一種超深淬硬層冷軋輥的熱處理方法及熱處理時采用的淬火設備的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種超深淬硬層冷軋輥的熱處理方法及熱處理時采用的淬火設備，該熱處理方法步驟為：先將軋輥放入預熱爐中預熱；預熱好的軋輥安裝到淬火機床，該淬火機床采用兩道工頻圈、一道中頻圈對軋輥進行淬火，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行-120～-150℃的深冷處理；軋輥溫度至室溫后進行130～150℃回火；對回火后的軋輥進行輥身表面硬度檢測合格后，即制的所需的超深淬硬層冷軋輥。本發明通過對預熱后的冷軋輥進行雙頻三線圈感應淬火處理工藝，提高了淬火溫度的均勻性以及滲透性。
【專利說明】一種超深淬硬層冷軋輥的熱處理方法及熱處理時采用的淬火設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及冷軋輥的感應淬火工藝及采用的淬火設備，具體地說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采用的淬火設備。
【背景技術】
[0002]隨著市場對多輥連軋機的普遍使用，以及Cr5等高淬透性的材料推廣與應用，對軋輥(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)】；普通的兩圈感應淬火淬硬層(15-30mm)及等硬層(10-20mm),因此研究開發提高淬硬層深度及等硬層深度的技術，已經成為迫切的需要。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對現有技術存在的問題，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采用的淬火設備。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案解決的:
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、首先將軋輥放入預熱爐中，在250~350°C的溫度下進行預熱；
b、將預熱好的軋輥安裝于淬火機床對輥身進行轉動噴水淬火，該淬火機床采用兩道工頻圈、一道中頻圈對軋輥進行淬火處理，工頻圈的淬火溫度為940~960°C，中頻圈的淬火溫度為970~1000°C，同時噴水圈的參數為淬火水溫度15~20°C、淬火水壓0.15~
0.40MPa ；
C、將淬火熱處理結束的軋輥冷卻至室溫，吊入冷處理槽進行-120~_150°C的深冷處理，持續時間4~6h ;
d、將冷處理好的軋輥吊出，待軋輥溫度回升至室溫時吊入回火爐進行130~150°C回火，回火時間不低于72h ；
e、對回火后的軋輥進行輥身表面硬度檢測合格后，即制的所需的超深淬硬層冷軋輥。
[0005]所述步驟a中的軋輥預熱時間為10~12h。
[0006]所述步驟b中的軋輥在噴水淬火時，軋輥旋轉速度為20_40r/min，軋輥移動速度為 30-50mm/mino
[0007]所述步驟b中的軋輥在淬火結束后進行冷卻，蓄冷時間為45~120min。
[0008]軋輥在熱處理之前要對毛坯進行粗加工和調質處理，使得調質硬度達到40-45HSD，然后對調質后的軋輥進行半精加工使得輥身直徑磨削至設定的尺寸。
[0009]一種超深淬硬層冷軋輥熱處理時采用的淬火設備，包括淬火機床，其特征在于:所述淬火機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有蓄冷池。
[0013]本發明相比現有技術有如下優點:
本發明通過對預熱后的冷軋輥進行雙頻三線圈感應淬火處理工藝，即用二個工頻感應線圈和一個中頻感應線圈先后對冷軋輥進行加熱，冷卻后進行冷處理并轉入回火工序，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；經上述過程處理后可將淬硬層深度提高到40mm以上且等硬層深度達到30mm以上，經檢測軋輥表面硬度達到95-96HSD，軋輥硬度的均勻性< 1HSD。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]附圖1為本發明的超深淬硬層冷軋輥熱處理時采用的淬火設備結構示意圖。
