專利名稱：鍛鋼冷軋輥無軟帶制備方法
技術領域：
本發明涉及一種鍛鋼冷軋輥無軟帶制備方法，屬于軋鋼行業所使用的冷軋輥制造技術領域。
背景技術：
業界周知，軋鋼行業冷軋板材必須使用冷軋輥(通常稱為冷軋工作輥)，對于冷軋輥的某些技術指標特別是硬度指示要求是十分嚴苛的，一般為≥90HSD。感應淬火是冷軋輥制備過程中的一道至關重要的工藝步驟，目前國內對冷軋輥進行感應加熱淬火后，在輥體兩端邊緣部位都不同程度地存在有一定長度的硬度低于輥體其它部位的區域，該區域通常被稱之為軟帶區域。
由于軟帶區域硬度相對較低，一般不能參與對鋼板的軋制，而且軟帶越長，輥身可用長度越短，從而導致所軋制的板材寬度受到制約。如果軟帶超過了技術要求所限的長度，軟帶區域參與到正常軋制工作范圍(又稱工作區)，那么輥體硬度正常區域與軟帶區域在軋制過程中因磨損程度不同而會導致所軋鋼板的厚薄不均勻，板形質量得不到保障。所以，軟帶既是反映冷軋輥質量水平，又是涉及鋼板產品質量的至關重要的因素。
隨著我國大批現代化冷軋機的投用，對冷軋鋼板板型質量要求日益嚴苛，從而對冷軋輥也提出了相應的要求，即要求冷軋輥輥體兩端邊緣部位的軟帶區域越來越短，甚至趨于無軟帶，然而，現有的感應加熱淬火工藝根本無法保障或稱滿足上述要求。
目前對冷軋輥的感應加熱淬火是采用邊部(輥體兩端邊緣)溫度低于輥體正常加熱溫度的方式進行的，無疑，如此方式必然存在軟帶。而如果簡單地提高對邊部的加熱溫度，藉以改善邊部區域硬度或縮短軟帶長度，那么便會產生顧此失彼的問題，顧此即為前述的能在一定程度上改善硬度或控制軟帶區域，失彼即為在冷卻淬火過程中極易發生邊部裂紋或邊部脫落(又稱崩邊)的現象，導致廢品輥、暇疵輥的出現，這對于冷軋輥制造行業是十分忌諱的，并且又是極力回避的。
基于上述因素，迄今為止既未聞有企業對冷軋輥的輥體兩端邊緣部位推出無軟帶的成功之事，也未見有文獻報道的突破之例。
發明內容
本發明的任務是要提供一種鍛鋼冷軋輥無軟帶制備方法，該方法能保障輥體兩端邊緣部位無軟帶區域存在。
本發明的任務是這樣來完成的，一種鍛鋼冷軋輥無軟帶制備方法，它包括感應加熱淬火步驟，特點是在感應加熱時，將輥體兩端邊部加熱溫度提高到與輥體中部區域的加熱溫度相一致；在感應加熱完成后進行淬火時，對作用于輥體兩端邊部區域和輥體其它區域的冷卻介質實行梯度控制。
本發明所述的輥體兩端邊部加熱溫度為860-950℃。
本發明所述的梯度控制是指對輥體兩端邊部區域施以小冷卻介質量，在避開輥體兩端邊部區域后，對輥體其它區域增加冷卻介質量。
本發明所述的小冷卻介質量為100-170m3/h，而所述的增加冷卻介質量為增加至200-400m3/h。
本發明所述的冷卻介質為水。
本發明方法的優點能使所得到的冷軋輥的輥體兩端邊部的硬度滿足與輥體其它區域相一致的硬度要求，消除了已有技術中在輥體兩端邊部留有軟帶區域的現象。
具體實施例方式
實施例1以制備材質為Cr2(鉻含量2％)、φ400mm、輥體硬度90-95HSD、軟帶要求≤50mm的冷軋輥為例。
