[發(fā)明專利]小直徑軋輥中頻穿透淬火方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710169062.5
• 申請(qǐng)日: 2007-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN101215627A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 詹益清;張政;曹祥承;余娟;董偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢寶德機(jī)電有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C21D9/38
• 分類號(hào): C21D9/38
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 王守仁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軋輥熱處理加工領(lǐng)域，特別是涉及一種小直徑軋輥中頻穿透淬火(ZT)方法。

背景技術(shù)

對(duì)于冷軋輥淬火加工，目前國(guó)際上普遍采用雙頻感應(yīng)加熱技術(shù)，如比利時(shí)O.S.B公司生產(chǎn)的雙頻(50/250赫)淬火設(shè)備很早就在國(guó)內(nèi)得到了應(yīng)用，武鋼和寶鋼都引進(jìn)了這類設(shè)備，它對(duì)于中、大型軋輥淬火作用顯著，大大增加了淬透深度，不僅提高了鋼材的屈服強(qiáng)度，也提高了鋼材的破斷強(qiáng)度、塑性和韌性，提高了軋輥的性能。但這種引進(jìn)的設(shè)備對(duì)小型冷軋輥(指Φ≤150mm)加工效果很不理想，因?yàn)樾⌒屠滠堓佉话愣加凶约邯?dú)特的技術(shù)要求，即要求整個(gè)截面全部淬透，這對(duì)頻率過高、加熱速度很快的中頻感應(yīng)加熱來說是很難實(shí)現(xiàn)的，如過分延長(zhǎng)感應(yīng)加熱的透熱時(shí)間，就會(huì)大大降低加熱速度，淬火后軋輥性能變壞。比如武鋼硅鋼片廠的森吉米爾軋機(jī)使用的ZR-22BS-42軋輥，其外型尺寸為φ71×1180mm，無法采用進(jìn)口的雙頻淬火設(shè)備進(jìn)行加工。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種小直徑軋輥中頻穿透淬火方法，以適合小型軋輥的熱處理加工。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：采用一種將普通的電爐加熱和中頻感應(yīng)加熱這二者結(jié)合起來的淬火方法，具體是：先將軋輥用三段恒溫加熱爐加熱到材料相變的臨界溫度點(diǎn)下，經(jīng)過透熱保溫2～3個(gè)小時(shí)后，再將軋輥一邊旋轉(zhuǎn)一邊下降到中頻感應(yīng)圈中，啟動(dòng)中頻感應(yīng)電源進(jìn)行加溫，使軋輥達(dá)到淬硬溫度，然后用恒溫冷水進(jìn)行淬火處理，并將淬火后的軋輥進(jìn)行回火處理。

本發(fā)明為了保證小型軋輥的熱處理時(shí)的淬火質(zhì)量，主要是從兼顧保證工件加熱的穿透性和保證較高的加熱速度這兩點(diǎn)著手。為此，需要提供一種不同于普通的電爐加熱和中頻感應(yīng)加熱，而是一種將二者結(jié)合起來的新工藝方法，即：將整個(gè)加熱過程分成兩部分來完成，即低溫(相變點(diǎn)以下)時(shí)的緩慢整體加熱和高溫(相變點(diǎn)以上)時(shí)的快速表面加熱。對(duì)此，低溫采用電爐加熱，高溫采用感應(yīng)設(shè)備加熱，這種加熱速度上的快慢結(jié)合，不僅大大增加了淬透深度，并且保持了金屬在相變點(diǎn)以上加熱的高速度，淬火后得到非常細(xì)化的組織，軋輥性能十分優(yōu)良。也就是說保證了加工出的軋輥形變小，硬度和韌性能滿足軋機(jī)軋制冷軋硅鋼片的要求。

還有，在技術(shù)上值得注意的是形狀細(xì)長(zhǎng)的小軋輥，由于其重量有限，熱容量亦有限，熱量的稍微散失都會(huì)引起預(yù)熱溫度的變化，只有將于預(yù)熱設(shè)備(三段恒溫電熱爐)和中頻感應(yīng)器緊密地連在一起，才能保證輥面上的每一個(gè)點(diǎn)進(jìn)入感應(yīng)器的瞬間溫度處于定值，保證了淬火溫度的均勻性，這是和大、中型冷軋輥可以事先單獨(dú)在爐子中預(yù)熱(或用感應(yīng)器多次反復(fù)加熱)，然后再吊裝到淬火機(jī)床上感應(yīng)加熱是有很大區(qū)別的。

本發(fā)明與當(dāng)前軋輥使用的傳統(tǒng)鹽浴式淬火工藝相比：具有環(huán)保和節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，特別是可以記錄軋輥的加熱過程參數(shù)和淬火溫度參數(shù)，并對(duì)這些存入數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理，當(dāng)軋輥出現(xiàn)問題后，可以追溯每根軋輥的加工過程參數(shù)，有利于工藝人員根據(jù)這些數(shù)據(jù)調(diào)整加工工藝，保證批量化生產(chǎn)的質(zhì)量。并且具有便于操作、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明工藝的設(shè)備結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)示意圖。

圖2是本發(fā)明的自動(dòng)控制框圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供的小直徑軋輥中頻穿透淬火方法，是一種將普通的電爐加熱和中頻感應(yīng)加熱這二者結(jié)合起來的淬火方法，具體是：先將軋輥用三段恒溫加熱爐加熱到材料相變的臨界溫度點(diǎn)下，加熱溫度為600～700℃；經(jīng)過透熱保溫2～3個(gè)小時(shí)后，再將軋輥一邊旋轉(zhuǎn)一邊下降到中頻感應(yīng)圈中，啟動(dòng)中頻感應(yīng)電源進(jìn)行加溫，加熱溫度為為1100℃左右(例如1000～1200℃)，使軋輥達(dá)到淬硬溫度；然后用20℃左右(例如17～23℃)的恒溫冷水進(jìn)行淬火處理，并用冷卻水繼續(xù)冷卻3～5分鐘；淬火后的軋輥?zhàn)詈筮€進(jìn)行回火處理。