[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。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖與實施例對本發明作進一步的說明。
[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、首先將軋輥放入預熱爐中，在250~3 50°C的溫度下進行預熱，軋輥預熱時間為10~12h ;b、將預熱好的軋輥安裝于淬火機床對輥身進行轉動噴水淬火，該淬火機床采用兩道工頻圈、一道中頻圈對軋輥進行淬火處理，淬火處理時軋輥旋轉速度為20-40r/min且軋輥移動速度為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，同時噴水圈的參數為淬火水溫度15~20°C、淬火水壓0.15~0.40MPa，軋輥在淬火結束后進行冷卻，蓄冷時間45-120min ;c、將淬火熱處理結束的軋輥冷卻至室溫，吊入冷處理槽進行-120~_150°C的深冷處理，持續時間4~6h ;d、將冷處理好的軋輥吊出，待軋輥溫度回升至室溫時吊入回火爐進行130~150°C回火，回火時間不低于72h ;e、對回火后的軋輥進行輥身表面硬度檢測合格后，即制的所需的超深淬硬層冷軋輥。另外軋輥在進行該熱處理工藝之前要對毛坯進行粗加工和調質處理，使得調質硬度達到40-45HSD，然后對調質后的軋輥進行半精加工使得輥身直徑磨削至設定的尺寸后才能進行熱處理。
[0018]一種超深淬硬層冷軋輥熱處理時采用的淬火設備,包括淬火機床,在淬火機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。軋輥在淬火時的結構示意圖如圖1所示，軋輥6在淬火前位于第一工頻圈I的上方，淬火時逐漸旋轉向下依次經過第一工頻圈1、第二工頻圈2、中頻圈3和噴水圈4后完成淬火，進入蓄冷池5內進行蓄冷。
[0019]材質要求MC5，輥身直徑Φ510πιπι，輥面要求硬度93-97HSD，采用三圈雙頻感應淬火，對毛坯進行粗加工和調質處理，使得調質硬度達到40-50HSD，然后對調質后的軋輥進行半精加工使得輥身直徑磨削至設定的尺寸后才能進行熱處理。選擇合理的感應圈(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所示安裝于淬火機床上。
[0020]實施例一
該超深淬硬層冷軋輥熱處理的過程如下:首先將軋輥放入預熱爐中，在250°C的溫度下進行預熱，軋輥預熱時間為12h ;將預熱好的軋輥安裝于淬火機床對輥身進行轉動噴水淬火，淬火處理時軋輥旋轉速度為40r/min且軋輥移動速度為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，同時噴水圈的參數為淬火水溫度15~20°C、淬火水壓0.30MPa，軋輥在淬火結束后進行冷卻，蓄冷時間80min ;將淬火熱處理結束的軋輥冷卻至室溫，吊入冷處理槽進行_150°C的深冷處理，持續時間4h ;將冷處理好的軋輥吊出，待軋輥溫度回升至室溫時吊入回火爐進行135°C回火，回火時間96h ;對回火后的軋輥進行輥身表面硬度檢測合格后，即制的所需的超深淬硬層冷軋輥。
[0021]實施例二
該超深淬硬層冷軋輥熱處理的過程如下:首先將軋輥放入預熱爐中，在300°C的溫度下進行預熱，軋輥預熱時間為Ilh ;將預熱好的軋輥安裝于淬火機床對輥身進行轉動噴水淬火，淬火處理時軋輥旋轉速度為35r/min且軋輥移動速度為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，同時噴水圈的參數為淬火水溫度15~20°C、淬火水壓0.15MPa，軋輥在淬火結束后進行冷卻，蓄冷時間120min ;將淬火熱處理結束的軋輥冷卻至室溫，吊入冷處理槽進行_140°C的深冷處理，持續時間5h ;將冷處理好的軋輥吊出，待軋輥溫度回升至室溫時吊入回火爐進行150°C回火，回火時間72h ;對回火后的軋輥進行輥身表面硬度檢測合格后，即制的所需的超深淬硬層冷軋輥。
[0022]實施例三
