双频三效冷轧辊感应淬火工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及乳辊制造技术领域，尤其是一种双频三效冷乳辊感应淬火工艺。
【背景技术】
[0002] 冷乳辊是薄板冷乳机的主要工作部件，它决定着乳材质量和乳机的生产率。在工 作状态下要求冷乳辊具有很高的强度、良好的韧性和耐磨性，此外还要求冷乳辊有较深的 淬硬层，而淬硬层深度通过淬火工艺来实现。
[0003] 确定合适的乳辊淬火工艺，在保证乳辊最佳使用性能前提下，达到较深的淬硬层 深度，是乳辊制造不可或缺的关键环节。
【发明内容】
[0004] 本发明需要解决的技术问题是提供一种双频三效冷乳辊感应淬火工艺，以提高乳 辊的淬硬层深度。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
[0006] 双频三效冷乳辊感应淬火工艺，所述感应淬火工艺包括下列工艺步骤，
[0007] 1)对乳辊进行预热处理；
[0008] 2)对乳辊进行感应淬火热处理；
[0009] 3)对乳辊进行回火处理。
[0010] 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 台车炉将乳辊预热至250~400°C，预热时间为10~20h。
[0011] 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，将预热处理后的乳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乳辊进行加热，然后采用喷水器对加热后的乳辊进行喷水冷却 淬火。
[0012] 本发明技术方案的进一步改进在于：所述感应加热圈与乳辊之间的间隙为15~ 30mm，所述乳辑的移动速度为0. 3~0. 8mm/s。
[0013] 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°C、第二感应加热圈的加热温度为850~940°C、第三感应加热圈的加热温度 为850~940°C，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。
[0014] 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。
[0015] 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〇
[0016] 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，将乳辑放入回火炉内回火，回火温度为100~480°C，回火时间为40~ 120h〇
[0017] 本发明技术方案的进一步改进在于：所述乳辊的表面硬度为75~100HSD。
[0018] 由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
[0019] 本发明通过对淬火感应器间隙调节和乳辊移动速度的控制，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乳辊，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，满足所有冷乳机 用工作辊和中间辊工作层使用要求。乳辊淬硬层硬度在75~100HSD以内，辊身组织细密 均匀，保证冷乳辊的耐磨性等使用性能。
[0020] 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，同时控制好乳辊与感应器的间隙，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，加热速度决定于乳辊移动速度，本发明通过控制乳辊的移动速 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，乳辊表 层易过热，造成辊身组织粗大，乳辊抗事故性能降低。
【具体实施方式】
[0021] 本发明公开的双频三效冷乳辊感应淬火工艺，包括下列工艺步骤，
[0022] 1)对乳辊进行预热处理。
[0023] 本步骤中预热处理的具体过程为，采用台车炉将乳辊预热至250~400°C，预热时 间为10~20h。
[0024] 2)对乳辊进行感应淬火热处理。
[0025] 本步骤中感应淬火热处理的具体过程为，将预热处理后的乳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乳辊进行加热， 然后采用喷水器对加热后的乳辊进行喷水冷却淬火。
[0026] 本步骤中感应加热圈与乳辊之间的间隙为15~30mm，乳辊的移动速度为0.3~ 0. 8mm/s〇
[0027] 本步骤中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，第一感应加热圈的加热温度为850~940°C、第二感应加热圈的 加热温度为850~940°C、第三感应加热圈的加热温度为850~940°C，第一感应加热圈与 第二感应加热圈之间的距离为10~50mm，第二感应加热圈与第三感应加热圈之间的距离 为 40 ~80mm。
[0028] 本步骤中喷水器与第三感应加热圈之间的距离为10~60mm，喷水器上对称设置 若干个喷水嘴，喷水嘴之间的间隔为5~30mm。喷水嘴的喷水流量为4000~8000ml/min。
[0029] 3)对乳辊进行回火处理。
[0030] 本步骤中回火处理的具体过程为，在感应淬火热处理后，将乳辊放入回火炉内回 火，回火温度为100~480°C，回火时间为40~120h。
[0031] 上述步骤制得的乳辊的表面硬度为75~100HSD。