將經由前道的步驟加工后的輥體送入感應加熱裝置的感應器進行感應加熱，由于輥體兩端邊部形狀相對尖銳，存在尖角效應，即感應渦流在此處相對集中，升溫較快，所以將感應加熱裝置的感應器的感應加熱功率控制在輥體正常加熱功率的70％，即可實現輥體兩端邊部達到860℃，例如該輥體正常加熱到860℃時，功率約為460KW，在輥體兩端邊緣軟帶區域約50mm范圍內，功率設定為460KW的70％，從而可實現非軟帶區(除輥體兩端邊部區域外的輥體其它區域)相同溫度860℃的均勻加熱，使輥體兩端邊部組織充分奧氏體化，在加熱過程中，輥體相對于加熱器連續勻速運動，通過邊部加熱功率的調整，在連續運動中輥體兩端邊部實現高溫加熱，當輥體兩端邊部連續相對移出感應器進入冷卻介質噴射器例如噴水器冷卻即淬火；在淬火時，對移出感應器的輥體兩端邊部各50mm區域以110m3/h的小冷卻量將作為冷卻介質的水由噴水器噴及或稱噴淋，該小冷卻量可以降低對50mm區域的冷卻強度，減小輥體兩端邊部應力，以有效地避免邊部裂紋和邊部剝落，在避過輥體兩端邊部的敏感區域后，將作為冷卻介質的水量提高，具體是避開輥體兩端各50mm區域，以260m3/h的冷卻水量噴及到輥體的其余區域，完成淬火后，經后續的低溫回火，對所得到的冷軋輥進行檢測，結果表明軟帶區域的硬度為91-92HSD，非軟帶區域的硬度為91-93HSD，無裂紋和剝落，滿足了無軟帶要求。上面提及的感應加熱裝置可采用諸如由中國河北省保定三伊天星電氣有限公司或中國河南省鄭州市科創電子有限公司生產的感應加熱機，但優選采用由中國江蘇省常熟市鋼寶軋輥研究所生產、銷售的CS-III型多功能輥軋淬火機床。
實施例2以制備材質為Cr3(鉻含量3％)、φ500mm、輥體硬度92-96HSD、軟帶要求≤40mm的冷軋輥為例。
將經由前道的步驟加工后的輥體送入感應加熱裝置的感應器進行感應加熱，由于輥體兩端邊部形狀相對尖銳，存在尖角效應，即感應渦流在此處相對集中，升溫較快，所以將感應加熱裝置的感應器的感應加熱功率控制在輥體正常加熱功率的70％，即可實現輥體兩端邊部達到900℃，例如該輥體正常加熱到900℃時，功率約為540KW，在輥體兩端邊緣軟帶區域約40mm范圍內，功率設定為540KW的70％，從而可實現非軟帶區(除輥體兩端邊部區域外的輥體其它區域)相同溫度900℃的均勻加熱，使輥體兩端邊部組織充分奧氏體化，在加熱過程中，輥體相對于加熱器連續勻速運動，通過邊部加熱功率的調整，在連續運動中輥體兩端邊部實現高溫加熱，當輥體兩端邊部連續相對移出感應器進入冷卻介質噴射器例如噴水器冷卻即淬火；在淬火時，對移出感應器的輥體兩端邊部各40mm區域以130m3/h的小冷卻量將作為冷卻介質的水由噴水器噴及或稱噴淋，該小冷卻量可以降低對40mm區域的冷卻強度，減小輥體兩端邊部應力，以有效地避免邊部裂紋和邊部剝落，在避過輥體兩端邊部的敏感區域后，將作為冷卻介質的水量提高，具體是避開輥體兩端各40mm區域，以300m3/h的冷卻水量噴及到輥體的其余區域，完成淬火后，經后續的低溫回火，對所得到的冷軋輥進行檢測，結果表明軟帶區域的硬度為92-93HSD，非軟帶區域的硬度為93-95HSD，無裂紋和剝落，滿足了無軟帶要求。
實施例3
