[发明专利]小规格轧辊的表面热处理工艺

说明书

本发明涉及一种可以提高小规格轧辊表淬质量的基于250HZ淬火设备的小规格轧辊的表面热处理工艺，通过对50/250HZ双频淬火设备的改造，去掉双频淬火机床上50HZ的工频感应圈，变成频率选择为250HZ的单中频淬火设备；在单中频淬火过程中，中频感应圈固定，采取工件旋转下降的方式进行淬火，设定预热温度为200±10℃，工件的下降速度为1.1‑1.4mm/s，工件的旋转速度为40r/min；淬火后，冷却方式为喷水冷却加淬火池继续冷却，最后选择140±10℃的回火温度进行回火，完成表面热处理过程，充分利用了50/250HZ双频淬火机床特点，淬火后轧辊质量好，硬度均匀和稳定，不易出现软点。

技术领域

本发明涉及一种可以提高小规格轧辊表淬质量的基于250HZ淬火设备的小规格轧辊的表面热处理工艺，属于热处理技术领域。

背景技术

在小规格轧辊（Φ160-Φ240）的最终热处理表淬过程中，常采用高频单感应圈进行淬火，主要操作方式为工件固定，按一定的速度旋转，加热感应圈沿淬火辊面移动加热，且喷水装置与感应圈连接，加热完立刻喷水冷却，即完成表淬过程。此方法淬火的轧辊硬度均匀性差，淬硬层浅，且硬度稳定性差，不易满足用户的技术要求。50/250HZ双频淬火机床可淬火轧辊的直径范围为Φ300-Φ700，由于该设备是工频+中频双感应圈加热，且感应圈高度达165mm，是常用的高频淬火感应圈的10倍，对于小直径轧辊淬火时，极易因加热时间过长，加热深度过深，导致轧辊芯部达到奥氏体化温度，从而使轧辊整体淬透，失去调质时获得内部的合适的机械性能（韧性、抗冲击能力等），在使用中易发生断裂、炸辊等事故，影响使用效果。鉴于此，需要对双频淬火机床进行改造，来实现一种单中频淬火小规格轧辊（Φ160-Φ240）的表面热处理工艺，结合设备250HZ 单中频淬火的特点，最终达到交货轧辊硬度均匀性好，淬硬层满足技术要求，且硬度稳定性好的效果。

发明内容

本发明的目的在于针对一种小规格轧辊最终热处理时高频淬火硬度不均匀、淬硬层浅、硬度稳定性差、易造成轧辊失效的缺点，而提供一种基于250HZ淬火设备的小规格轧辊的表面热处理工艺。

本发明的技术方案是这样实现的：一种小规格轧辊的表面热处理工艺，其热处理工艺是基于250HZ淬火设备而通过如下步骤实现的：

步骤1）、通过对50/250HZ双频淬火设备的改造，实现单中频表面热处理过程，具体为去掉双频淬火机床上50HZ的工频感应圈，变成频率选择为250HZ的单中频淬火设备；

步骤2）、在单中频淬火过程中，中频感应圈固定，采取工件旋转下降的方式进行淬火，设定预热温度为200±10℃，工件的下降速度为1.1-1.4mm/s，工件的旋转速度为40r/min；

步骤3）、淬火后，冷却方式为喷水冷却加淬火池继续冷却，在淬火池中进行继续冷却的续冷时间为30±10min，之后完成淬火过程；

步骤4）、最后根据辊身的硬度要求，选择140±10℃的回火温度进行回火，完成表面热处理过程。

进一步的，在步骤4之后，还设置有步骤5）对完成表面热处理过程的工件均分为4条母线，检检辊身硬度，验证硬度值及硬度均匀性；淬火后轧辊的硬度值要求在90-95HSD之间，硬度均匀性高于普通表淬的3HSD而在1.5HSD以内，淬硬层深度高于高频表淬的2-6mm深而在12mm以上，达到使用时硬度要求10mm以上的技术条件。

进一步的，所述小规格轧辊的工件直径在Φ160-Φ240mm之间。

进一步的，所述中频感应圈的高度为165mm。

进一步的，在所述中频感应圈下面设置有喷水环。

本发明型具有以下的优点：

1）能够利用50/250HZ双频淬火机床特点并进行改造，适合淬火小规格轧辊（Φ160-Φ240），实现了对设备的充分利用；