一種超深淬硬層冷軋輥的熱處理方法及熱處理時(shí)采用的淬火設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種超深淬硬層冷軋輥的熱處理方法及熱處理時(shí)采用的淬火設(shè)備，該熱處理方法步驟為：先將軋輥放入預(yù)熱爐中預(yù)熱；預(yù)熱好的軋輥安裝到淬火機(jī)床，該淬火機(jī)床采用兩道工頻圈、一道中頻圈對(duì)軋輥進(jìn)行淬火，工頻圈的淬火溫度為940～960℃，中頻圈的淬火溫度為970～1000℃，噴水圈的參數(shù)為淬火水溫度15～20℃、淬火水壓0.15～0.40MPa；軋輥冷卻至室溫后進(jìn)行-120～-150℃的深冷處理；軋輥溫度至室溫后進(jìn)行130～150℃回火；對(duì)回火后的軋輥進(jìn)行輥身表面硬度檢測(cè)合格后，即制的所需的超深淬硬層冷軋輥。本發(fā)明通過(guò)對(duì)預(yù)熱后的冷軋輥進(jìn)行雙頻三線圈感應(yīng)淬火處理工藝，提高了淬火溫度的均勻性以及滲透性。
【專利說(shuō)明】一種超深淬硬層冷軋輥的熱處理方法及熱處理時(shí)采用的淬火設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冷軋輥的感應(yīng)淬火工藝及采用的淬火設(shè)備，具體地說(shuō)是一種可提高淬硬層深度和等硬層深度的超深淬硬層冷軋輥的熱處理方法及熱處理時(shí)采用的淬火設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著市場(chǎng)對(duì)多輥連軋機(jī)的普遍使用，以及Cr5等高淬透性的材料推廣與應(yīng)用，對(duì)軋輥(尤其是工作輥)的淬硬層以及等硬層的要求逐步的提高【淬硬層(35-40_)、等硬層(25mm以上)】；普通的兩圈感應(yīng)淬火淬硬層(15-30mm)及等硬層(10-20mm),因此研究開(kāi)發(fā)提高淬硬層深度及等硬層深度的技術(shù)，已經(jīng)成為迫切的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種可提高淬硬層深度和等硬層深度的超深淬硬層冷軋輥的熱處理方法及熱處理時(shí)采用的淬火設(shè)備。
[0004]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案解決的:
一種超深淬硬層冷軋輥的熱處理方法，其特征在于所述的熱處理方法步驟如下: a、首先將軋輥放入預(yù)熱爐中，在250~350°C的溫度下進(jìn)行預(yù)熱；
b、將預(yù)熱好的軋輥安裝于淬火機(jī)床對(duì)輥身進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)噴水淬火，該淬火機(jī)床采用兩道工頻圈、一道中頻圈對(duì)軋輥進(jìn)行淬火處理，工頻圈的淬火溫度為940~960°C，中頻圈的淬火溫度為970~1000°C，同時(shí)噴水圈的參數(shù)為淬火水溫度15~20°C、淬火水壓0.15~
0.40MPa ；
C、將淬火熱處理結(jié)束的軋輥冷卻至室溫，吊入冷處理槽進(jìn)行-120~_150°C的深冷處理，持續(xù)時(shí)間4~6h ;
d、將冷處理好的軋輥吊出，待軋輥溫度回升至室溫時(shí)吊入回火爐進(jìn)行130~150°C回火，回火時(shí)間不低于72h ；
e、對(duì)回火后的軋輥進(jìn)行輥身表面硬度檢測(cè)合格后，即制的所需的超深淬硬層冷軋輥。
[0005]所述步驟a中的軋輥預(yù)熱時(shí)間為10~12h。
[0006]所述步驟b中的軋輥在噴水淬火時(shí)，軋輥旋轉(zhuǎn)速度為20_40r/min，軋輥移動(dòng)速度為 30-50mm/mino
[0007]所述步驟b中的軋輥在淬火結(jié)束后進(jìn)行冷卻，蓄冷時(shí)間為45~120min。
[0008]軋輥在熱處理之前要對(duì)毛坯進(jìn)行粗加工和調(diào)質(zhì)處理，使得調(diào)質(zhì)硬度達(dá)到40-45HSD，然后對(duì)調(diào)質(zhì)后的軋輥進(jìn)行半精加工使得輥身直徑磨削至設(shè)定的尺寸。
[0009]一種超深淬硬層冷軋輥熱處理時(shí)采用的淬火設(shè)備，包括淬火機(jī)床，其特征在于:所述淬火機(jī)床的上安裝有由上至下依次排列的第一工頻圈、第二工頻圈、中頻圈和噴水圈。
