冷轧辊双感应器感应淬火热处理工艺

时间：2016-12-29 作者：91再生 来源：91再生网

冷轧辊双感应器感应淬火热处理工艺

 

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,不允许存在裂纹、气孔、重皮等表面缺陷,此外还要求冷轧辊有较深的淬硬层。可从两方面提高冷轧辊的性能:(1)通过改进钢种成分、冶炼方法来提高钢锭的纯净度;(2)采用移动式双频感应加热淬火工艺。

 

1 冷轧辊的制造过程 冷轧辊制造工艺复杂、难度大、周期长,具体步骤为:电炉冶炼(钢包精炼和真空处理)→铸锭 (铸造电极)→轧制电极坯料→电渣重熔→锻造→锻后退火→粗加工→探伤及检验→调质处理→半精加工→表面淬火→冷处理→低温回火→精磨→去应力回火→精加工→检验交货。

 

2 冷轧辊双感应器感应淬火及淬火后的组织 机床结构是上拉式,轧辊垂直装卡在淬火机床上,可自动旋转。感应器与喷水器可以上下移动。淬火时双感应器(上、下)与喷水器按规定的速度自下而上自动上升,双感应器对工作辊表面进行加热,喷水器与高压水相接对达到淬火温度的工作辊表面进行喷水淬火,并对淬火后的全部冷轧辊辊面进行深冷处理

 

。

 

感应加热时由于加热温度在工件中按一定规律分布,使工件沿淬硬层的方向形成不同的组织 状态。按组织可分成三个区:(1)全淬硬层(马氏体+剩余碳化物);(2)过渡层(马氏体+剩余碳化物+珠光体);(3)心部(原始组织)。 表层淬火后的组织及分布还与钢的成分、淬火规范、工件尺寸等因素有关。当加热层较深时还可能在硬化层中存在着马氏体+贝氏体+屈氏体+少量铁素体的混合组织

 

3 双感应器感应淬火热处理工艺的制定

 

3.1 预热

 

为减少冷轧辊感应淬火应力,淬火前轧辊应在台车炉中预热。为达到较深的淬硬层,预热温度选在350～400℃范围内,预热保温时间为3h/100mm。预热后转入工频淬火机床淬火。

 

3.2 感应器的选取

 

感应器选取的关键是控制好轧辊与感应器的间隙。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。间隙过小会造成淬硬层硬度梯度不好。

 

根据试验得出,轧辊与上感应器的最佳间隙为12mm～14mm,与下感应器的最佳间隙是24mm～26mm。

 

3.3 感应加热

 

双感应器加热实际是工频感应器加热,其涡流透入深度较大,可实现深层加热。淬火时由于肌肤效应,热量集中在轧辊表面,使表层到心部形成一定梯度的温度场。在表层一定深度范围内发生组织转变,达到一定的淬硬层,使轧辊具有较高的表面硬度,从而增加耐磨性。

 

3.4 冷却

 

双感应器淬火工艺的冷却方式采用喷水冷却+喷水续冷。通常采用0.7mm/s的上升速度进行喷水冷却。喷水冷却又称预冷却,是为减小淬火应力而预先采用的低压大水量的冷却方式。喷水时水柱最好与辊身成30°喷角,且以水喷到辊身不反溅为原则。

 

喷水冷却后还要进行喷水续冷,将心部热量逐渐传导出来,避免淬硬层因返热而自回火。轧辊续冷时间应根据轧辊直径来确定。

 

3.5 低温回火

 

冷轧辊硬度要求很高,淬火后只能进行100～180℃的低温回火。在此温度下长时间回火可以部分消除淬火应力,特别是降低过渡层的拉应力,同时调整辊身硬度达到技术要求,并使组织稳定保持高的表面残余压应力。

 

4 结论

 

4.1 由于双感应器加热速度快、时间短,奥氏体 晶粒不易长大,能够保持表层的结晶结构,所以非常适用于冷轧辊的热处理。

 

4.2 选用合适的双感应器,并采取恰当的冷却速 度,完全能够满足冷轧辊深淬硬层的要求。

 

4.3 轧辊与上感应器的最佳间隙取12mm～14mm,与下感应器的最佳间隙取24mm～26mm为宜。

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