[发明专利]一种用于辊套的淬火方法

说明书

本发明专利申请是针对申请号为：2014108279408的分案申请，原申请的申请日为：2014-12-25，发明创造名称为：一种用于辊套的淬火装置及其淬火方法。

技术领域

本发明属于机械方法领域，更具体地说，涉及一种用于辊套的淬火方法。

背景技术

淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。

淬火是使工件获得预期的组织和性能而采用的一种热处理工艺。决定淬火质量的重要因素之一是工件周围淬火介质的运动状况。淬火时，若工件周围淬火介质流速过低，则工件冷却速度过慢，无法获得工件所需的组织和性能；若工件周围淬火介质流速不均，则工件冷却速度不均，容易导致工件表面淬火组织不均匀，产生内应力，严重时还会造成变形、开裂等缺陷。

轧辊是使金属产生塑性变形的工具，是决定轧机效率和轧材质量的重要消耗部件。轧辊是轧钢厂轧钢机上的重要零件，利用一对或一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材。轧辊主要承受轧制时的动静载荷，磨损和温度变化的影响。轧辊在制造和使用前的准备工序中会产生残余应力和热应力。使用时又进一步受到了各种周期应力的作用，包括弯曲、扭转、剪力、接触应力和热应力等。这些应力沿辊身的分布是不均匀的、不断变化的，其原因不仅有设计因素，还有轧辊在使用中磨损、温度和辊形的不断变化。此外，轧制条件经常会出现异常情况。轧辊在使用后冷却不当，也会受到热应力的损害。所以轧辊除磨损外，还经常出现裂纹、断裂、剥落、压痕等各种局部损伤和表面损伤。

在如今的钢铁企业中，轧辊辊套对轧辊的修复起到关键作用，尤其对一些中小型企业而言，轧辊在长期服役之后会表面失效，无法使用，由于轧辊价格昂贵，更换需要大量资金，而且更换之后失效的轧辊只能当废品处理，造成巨大的浪费。因此，我们通常在轧辊失效之后用辊套来修复，先将轧辊车掉一部分，再将辊套套在轧辊工作面上继续使用，这样不仅大大降低了企业的成本，还避免了原材料的浪费。但是实际使用中对辊套内外表面要求不一，通常要求辊套内外表面硬度要有个差值，由于内表面与滚轴接触，因此硬度不宜过高，而外表面是工作面，要求有较高的硬度，以使其更耐磨，这样使得对辊套的淬火成了一个很大的难题。

经过检索，已经有部分关于辊套热处理的技术方案公开。中国专利申请号：201210180011.3，申请日：2012年6月4日，发明创造名称为：热轧铝板轧辊再生利用的加工工艺，该申请案涉及一种热轧铝板轧辊再生利用的加工工艺，其包括以下加工步骤：母体轧辊选用使用过的热轧铝板轧辊；将辊套粗加工、淬火处理；用高压水雾喷淋辊套外圆冷却、淬火；同时对辊套内圆低压水雾喷淋、冷却；辊套淬火处理后进行回火处理；辊套经车削、磨削达到加工图纸工艺要求；母体轧辊外圆车削、磨削；将辊套升温、保温，取出与母体轧辊相配复合成轧辊整体；然后再将轧辊整体回火，消除内应力；将轧辊整体经车削、磨削达到加工图纸工艺要求；经检测合格后包装入库。该发明达到废轧辊合理、反复使用，能提高热轧铝板轧辊的使用寿命，降低企业的生产成本。该申请案的不足之出在于：同时对辊套内、外侧进行水雾喷淋冷却，没有解决使辊套内外表面硬度有个差值的问题，此外没有具体的描述出水雾喷淋装置的构造，技术方案不完整。

中国专利申请号：201110450671.4，申请日：2011年12月29日，发明创造名称为：一种超强耐磨高合金钢辊压机辊套及制造方法，该申请案涉及一种超强耐磨高合金钢辊压机辊套及制造方法，属于建材行业铸造技术领域。技术方案是：辊套外层采用超强耐磨高合金钢，内层采用低碳中合金钢复合而成，通过熔化外层超强耐磨高合金钢、熔化内层低碳中合金钢、离心浇注复合辊套、复合辊套热处理工序制造而成。该发明的积极效果：优选辊套内外层材料配比，采用合理的离心复合铸造工艺，使内外层实现冶金结合，结合状态好。根据辊套高合金的特点，通过提高回火温度，经多次回火过程，加强了辊套的断裂韧性。该发明辊套外层硬度为60～64HRC，冲击韧性12J/cm2，内层硬度为26～30HRC，抗拉强度800～900MPa，屈服强度730MPa，使用寿命比以前锻造堆焊辊套提高2倍以上。该申请案的不足之处在于，虽然实现了使辊套内外表面硬度有个差值的功能，但采用对辊套内、外侧结合合金钢的工艺，操作复杂，成本较高，不适合广泛推广。