[發明專利]一種D2鋼軋輥雙頻熱處理淬火工藝及裝置

有效

• 申請號: 201710169679.0
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN106868267B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 張連華;王季;陳柏金;胡志清
• 申請（專利權）人: 中聚信海洋工程裝備有限公司
• 主分類號: C21D1/62
• 分類號: C21D1/62;C21D1/60;C21D1/18;C21D1/10;C21D9/38;C21D11/00;C21D1/667
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技術領域

本發明涉及一種熱處理工藝及裝置，尤其涉及一種采用雙頻對D₂鋼進行熱處理的淬火工藝及裝置，屬于熱處理工藝技術領域。

背景技術

D₂鋼是美國材料與試驗協會標準牌號，對應的中國標準牌號是Cr₁₂Mo₁V₁，它是一種萊氏體冷作模具鋼，具有高碳、高鉻、高耐磨性能，且具有脆性大，極易開裂的特性。D₂鋼作為冷軋工作輥多用在軋制鏡面不銹鋼板的多輥軋機上，其硬度要求一般在HRC60°-62°之間，對強度和耐磨性要求也非常高。這種軋輥近幾年國內只有部分公司可以生產，但生產規格只能局限在?120mm×1200mm以下，其余規格的D₂冷軋輥還主要依賴進口。這是因為D₂鋼的淬火溫度較高980-1020C，且對表面的脫碳要求很高，一般的爐窯難以勝任。目前國內通常通過高溫鹽爐來實現，其基本工藝是：首先在普通爐窯內預熱，然后轉入高溫鹽爐加熱，最后冷卻油淬火、回火。以上工藝存在很大弊端：1、多輥機上的D₂鋼軋輥通常細而長，吊在鹽爐中豎直加熱，出爐淬火時，先出爐的上部恰恰是最后淬火，造成淬火溫度下高上低，淬火硬度不均勻，不但影響帶鋼表面質量，還會導致軋輥早期剝落報廢，如果采取出爐翻轉掉頭淬火，淬火溫度又會下降，更容易造成軋輥彎曲；2、鹽爐淬火，基本是透淬，軋輥韌性差，易開裂；3、鹽爐對環境的污染嚴重、熱利用率低、能耗大。總而言之，采用鹽爐對D₂鋼軋輥進行加熱淬火的工藝，屬于高能耗、低產能的落后工藝，不能滿足現代工業產品的技術要求。

發明內容

為了彌補D₂鋼軋輥傳統熱處理淬火工藝的技術不足，本發明提供一種D₂鋼軋輥雙頻熱處理淬火工藝及裝置，使工件淬火硬度均勻、綜合機械性能好，工藝熱利用率高且對環境無污染。

本發明通過以下技術方案實施：一種D₂鋼軋輥雙頻熱處理淬火工藝，所述的工藝在雙頻感應淬火機床上進行，上加熱感應器為工頻50Hz，預加熱比功率1-3kw/cm²，下加熱感應器為中頻1000Hz，加熱比功率0.5-1.5kw/cm²，具體工藝包括以下步驟：

a、淬火預備

將D₂鋼軋輥兩端的中心孔夾持在雙頻感應淬火機床的上、下豎直頂尖之間，啟動軋輥繞軸線轉動并沿加熱感應器和噴水圈移動，轉速為25-35r/min，移動速度為1.8-2mm/s；

b、預加熱

軋輥輥身下端進入上加熱感應器后，上加熱感應器啟動，調節電位器，使電功率逐漸平穩增加，保證軋輥輥身在上加熱感應器下出口的溫度為780-800°C之間；

c、加熱

軋輥輥身下端進入下加熱感應器，下加熱感應器啟動，調節電位器，使電功率逐漸平穩增加，保證軋輥輥身在下加熱感應器下出口的溫度為980-1020°C之間；

d、噴水冷卻淬火

軋輥繼續下降使輥身下端進入噴水圈后，啟動水泵進行噴水冷卻淬火，保證工作水壓0.03-0.05MPa，淬火水溫25-35°C；

e、上加熱感應器電功率回零

當輥身上端部進入上加熱感應器后，上加熱感應器開始減電功率，到達上加熱感應器下出口時電功率減小到零；

f、下加熱感應器電功率回零

當輥身上端部進入下加熱感應器后，下加熱感應器開始減電功率，到達下加熱感應器下出口時電功率減小到零；

g、噴水冷卻保持

輥身上端部進入噴水圈并至噴水線以下后，軋輥停止下降，軋輥繼續轉動，并繼續噴水15-25s。

h、回火

在帶有循環風的箱式電阻爐里回火，爐窯溫度均勻性在±5℃范圍內，共回火兩次，第一次回火溫度550℃-560℃、回火時間36h，出爐空冷至室溫，第二次回火溫度550℃-560℃、回火時間24h；

I、硬度為HRC60°-62°、金相組織為馬氏體+合金碳化物+少量殘余奧氏體。