該超深淬硬層冷軋輥熱處理的過程如下:首先將軋輥放入預熱爐中，在350°C的溫度下進行預熱，軋輥預熱時間為1h ;將預熱好的軋輥安裝于淬火機床對輥身進行轉動噴水淬火，淬火處理時軋輥旋轉速度為20r/min且軋輥移動速度為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，同時噴水圈的參數為淬火水溫度15~20°C、淬火水壓0.40MPa，軋輥在淬火結束后進行冷卻，蓄冷時間45min ;將淬火熱處理結束的軋輥冷卻至室溫，吊入冷處理槽進行_120°C的深冷處理，持續時間6h ;將冷處理好的軋輥吊出，待軋輥溫度回升至室溫時吊入回火爐進行130°C回火，回火時間120h ;對回火后的軋輥進行輥身表面硬度檢測合格后，即制的所需的超深淬硬層冷軋輥。
[0023]經上述實施例熱處理后得到的超高硬度有色金屬冷軋輥經檢測后可得，軋輥的表面硬度達到95-96HSD，軋輥硬度的均勻性< 1HSD，對軋輥進行剖析:淬硬層深度達到42mm且等硬層深度達到33mm。
[0024]本發明通過對預熱后的冷軋輥進行雙頻三線圈感應淬火處理工藝，即用二個工頻感應線圈和一個中頻感應線圈先后對冷軋輥進行加熱，冷卻后進行冷處理并轉入回火工序，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；經上述過程處理后可將淬硬層深度提高到40mm以上且等硬層深度達到30mm以上，經檢測軋輥表面硬度達到95-96HSD，軋輥硬度的均勻性< 1HSD。
[0025]以上實施例僅為說明本發明的技術思想，不能以此限定本發明的保護范圍，凡是按照本發明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發明保護范圍之內；本發明未涉及的 技術均可通過現有技術加以實現。
【權利要求】
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、首先將軋輥放入預熱爐中，在250~350°C的溫度下進行預熱； b、將預熱好的軋輥安裝于淬火機床對輥身進行轉動噴水淬火，該淬火機床采用兩道工頻圈、一道中頻圈對軋輥進行淬火處理，工頻圈的淬火溫度為940~960°C，中頻圈的淬火溫度為970~1000°C，同時噴水圈的參數為淬火水溫度15~20°C、淬火水壓0.15~0.40MPa ； C、將淬火熱處理結束的軋輥冷卻至室溫，吊入冷處理槽進行-120~_150°C的深冷處理，持續時間4~6h ; d、將冷處理好的軋輥吊出，待軋輥溫度回升至室溫時吊入回火爐進行130~150°C回火，回火時間不低于72h ； e、對回火后的軋輥進行輥身表面硬度檢測合格后，即制的所需的超深淬硬層冷軋輥。
2.根據權利要求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中的軋輥預熱時間為10~12h。
3.根據權利要求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，軋輥旋轉速度為20-40r/min，軋輥移動速度為30-50mm/min。
4.根據權利要求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中的軋輥在淬火結束后進行冷卻，蓄冷時間為45~120min。
5.根據權利要求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毛坯進行粗加工和調質處理，使得調質硬度達到40-45HSD，然后對調質后的軋輥進行半精加工使得輥身直徑磨削至設定的尺寸。
6.一種超深淬硬層冷軋輥熱處理時采用的淬火設備，包括淬火機床，其特征在于:所述淬火機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.根據權利要求6所述的超深淬硬層冷軋輥熱處理時采用的淬火設備，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.根據權利要求6所述的超深淬硬層冷軋輥熱處理時采用的淬火設備，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.根據權利要求6所述的超深淬硬層冷軋輥熱處理時采用的淬火設備，其特征在于:所述噴水圈(4)的下方設有蓄冷池(5)。
【文檔編號】C21D9/38GK104032103SQ201410197476
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月12日 優先權日:2014年5月12日
【發明者】楊國平, 陳彬, 曹旭, 蔣云峰, 邵斌 申請人:宜興市永昌軋輥有限公司