以制備材質為Cr5(鉻含量5％)、φ560mm、輥體硬度93-97HSD、軟帶要求≤35mm的冷軋輥為例。
將經由前道的步驟加工后的輥體送入感應加熱裝置的感應器進行感應加熱，由于輥體兩端邊部形狀相對尖銳，存在尖角效應，即感應渦流在此處相對集中，升溫較快，所以將感應加熱裝置的感應器的感應加熱功率控制在輥體正常加熱功率的70％，即可實現輥體兩端邊部達到950℃，例如該輥體正常加熱到950℃時，功率約為620KW，在輥體兩端邊緣軟帶區域約35mm范圍內，功率設定為620KW的70％，從而可實現非軟帶區(除輥體兩端邊部區域外的輥體其它區域)相同溫度950℃的均勻加熱，使輥體兩端邊部組織充分奧氏體化，在加熱過程中，輥體相對于加熱器連續勻速運動，通過邊部加熱功率的調整，在連續運動中輥體兩端邊部實現高溫加熱，當輥體兩端邊部連續相對移出感應器進入冷卻介質噴射器例如噴水器冷卻即淬火；在淬火時，對移出感應器的輥體兩端邊部各35mm區域以150m3/h的小冷卻量將作為冷卻介質的水由噴水器噴及或稱噴淋，該小冷卻量可以降低對35mm區域的冷卻強度，減小輥體兩端邊部應力，以有效地避免邊部裂紋和邊部剝落，在避過輥體兩端邊部的敏感區域后，將作為冷卻介質的水量提高，具體是避開輥體兩端各35mm區域，以360m3/h的冷卻水量噴及到輥體的其余區域，完成淬火后，經后續的低溫回火，對所得到的冷軋輥進行檢測，結果表明軟帶區域的硬度為91-92HSD，非軟帶區域的硬度為91-93HSD，無裂紋和剝落，滿足了無軟帶要求。
權利要求
1.一種鍛鋼冷軋輥無軟帶制備方法，它包括感應加熱淬火步驟，其特征在于在感應加熱時，將輥體兩端邊部加熱溫度提高到與輥體中部區域的加熱溫度相一致；在感應加熱完成后進行淬火時，對作用于輥體兩端邊部區域和輥體其它區域的冷卻介質實行梯度控制。
2.根據權利要求1所述的鍛鋼冷軋輥無軟帶制備方法，其特征在于所述的輥體兩端邊部加熱溫度為860-950℃。
3.根據權利要求1所述的鍛鋼冷軋輥無軟帶制備方法，其特征在于所述的梯度控制是指對輥體兩端邊部區域施以小冷卻介質量，在避開輥體兩端邊部區域后，對輥體其它區域增加冷卻介質量。
4.根據權利要求3所述的鍛鋼冷軋輥無軟帶制備方法，其特征在于所述的小冷卻介質量為100-170m3/h，而所述的增加冷卻介質量為增加至200-400m3/h。
5.根據權利要求1或4所述的鍛鋼冷軋輥無軟帶制備方法，其特征在于所述的冷卻介質為水。
全文摘要
一種鍛鋼冷軋輥無軟帶制備方法，屬于軋鋼行業所使用的冷軋輥制造技術領域。它包括感應加熱淬火步驟，特點是在感應加熱時，將輥體兩端邊部加熱溫度提高到與輥體中部區域的加熱溫度相一致；在感應加熱完成后進行淬火時，對作用于輥體兩端邊部區域和輥體其它區域的冷卻介質實行梯度控制。優點能使所得到的冷軋輥的輥體兩端邊部的硬度滿足與輥體其它區域相一致的硬度要求，消除了已有技術中在輥體兩端邊部留有軟帶區域的現象。
文檔編號C21D1/56GK101058844SQ200710021389
公開日2007年10月24日 申請日期2007年4月6日 優先權日2007年4月6日
發明者田建生, 劉新建, 徐建忠, 江沛琪 申請人:江蘇鋼寶軋輥有限公司