[0010]所述的第一工頻圈和第二工頻圈之間的間隙為10~15mm ;第二工頻圈和中頻圈之間的間隙為75~10mm ;中頻圈和噴水圈之間的間隙為25~40mm。[0011]所述的第一工頻圈、第二工頻圈、中頻圈的高度為150~200mm，噴水圈的高度為450 ~550mmo
[0012]所述噴水圈的下方設(shè)有蓄冷池。
[0013]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明通過(guò)對(duì)預(yù)熱后的冷軋輥進(jìn)行雙頻三線圈感應(yīng)淬火處理工藝，即用二個(gè)工頻感應(yīng)線圈和一個(gè)中頻感應(yīng)線圈先后對(duì)冷軋輥進(jìn)行加熱，冷卻后進(jìn)行冷處理并轉(zhuǎn)入回火工序，提高了淬火溫度的均勻性以及滲透性，一方面提高了軋輥硬度的均勻性，另一方面提高了淬硬層深度以及等硬層深度；經(jīng)上述過(guò)程處理后可將淬硬層深度提高到40mm以上且等硬層深度達(dá)到30mm以上，經(jīng)檢測(cè)軋輥表面硬度達(dá)到95-96HSD，軋輥硬度的均勻性< 1HSD。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]附圖1為本發(fā)明的超深淬硬層冷軋輥熱處理時(shí)采用的淬火設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]其中:1 一第一工頻圈；2—第二工頻圈；3 —中頻圈；4一噴水圈；5—畜冷池；6—軋輥。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0017]一種超深淬硬層冷軋輥的熱處理方法，該熱處理方法的步驟如下:a、首先將軋輥放入預(yù)熱爐中，在250~3 50°C的溫度下進(jìn)行預(yù)熱，軋輥預(yù)熱時(shí)間為10~12h ;b、將預(yù)熱好的軋輥安裝于淬火機(jī)床對(duì)輥身進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)噴水淬火，該淬火機(jī)床采用兩道工頻圈、一道中頻圈對(duì)軋輥進(jìn)行淬火處理，淬火處理時(shí)軋輥旋轉(zhuǎn)速度為20-40r/min且軋輥移動(dòng)速度為30-50mm/min，工頻圈的淬火溫度為940~960°C，中頻圈的淬火溫度為970~1000°C，同時(shí)噴水圈的參數(shù)為淬火水溫度15~20°C、淬火水壓0.15~0.40MPa，軋輥在淬火結(jié)束后進(jìn)行冷卻，蓄冷時(shí)間45-120min ;c、將淬火熱處理結(jié)束的軋輥冷卻至室溫，吊入冷處理槽進(jìn)行-120~_150°C的深冷處理，持續(xù)時(shí)間4~6h ;d、將冷處理好的軋輥吊出，待軋輥溫度回升至室溫時(shí)吊入回火爐進(jìn)行130~150°C回火，回火時(shí)間不低于72h ;e、對(duì)回火后的軋輥進(jìn)行輥身表面硬度檢測(cè)合格后，即制的所需的超深淬硬層冷軋輥。另外軋輥在進(jìn)行該熱處理工藝之前要對(duì)毛坯進(jìn)行粗加工和調(diào)質(zhì)處理，使得調(diào)質(zhì)硬度達(dá)到40-45HSD，然后對(duì)調(diào)質(zhì)后的軋輥進(jìn)行半精加工使得輥身直徑磨削至設(shè)定的尺寸后才能進(jìn)行熱處理。
[0018]一種超深淬硬層冷軋輥熱處理時(shí)采用的淬火設(shè)備,包括淬火機(jī)床,在淬火機(jī)床的上安裝有由上至下依次排列的第一工頻圈1、第二工頻圈2、中頻圈3和噴水圈4，且在噴水圈4的下方設(shè)有蓄冷池5。其中第一工頻圈I和第二工頻圈2之間的間隙為10~15mm,第二工頻圈2和中頻圈3之間的間隙為75~100mm，中頻圈3和噴水圈4之間的間隙為25~40mm ;同時(shí)采用的第一工頻圈1、第二工頻圈2、中頻圈3的高度為150~200mm，噴水圈4的高度為450~550mm。軋輥在淬火時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，軋輥6在淬火前位于第一工頻圈I的上方，淬火時(shí)逐漸旋轉(zhuǎn)向下依次經(jīng)過(guò)第一工頻圈1、第二工頻圈2、中頻圈3和噴水圈4后完成淬火，進(jìn)入蓄冷池5內(nèi)進(jìn)行蓄冷。
