[发明专利]双频三效冷轧辊感应淬火工艺

说明书

技术领域

本发明涉及轧辊制造技术领域，尤其是一种双频三效冷轧辊感应淬火工艺。

背景技术

冷轧辊是薄板冷轧机的主要工作部件，它决定着轧材质量和轧机的生产率。在工作状态下要求冷轧辊具有很高的强度、良好的韧性和耐磨性，此外还要求冷轧辊有较深的淬硬层，而淬硬层深度通过淬火工艺来实现。

确定合适的轧辊淬火工艺，在保证轧辊最佳使用性能前提下，达到较深的淬硬层深度，是轧辊制造不可或缺的关键环节。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种双频三效冷轧辊感应淬火工艺，以提高轧辊的淬硬层深度。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

双频三效冷轧辊感应淬火工艺，所述感应淬火工艺包括下列工艺步骤，

1)对轧辊进行预热处理；

2)对轧辊进行感应淬火热处理；

3)对轧辊进行回火处理。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤1)中预热处理的具体过程为，采用台车炉将轧辊预热至250～400℃，预热时间为10～20h。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤2)中感应淬火热处理的具体过程为，将预热处理后的轧辊按照一定的工装位置放置在双频三效感应淬火装置内，先采用感应加热圈对由上至下移动的轧辊进行加热，然后采用喷水器对加热后的轧辊进行喷水冷却淬火。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述感应加热圈与轧辊之间的间隙为15～30mm，所述轧辊的移动速度为0.3～0.8mm/s。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述双频三效感应淬火装置内由上至下依次设置第一感应加热圈、第二感应加热圈、第三感应加热圈，所述第一感应加热圈的加热温度为850～940℃、第二感应加热圈的加热温度为850～940℃、第三感应加热圈的加热温度为850～940℃，所述第一感应加热圈与第二感应加热圈之间的距离为10～50mm，所述第二感应加热圈与第三感应加热圈之间的距离为40～80mm。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述喷水器与第三感应加热圈之间的距离为10～60mm，所述喷水器上对称设置若干个喷水嘴，所述喷水嘴之间的间隔为5～30mm。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述喷水嘴的喷水流量为4000～8000ml/min。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤3)中回火处理的具体过程为，在感应淬火热处理后，将轧辊放入回火炉内回火，回火温度为100～480℃，回火时间为40～120h。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述轧辊的表面硬度为75～100HSD。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

本发明通过对淬火感应器间隙调节和轧辊移动速度的控制，有效的解决淬硬层深度和组织性能不能兼顾的难题。采用本发明工艺方法制得的冷轧辊，具有较高的淬硬层深度，经生产试验证明，淬硬层深度较常规工艺直径方向可提高15mm以上，满足所有冷轧机用工作辊和中间辊工作层使用要求。轧辊淬硬层硬度在75～100HSD以内，辊身组织细密均匀，保证冷轧辊的耐磨性等使用性能。

本发明采用双频感应淬火工艺，加深表面加热层的深度和延长表面加热层的奥氏体化时间，从而获得较深的淬硬层。感应加热圈的选取是关键，本发明通过三个感应加热圈，同时控制好轧辊与感应器的间隙，既保证不会因间隙过大会使表层一定深度范围内很难达到淬火温度，从而导致淬硬层深度不足；也不会因间隙过小会造成淬硬层硬度梯度不好。在输出功率一定情况下，加热速度决定于轧辊移动速度，本发明通过控制轧辊的移动速度，既避免移动速度过快，透热层浅，淬硬层达不到预期目标；又避免移动速度太慢，轧辊表层易过热，造成辊身组织粗大，轧辊抗事故性能降低。

具体实施方式

本发明公开的双频三效冷轧辊感应淬火工艺，包括下列工艺步骤，

1)对轧辊进行预热处理。

本步骤中预热处理的具体过程为，采用台车炉将轧辊预热至250～400℃，预热时间为10～20h。

2)对轧辊进行感应淬火热处理。

本步骤中感应淬火热处理的具体过程为，将预热处理后的轧辊按照一定的工装位置放置在双频三效感应淬火装置内，先采用感应加热圈对由上至下移动的轧辊进行加热，然后采用喷水器对加热后的轧辊进行喷水冷却淬火。

本步骤中感应加热圈与轧辊之间的间隙为15～30mm，轧辊的移动速度为0.3～0.8mm/s。