[發(fā)明專利]一種支承輥逆變電源差溫淬火裝置及熱處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210523598.3
• 申請(qǐng)日: 2012-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN103014298A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛宏堂;李文;高建文;甄志亮;王振
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中冶陜壓重工設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): C21D9/38
• 分類號(hào): C21D9/38;C21D1/667;C21D1/18
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 羅笛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料表面熱處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種支承輥逆變電源差溫淬火裝置，本發(fā)明還涉及一種支承輥逆變電源差溫加熱及淬火方法。

背景技術(shù)

長(zhǎng)期以來，大型支承輥的熱處理均采用工頻連續(xù)加熱掃描淬火、差溫爐加熱淬火（或半透燒加熱）的工藝方法，前者雖然生產(chǎn)效率較高但硬化層分布不盡合理且深度較淺，難以發(fā)揮材料優(yōu)勢(shì)，而且也滿足不了現(xiàn)代軋機(jī)的工作要求。而差溫淬火處理方法一方面工藝周期長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，能源消耗大且工作環(huán)境差、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，同時(shí)還要設(shè)計(jì)制作專用保護(hù)水套保護(hù)軋輥輥頸不被加熱；另一方面這種方法生產(chǎn)的軋輥殘余應(yīng)力大，該方法難以適應(yīng)高Cr、高技術(shù)、高要求的支承輥的熱處理生產(chǎn)，導(dǎo)致軋輥斷裂等使用事故不斷發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種支承輥逆變電源差溫淬火裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)工藝周期長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，能源消耗大且工作環(huán)境差、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大的問題

本發(fā)明的另一目的是提供一種支承輥逆變電源差溫加熱及淬火方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的支承輥輥身、輥頸技術(shù)要求不同，淬硬層深度不夠，加熱溫度分布不均勻，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量差的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種支承輥逆變電源差溫淬火裝置，在機(jī)床機(jī)架底面中間位置設(shè)置有加熱器總成，沿機(jī)床機(jī)架兩側(cè)分別豎直設(shè)置有一套主絲杠和一套副絲杠，兩套主絲杠沿機(jī)床機(jī)架底面向上豎直設(shè)置，兩套主絲杠之間套裝有上橫梁，上橫梁的中間位置設(shè)置有吊桿，吊桿向下與吊具連接，吊具的下端用于連接待淬火的支承輥；兩套副絲杠沿機(jī)床機(jī)架底面向下豎直設(shè)置，在兩套副絲杠之間套裝有下橫梁，下橫梁上表面中間位置設(shè)置有下頂尖，在兩套副絲杠之間還設(shè)置有噴水霧裝置；

加熱器總成另外連接有加熱控制單元。

本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是，一種支承輥逆變電源差溫加熱及淬火方法，利用上述的裝置，按照以下步驟實(shí)施：

步驟1、對(duì)待淬火的支承輥進(jìn)行預(yù)熱

將待淬火的支承輥在350℃~400℃加熱；

步驟2、快速加熱和高溫保溫

第一階段，快速加熱升溫到930℃-960℃，根據(jù)輥身直徑的不同升溫時(shí)間為40-60分鐘，

第二階段，淬火溫度保溫過程，總保溫時(shí)間根據(jù)要求淬硬層深度，控制輥芯溫度＜600℃，依據(jù)下述公式（2）來進(jìn)行控制，其中的P_H為軋輥表面加熱層深度，δ為電流透入深度，t₀為350℃-930℃的加熱時(shí)間，

步驟3、噴水霧淬火及回火處理

采用整體噴水霧淬火，冷卻時(shí)間為140-180分鐘，支承輥的終冷溫度控制在不超過100℃；再轉(zhuǎn)入300℃-350℃進(jìn)行保溫，保溫時(shí)間為10-15小時(shí)；然后升溫到400℃-450℃進(jìn)行回火，回火時(shí)間為100-120小時(shí)。

本發(fā)明的有益效果是：采用逆變電源差溫?zé)崽幚矸绞剑紫葘?duì)輥頸、輥芯進(jìn)行強(qiáng)韌化處理，然后通過逆變電源差溫?zé)崽幚矸绞皆賹?duì)支承輥工作層進(jìn)行淬火處理，由于加熱速度快，支承輥輥芯部未奧氏體化，芯部韌性組織保持不變。使得支承輥工作層達(dá)到熱處理工藝要求，而支承輥芯部卻仍保持在奧氏體溫度以下，使支承輥的工作層得到需要的淬火組織，芯部仍保留預(yù)處理時(shí)的韌性組織。等溫的目的是使支承輥輥身均熱并達(dá)到塑性狀態(tài)，防止以后快速升溫時(shí)產(chǎn)生很大的應(yīng)力使工件開裂。逆變電源差溫加熱工藝，使支承輥輥身表面形成一定厚度的等溫層，而心部溫度較低，支承輥熱容量小，淬火后得到所需等硬層深度，且其應(yīng)力分布較為理想。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用逆變電源差溫?zé)崽幚砉に囍圃斓闹С休伒氖褂眯阅苊黠@高于整體熱處理工藝制造的支承輥，在耐磨性、毫米軋制量和抗事故性方面都有顯著的提高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的支承輥逆變電源差溫淬火裝置結(jié)構(gòu)（加熱狀態(tài)）示意圖；

圖2是本發(fā)明的支承輥逆變電源差溫淬火裝置結(jié)構(gòu)（淬火狀態(tài)）示意圖；

圖3是本發(fā)明支承輥逆變電源差溫淬火裝置中的加熱控制單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是采用本發(fā)明方法的實(shí)施例1的Φ1350支承輥淬硬層硬度梯度曲線分布圖；

圖5是采用本發(fā)明方法的實(shí)施例2的Φ1260支承輥淬硬層硬度梯度曲線分布圖。