[0019]材質(zhì)要求MC5，輥身直徑Φ510πιπι，輥面要求硬度93-97HSD，采用三圈雙頻感應(yīng)淬火，對(duì)毛坯進(jìn)行粗加工和調(diào)質(zhì)處理，使得調(diào)質(zhì)硬度達(dá)到40-50HSD，然后對(duì)調(diào)質(zhì)后的軋輥進(jìn)行半精加工使得輥身直徑磨削至設(shè)定的尺寸后才能進(jìn)行熱處理。選擇合理的感應(yīng)圈(第一工頻圈1: Φ554_、第二工頻圈2: Φ579_、中頻圈3: Φ603_、噴水圈4: Φ540mm),如圖1所示安裝于淬火機(jī)床上。
[0020]實(shí)施例一
該超深淬硬層冷軋輥熱處理的過(guò)程如下:首先將軋輥放入預(yù)熱爐中，在250°C的溫度下進(jìn)行預(yù)熱，軋輥預(yù)熱時(shí)間為12h ;將預(yù)熱好的軋輥安裝于淬火機(jī)床對(duì)輥身進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)噴水淬火，淬火處理時(shí)軋輥旋轉(zhuǎn)速度為40r/min且軋輥移動(dòng)速度為30mm/min，工頻圈的淬火溫度T2為960°C，中頻圈的淬火溫度T4為1000°C，同時(shí)噴水圈的參數(shù)為淬火水溫度15~20°C、淬火水壓0.30MPa，軋輥在淬火結(jié)束后進(jìn)行冷卻，蓄冷時(shí)間80min ;將淬火熱處理結(jié)束的軋輥冷卻至室溫，吊入冷處理槽進(jìn)行_150°C的深冷處理，持續(xù)時(shí)間4h ;將冷處理好的軋輥吊出，待軋輥溫度回升至室溫時(shí)吊入回火爐進(jìn)行135°C回火，回火時(shí)間96h ;對(duì)回火后的軋輥進(jìn)行輥身表面硬度檢測(cè)合格后，即制的所需的超深淬硬層冷軋輥。
[0021]實(shí)施例二
該超深淬硬層冷軋輥熱處理的過(guò)程如下:首先將軋輥放入預(yù)熱爐中，在300°C的溫度下進(jìn)行預(yù)熱，軋輥預(yù)熱時(shí)間為Ilh ;將預(yù)熱好的軋輥安裝于淬火機(jī)床對(duì)輥身進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)噴水淬火，淬火處理時(shí)軋輥旋轉(zhuǎn)速度為35r/min且軋輥移動(dòng)速度為50mm/min，工頻圈的淬火溫度T2為950°C，中頻圈的淬火溫度T4為985°C，同時(shí)噴水圈的參數(shù)為淬火水溫度15~20°C、淬火水壓0.15MPa，軋輥在淬火結(jié)束后進(jìn)行冷卻，蓄冷時(shí)間120min ;將淬火熱處理結(jié)束的軋輥冷卻至室溫，吊入冷處理槽進(jìn)行_140°C的深冷處理，持續(xù)時(shí)間5h ;將冷處理好的軋輥吊出，待軋輥溫度回升至室溫時(shí)吊入回火爐進(jìn)行150°C回火，回火時(shí)間72h ;對(duì)回火后的軋輥進(jìn)行輥身表面硬度檢測(cè)合格后，即制的所需的超深淬硬層冷軋輥。
[0022]實(shí)施例三
該超深淬硬層冷軋輥熱處理的過(guò)程如下:首先將軋輥放入預(yù)熱爐中，在350°C的溫度下進(jìn)行預(yù)熱，軋輥預(yù)熱時(shí)間為1h ;將預(yù)熱好的軋輥安裝于淬火機(jī)床對(duì)輥身進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)噴水淬火，淬火處理時(shí)軋輥旋轉(zhuǎn)速度為20r/min且軋輥移動(dòng)速度為40mm/min，工頻圈的淬火溫度T2為940°C，中頻圈的淬火溫度T4為970°C，同時(shí)噴水圈的參數(shù)為淬火水溫度15~20°C、淬火水壓0.40MPa，軋輥在淬火結(jié)束后進(jìn)行冷卻，蓄冷時(shí)間45min ;將淬火熱處理結(jié)束的軋輥冷卻至室溫，吊入冷處理槽進(jìn)行_120°C的深冷處理，持續(xù)時(shí)間6h ;將冷處理好的軋輥吊出，待軋輥溫度回升至室溫時(shí)吊入回火爐進(jìn)行130°C回火，回火時(shí)間120h ;對(duì)回火后的軋輥進(jìn)行輥身表面硬度檢測(cè)合格后，即制的所需的超深淬硬層冷軋輥。
[0023]經(jīng)上述實(shí)施例熱處理后得到的超高硬度有色金屬冷軋輥經(jīng)檢測(cè)后可得，軋輥的表面硬度達(dá)到95-96HSD，軋輥硬度的均勻性< 1HSD，對(duì)軋輥進(jìn)行剖析:淬硬層深度達(dá)到42mm且等硬層深度達(dá)到33mm。
[0024]本發(fā)明通過(guò)對(duì)預(yù)熱后的冷軋輥進(jìn)行雙頻三線圈感應(yīng)淬火處理工藝，即用二個(gè)工頻感應(yīng)線圈和一個(gè)中頻感應(yīng)線圈先后對(duì)冷軋輥進(jìn)行加熱，冷卻后進(jìn)行冷處理并轉(zhuǎn)入回火工序，提高了淬火溫度的均勻性以及滲透性，一方面提高了軋輥硬度的均勻性，另一方面提高了淬硬層深度以及等硬層深度；經(jīng)上述過(guò)程處理后可將淬硬層深度提高到40mm以上且等硬層深度達(dá)到30mm以上，經(jīng)檢測(cè)軋輥表面硬度達(dá)到95-96HSD，軋輥硬度的均勻性< 1HSD。
