[發明專利]一種42CrMo4磨輥軸的雙液淬火熱處理方法

有效

• 申請號: 201010136764.5
• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN101805824A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 于慎君;邵文華;李德福;張峰;代博杰;李光;陳艷芳;毛彥臣
• 申請（專利權）人: 中信重工機械股份有限公司
• 主分類號: C21D9/38
• 分類號: C21D9/38;C21D1/18
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 符繼超

技術領域

本發明屬于淬火熱處理技術領域，尤其適用于具有不同軸徑且軸徑之差較大的一種42CrMo4磨輥軸的雙液淬火熱處理方法。

背景技術

大型立磨是生產水泥的新型原料粉磨制備裝備，是我國水泥行業中的大型高效節能重大技術裝備領域。由于立磨產品用于采礦的工作環境，其工作條件復雜，而作為傳動系統中的磨輥軸，承受極大的負荷，因此要求的綜合機械性能較高，因旋轉帶動磨盤等零件需要的強度及沖擊韌性很高，其熱處理工藝的制定及執行存在較大的技術難度，

具有不同軸徑且軸徑之差較大的磨輥軸的結構尺寸見圖1，磨輥軸材料采用42CrMo4，熱處理硬度要求HB205-250，機械性能要求如下：

σs(MPa)??σ_b(MPa)??δ5％??A_kDVM(J)

690-840???460???????15?????38

磨輥軸技術難點是重量大，不同軸徑處的軸徑之差較大，比如D1軸徑尺寸達到Φ1650mm，D2軸徑尺寸達到Φ870mm，D1-D2＝780mm，D1軸徑近似等于兩倍的D2軸徑。按照通常采用的油冷卻淬火工藝容易出現冷卻不足而使性能達不到技術要求，這種油冷卻淬火工藝大致如下：

A、剛入爐加熱時以每小時小于60℃速度升溫到350℃保溫，然后以每小時小于60℃速度繼續加熱升溫到650℃保溫，在650℃保溫后再以每小時小于80℃速度加熱升溫到淬火加熱溫度840～860℃保溫；

B、840-860℃加熱保溫后準備淬火，淬火前，測定冷卻介質油溫在20～60℃并記錄，如介質溫度達不到工藝要求的溫度，打開循環泵進行調整，入油冷卻時間按20～25min/100mm(有效截面軸徑尺寸)執行；

C、油冷卻至磨輥軸表面溫度在200℃以下后及時裝爐回火，回火時，升溫至350℃保溫，然后以每小時小于60℃速度繼續升溫到回火加熱溫度550～570℃，回火保溫后零件吊出爐子在靜止的空氣中冷卻。

由于磨輥軸各軸徑之差較大，若采用激烈的油冷卻淬火工藝造成42CrMo4磨輥軸各軸徑的截面處冷速不同而產生大的熱應力和組織應力，從而產生開裂現象，降低磨輥軸的強度，其沖擊值達不到技術要求，用戶不予接受。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種42CrMo4磨輥軸的雙液淬火熱處理方法，該雙液淬火熱處理方法采用降低淬火溫度及雙液淬火處理方式，既保證了42CrMo4磨輥軸全部達到綜合機械性能要求，又能夠降低42CrMo4磨輥軸開裂或變形現象發生。

為實現上述發明目的，本發明采用如下所述的技術方案：

在闡述本發明技術方案之前，假定42CrMo4磨輥軸具有不同的軸徑分別為D1、D2、…、Di，i為自然整數，并且D1＞D2＞…＞Di，由于42CrMo4磨輥軸不同軸徑處呈臺階狀，把軸徑相對較大且該軸徑較大處的軸長也相對較長之處的軸截面稱之為42CrMo4磨輥軸的有效截面軸徑尺寸，有效截面軸徑尺寸單位按mm計。

所述的一種42CrMo4磨輥軸的雙液淬火熱處理方法包括有42CrMo4磨輥軸的放置方式、42CrMo4磨輥軸的加熱、42CrMo4磨輥軸的降溫、42CrMo4磨輥軸的雙液淬火和42CrMo4磨輥軸的回火五個工藝步驟，五個工藝步驟分述如下：

①42CrMo4磨輥軸的放置方式

將42CrMo4磨輥軸放置在平整的淬火料盤上，42CrMo4磨輥軸的最大軸徑端與最小軸徑端按軸線要支墊成同一水平面，以避免42CrMo4磨輥軸加熱時產生變形趨勢；

②42CrMo4磨輥軸的加熱

先對加熱爐升溫至不大于300℃時將支墊好的42CrMo4磨輥軸連同淬火料盤一起放入加熱爐內加熱，加熱速度控制在小于60℃/每小時至350℃時保溫2小時，然后以小于60℃/每小時的加熱速度繼續升溫至650℃時保溫4小時，最后以小于80℃/每小時的加熱速度升溫至雙液淬火前42CrMo4磨輥軸處于奧氏體化時的840～860℃保溫一段時間，所述的保溫一段時間按[有效截面軸徑尺寸×(40～50)分鐘/100mm]來計算并控制；

③42CrMo4磨輥軸的降溫

對雙液淬火前的42CrMo4磨輥軸采取降溫處理，待仍舊保持奧氏體化的42CrMo4磨輥軸表面溫度降至800～820℃時保溫1.5小時后以做好雙液淬火前的準備工作；

④42CrMo4磨輥軸的雙液淬火