[0032] 下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
[0033] 实施例1
[0034] 为A厂生产的冷乳工作辊，辊身直径Φ 500mm。
[0035] 感应淬火工艺包括下列工艺步骤，
[0036] 1)对乳辊进行预热处理。
[0037]具体地，采用台车炉将乳辊预热至350°C，预热时间为18h。
[0038] 2)对乳辊进行感应淬火热处理。
[0039] 具体地，将预热处理后的乳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乳辊进行加热，然后采用喷水器对加热后的乳辊 进行喷水冷却淬火。乳辊的移动速度为〇. 5mm/s。
[0040] 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，第一感应加热圈的直径为530mm、加热温度为900°C，第二感应加热圈的 直径为554mm、加热温度为900°C，第三感应加热圈的直径为546mm、加热温度为900°C，第一 感应加热圈与第二感应加热圈之间的距离为15mm，第二感应加热圈与第三感应加热圈之间 的距离为50mm。
[0041] 喷水器与第三感应加热圈之间的距离为10mm，喷水器上对称设置若干个喷水嘴， 喷水嘴之间的间隔为5_。喷水嘴的喷水流量为6000ml/min。
[0042] 3)对乳辊进行回火处理。
[0043] 具体地，在感应淬火热处理后，将乳辑放入回火炉内回火，回火温度为140°C，回火 时间为l〇〇h。
[0044] 本实施例制得的冷乳辊的表面硬度为92~94HSD，组织马氏体2级，淬硬层深度 多 42mm。
[0045] 实施例2
[0046] 为B厂生产的冷乳工作辊，辊身直径Φ450mm。
[0047] 本实施例的工艺步骤与实施例1相近，与实施例1相差别的具体热处理参数参见 表1中实施例2列所示，
[0048] 本实施例制得的冷乳辊的表面硬度为94~96HSD，组织马氏体2级，淬硬层深度 多32mm。
[0049] 实施例3
[0050] 为C厂生产的冷乳中间辊，辊身直径Φ650_。
[0051] 本实施例的工艺步骤与实施例1相近，与实施例1相差别的具体热处理参数参见 表1中实施例3列所示，
[0052] 本实施例制得的冷乳辊的表面硬度为80~82HSD，组织为回火索氏体，淬硬层深 度多41_。
[0053] 实施例4
[0054] 为D厂生产的冷乳中间辑，辊身直径Φ490mm.
[0055] 本实施例的工艺步骤与实施例1相近，与实施例1相差别的具体热处理参数参见 表1中实施例4列所不，
[0056]本实施例制得的冷乳辊的表面硬度为80~82HSD，组织为回火索氏体，淬硬层深 度 ^ 35mm。
[0057] 表1实施例1~4冷乳辊热处理参数对照表
[0058]
[0059] 本发明用于冷乳辊的淬火过程，获得较高的淬硬层深度和良好的组织性能，易于 控制，质量稳定。经在多台感应淬火机床上应用本发明方法，生产多种不同规格的冷乳辊产 品，广品质量稳定，上机使用效果良好。
【主权项】
1. 双频三效冷乳辑感应淬火工艺，其特征在于：所述感应淬火工艺包括下列工艺步 骤， 1) 对乳辊进行预热处理； 2) 对乳辊进行感应淬火热处理； 3) 对乳辊进行回火处理。2. 根据权利要求1所述的双频三效冷乳辊感应淬火工艺，其特征在于：所述步骤1)中 预热处理的具体过程为，采用台车炉将乳辊预热至250~400°C，预热时间为10~20h。3. 根据权利要求1所述的双频三效冷乳辊感应淬火工艺，其特征在于：所述步骤2)中 感应淬火热处理的具体过程为，将预热处理后的乳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乳辊进行加热，然后采用喷水器对 加热后的乳辊进行喷水冷却淬火。4. 根据权利要求3所述的双频三效冷乳辊感应淬火工艺，其特征在于：所述感应加热 圈与乳辑之间的间隙为15~30mm，所述乳辑的移动速度为0. 3~0. 8mm/s。5. 根据权利要求3所述的双频三效冷乳辊感应淬火工艺，其特征在于：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°C、第二感应加热圈的加热温度为850~ 940°C、第三感应加热圈的加热温度为850~940°C，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〇6. 根据权利要求5所述的双频三效冷乳辊感应淬火工艺，其特征在于：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。7. 根据权利要求6所述的双频三效冷乳辊感应淬火工艺，其特征在于：所述喷水嘴的 喷水流量为4000~8000ml/min。8. 根据权利要求1所述的双频三效冷乳辊感应淬火工艺，其特征在于：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，将乳辊放入回火炉内回火，回火温度为 100~480°C，回火时间为40~120h。9. 根据权利要求1~8任一项所述的双频三效冷乳辊感应淬火工艺，其特征在于：所 述乳辊的表面硬度为75~100HSD。
【专利摘要】本发明涉及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，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，提高轧辊的淬硬层深度。
【IPC分类】C21D1/10, C21D9/38
【公开号】CN105349737
【申请号】CN201510782579
【发明人】党坤会, 朱学刚
【申请人】中钢集团邢台机械轧辊有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月16日