[0025]以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)；本發(fā)明未涉及的 技術(shù)均可通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種超深淬硬層冷軋輥的熱處理方法，其特征在于所述的熱處理方法步驟如下: a、首先將軋輥放入預(yù)熱爐中，在250~350°C的溫度下進(jìn)行預(yù)熱； b、將預(yù)熱好的軋輥安裝于淬火機(jī)床對(duì)輥身進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)噴水淬火，該淬火機(jī)床采用兩道工頻圈、一道中頻圈對(duì)軋輥進(jìn)行淬火處理，工頻圈的淬火溫度為940~960°C，中頻圈的淬火溫度為970~1000°C，同時(shí)噴水圈的參數(shù)為淬火水溫度15~20°C、淬火水壓0.15~0.40MPa ； C、將淬火熱處理結(jié)束的軋輥冷卻至室溫，吊入冷處理槽進(jìn)行-120~_150°C的深冷處理，持續(xù)時(shí)間4~6h ; d、將冷處理好的軋輥吊出，待軋輥溫度回升至室溫時(shí)吊入回火爐進(jìn)行130~150°C回火，回火時(shí)間不低于72h ； e、對(duì)回火后的軋輥進(jìn)行輥身表面硬度檢測(cè)合格后，即制的所需的超深淬硬層冷軋輥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超深淬硬層冷軋輥的熱處理方法，其特征在于:所述步驟a中的軋輥預(yù)熱時(shí)間為10~12h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超深淬硬層冷軋輥的熱處理方法，其特征在于:所述步驟b中的軋輥在噴水淬火時(shí)，軋輥旋轉(zhuǎn)速度為20-40r/min，軋輥移動(dòng)速度為30-50mm/min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超深淬硬層冷軋輥的熱處理方法，其特征在于:所述步驟b中的軋輥在淬火結(jié)束后進(jìn)行冷卻，蓄冷時(shí)間為45~120min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超深淬硬層冷軋輥的熱處理方法，其特征在于:軋輥在熱處理之前要對(duì)毛坯進(jìn)行粗加工和調(diào)質(zhì)處理，使得調(diào)質(zhì)硬度達(dá)到40-45HSD，然后對(duì)調(diào)質(zhì)后的軋輥進(jìn)行半精加工使得輥身直徑磨削至設(shè)定的尺寸。
6.一種超深淬硬層冷軋輥熱處理時(shí)采用的淬火設(shè)備，包括淬火機(jī)床，其特征在于:所述淬火機(jī)床的上安裝有由上至下依次排列的第一工頻圈(I)、第二工頻圈(2)、中頻圈(3)和噴水圈(4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超深淬硬層冷軋輥熱處理時(shí)采用的淬火設(shè)備，其特征在于:所述的第一工頻圈(I)和第二工頻圈(2)之間的間隙為10~15mm;第二工頻圈(2)和中頻圈(3)之間的間隙為75~10mm ;中頻圈(3)和噴水圈(4)之間的間隙為25~40mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超深淬硬層冷軋輥熱處理時(shí)采用的淬火設(shè)備，其特征在于:所述的第一工頻圈(I)、第二工頻圈(2)、中頻圈(3)的高度為150~200mm，噴水圈(4)的高度為450~55Ctam。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超深淬硬層冷軋輥熱處理時(shí)采用的淬火設(shè)備，其特征在于:所述噴水圈(4)的下方設(shè)有蓄冷池(5)。
【文檔編號(hào)】C21D9/38GK104032103SQ201410197476
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】楊國(guó)平, 陳彬, 曹旭, 蔣云峰, 邵斌 申請(qǐng)人:宜興市永昌軋輥有限公司