫1~2小時，將乳輥放入淬火冷卻槽3中整體沒入淬火介質(zhì)4 中，淬火冷卻；所述淬火介質(zhì)4為水淬和油淬；首先水淬5~20分鐘，然后油淬150~250 分鐘；
[0045] 3、淬火冷卻后，將乳輥1放入井式爐2內(nèi)進行整體回火，回火溫度500°C ;
[0046] 4、將乳輥1的輥身12包扎陶纖毯6,然后放入臺車爐5內(nèi)進行分區(qū)回火，輥身12 的回火溫度< 500°C，輥頸11的回火溫度600°C。
[0047] 實施例3
[0048] 1、將乳輥1放入井式爐2內(nèi)進行快速加熱，加熱溫度1050°C ;
[0049] 2、加熱完成后，保溫1~2小時，將乳輥放入淬火冷卻槽3中整體沒入淬火介質(zhì)4 中，淬火冷卻；所述淬火介質(zhì)4為水淬和油淬；首先水淬5~20分鐘，然后油淬150~250 分鐘；
[0050] 3、淬火冷卻后，將乳輥1放入井式爐2內(nèi)進行整體回火，回火溫度560°C ;
[0051] 4、將乳輥1的輥身12包扎陶纖毯6,然后放入臺車爐5內(nèi)進行分區(qū)回火，輥身12 的回火溫度< 560°C，輥頸11的回火溫度560°C。
[0052] 對比例1
[0053] 1、將乳輥1放入井式爐2內(nèi)進行快速加熱，加熱溫度900°C ;
[0054] 2、加熱完成后，保溫1~2小時，將乳輥放入淬火冷卻槽3中整體沒入淬火介質(zhì)4 中，淬火冷卻；首先水淬5~20分鐘，然后油淬150~250分鐘；
[0055] 3、淬火冷卻后，將乳輥1放入井式爐2內(nèi)進行整體回火，回火溫度400°C ;
[0056] 4、將乳輥1的輥身12包扎陶纖毯6,然后放入臺車爐5內(nèi)進行分區(qū)回火，輥身12 的回火溫度< 400°C，輥頸11的回火溫度550°C。
[0057] 對比例2
[0058] 1、將乳輥1放入井式爐2內(nèi)進行快速加熱，加熱溫度IlOOcC ;
[0059] 2、加熱完成后，保溫1~2小時，將乳輥放入淬火冷卻槽3中整體沒入淬火介質(zhì)4 中，淬火冷卻；所述淬火介質(zhì)4為水淬和油淬；首先水淬5~20分鐘，然后油淬150~250 分鐘；
[0060] 3、淬火冷卻后，將乳輥1放入井式爐2內(nèi)進行整體回火，回火溫度600°C ;
[0061] 4、將乳輥1的輥身12包扎陶纖毯6,然后放入臺車爐5內(nèi)進行分區(qū)回火，輥身12 的回火溫度< 600°C，輥頸11的回火溫度700°C。
[0062] 通過上述實施例和對比例，得到表1。
[0063] 表 1
[0065] 從上述表1中可以看出當(dāng)：
[0066] 加熱溫度為950~1050°C;整體回火溫度為460~560°C;分區(qū)回火，輥身12的回 火溫度< 560°C，輥頸11的回火溫度560~650°C時最終得到的乳輥其棍身工作層13厚度 彡25mm，棍身表面硬度為70~75HSD，輥頸表面硬度為35~50HSD ;符合工藝要求。
[0067] 綜上所述采用被發(fā)明所述的鋁合金乳機工作乳輥的表淬和調(diào)質(zhì)聯(lián)合熱處理工藝， 利用常規(guī)井式和臺車式熱處理爐，克服感應(yīng)淬火設(shè)備能力的局限，實現(xiàn)表面淬火和調(diào)質(zhì)的 聯(lián)合熱處理；同時對輥身12用陶纖包扎保護后，實現(xiàn)分區(qū)、分時回火，同時滿足輥身12和輥 頸11不同硬度（機械性能）要求，能生產(chǎn)出滿足設(shè)計要求的合格產(chǎn)品；減少了設(shè)備投入，降 低了生產(chǎn)成本。
【主權(quán)項】
1. 鋁合金乳機工作乳輥的表淬和調(diào)質(zhì)聯(lián)合熱處理工藝，其特征在于包括以下步驟： A、 將乳輥（1)放入井式爐（2)內(nèi)進行快速加熱，加熱溫度950~1050°C; B、 加熱完成后，保溫1~2小時，將乳輥放入淬火冷卻槽（3)中整體沒入淬火介質(zhì)（4) 中，淬火冷卻； C、 淬火冷卻后，將乳輥（1)放入井式爐（2)內(nèi)進行整體回火，回火溫度460~560°C; D、 將乳輥（1)的輥身（12)包扎陶纖毯（6)，然后放入臺車爐（5)內(nèi)進行分區(qū)回火，輥身 (12)的回火溫度彡560°C，輥頸（11)的回火溫度560~650°C。2. 如權(quán)利要求1所述的鋁合金乳機工作乳輥的表淬和調(diào)質(zhì)聯(lián)合熱處理工藝，其特征在 于：步驟B中乳輥（1)保溫1~2小時后，首先水淬5~20分鐘，然后油淬150~250分 鐘。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種能夠滿足輥身和輥頸的不同表面硬度要求的鋁合金軋機工作軋輥的表淬和調(diào)質(zhì)聯(lián)合熱處理工藝。該工藝包括步驟：A、將軋輥放入井式爐內(nèi)進行快速加熱，加熱溫度950～1050℃；B、加熱完成后，將軋輥放入淬火冷卻槽中整體沒入淬火介質(zhì)中，淬火冷卻；C、淬火冷卻后，將軋輥放入井式爐內(nèi)進行整體回火，回火溫度460～560℃；D、將軋輥的輥身包扎陶纖毯，然后放入臺車爐內(nèi)進行分區(qū)回火，輥身的回火溫度≤560℃，輥頸的回火溫度560～650℃。采用該工藝能夠克服常規(guī)工藝方法的設(shè)備限制，生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，減少設(shè)備投入，降低生產(chǎn)成本。
【IPC分類】C21D1/25, C21D9/38, C21D1/06
【公開號】CN105385832
【申請?zhí)枴緾N201510988803
【發(fā)明人】陳先毅, 李勇
【申請人】二重集團（德陽）重型裝備股份有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年12月24日