CN102766753A - 锻钢冷轧辊感应淬火冷却方法 - Google Patents

锻钢冷轧辊感应淬火冷却方法 Download PDF

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苗连军
苏亚昕
耿笠博
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高颖萱
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Abstract

本发明公开了一种冷轧辊感应淬火冷却方法，其采用分级冷却方式，先将冷轧辊安装于淬火机床上，加热温度为850-1050℃，冷轧辊移动速度为50-70mm/min，初始水量80～120m3/h，当喷水位置移动到冷轧辊辊身下倒角边缘约20-50mm位置时，调节冷却水量到200-350m3/h，直至完成淬火。当辊身直径与辊颈的直径相比落差较大，或辊身倒角非常小时，采用三级冷却淬火，以便更好的调节其淬火应力。本发明根据冷轧辊在淬火机床上不同的移动位置，对辊身端部不同位置分阶段进行冷却调节，通过控制淬火水量，从而降低辊身边部淬火应力，有效的防止其产生崩边、裂纹这一冷轧辊感应淬火过程中的技术难题。

Description

锻钢冷轧辊感应淬火冷却方法
技术领域
本发明涉及一种锻钢冷轧辊感应淬火工艺，尤其是一种可防止其辊身边部出现崩边、裂纹的分级淬火冷却方法。
背景技术
目前冷轧辊的热处理普遍采用感应淬火，在感应淬火过程中，由于辊身两端与辊颈存在不同程度的直径落差，辊身边部形状相对突出，淬火时应力较大，经常出现边部剥落（通常称为崩边）和环型裂纹，严重影响产品质量。特别是对于淬硬层较深、直径规格较大的产品，事故发生的几率更高。
随着冷轧辊技术要求的提高，淬硬层深度要求越来越深，Cr3，Cr5等高淬透性新材质的大面积推广应用，崩边、裂纹已成为冷轧辊感应淬火过程中的核心技术难题之一。因此研究开发冷轧辊感应淬火过程中崩边裂纹的控制技术，已经成为迫切的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可降低淬火应力、防止崩边裂纹事故发生的冷轧辊感应淬火方法。
本发明的技术构思是：通过探索分级淬火方式对冷轧辊进行淬火，根据冷轧辊的结构特点分阶段分水量对其冷却，以便降低淬火应力，防止其产生崩边和裂纹。
基于上述发明构思，本发明所采取的技术方案是： 
1、一种锻钢冷轧辊感应淬火冷却方法，其采用分级淬火冷却，其包括以下步骤：
1）将所述冷轧辊安装于淬火机床上，加热温度为850～1050℃，冷轧辊的移动速度为50～70mm / min，初始水量为80～120m3/h；
2）当喷水位置移动到冷轧辊辊身下倒角边缘20～50mm位置时，调节冷却水量到200～350 m3/h，直至喷水位置移动到距冷轧辊另一端的上倒角边缘30～50mm位置时停止移动，依靠喷溅的水使冷轧辊辊身边部冷却，直至完成淬火。
2、对于某些特殊种类的轧辊，如辊身直径与辊颈的直径相比落差较大（一般直径落差大于200mm），或辊身倒角非常小时（一般辊身倒角小于10×45°），应使淬火水更加平缓增加，采用三级淬火冷却，使淬火水量在更加安全的位置增加到要求的数值，进一步降低淬火应力，排除崩边裂纹的风险。
其所采取的技术方案具体如下：
1）将所述冷轧辊安装于淬火机床上，加热温度为850～1050℃，冷轧辊的移动速度为50～70mm / min，初始水量为80～120m3/h；
2）当喷水位置移动到冷轧辊辊身下倒角边缘以上30～40mm位置时，调节冷却水量到150～250 m3/h；
3）当喷水位置在步骤2）的基础上再移动20～40mm mm时，调节冷却水量到250～350 m3/h，此位置更加安全。直至喷水位置移动到距冷轧辊另一端的上倒角边缘30～50mm位置时不再移动，依靠喷溅的水使冷轧辊辊身边部冷却，直至完成淬火。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明根据冷轧辊在淬火机床上不同的移动位置，对辊身端部不同位置分阶段进行冷却调节，通过控制淬火水量，从而降低辊身边部淬火应力，有效的防止其产生崩边、裂纹这一冷轧辊感应淬火过程中的技术难题。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明用于冷轧辊的感应淬火过程，通过分级冷却控制技术，解决了淬火过程中经常出现的边部裂纹问题，方法简单，易于控制，质量稳定。
经过在多台感应加热淬火机床上应用本发明方法，生产Cr2，Cr3，Cr5等多种系列材质、多种不同规格的冷轧辊产品，实施效果良好，产品质量稳定，解决了淬火时辊身两端边部剥落和环裂的问题。
实施例1
 为A厂生产的冷轧辊，材质要求86CrMoV7，辊身直径￠360mm，辊身硬度要求90HSD～96HSD，软带要求≤50mm。其采用两级淬火冷却。
工艺设定加热温度880℃，移动速度为70mm / min，初始水量为100m3/h，当喷水位置移动到辊身边缘以上30mm位置时（即距冷轧辊辊身下倒角边缘30㎜时），调节冷却水量到230 m3/h，直至喷水位置移动到距冷轧辊另一端的上倒角边缘40mm位置时停止移动，依靠喷溅的水使冷轧辊辊身边部冷却，直至完成淬火。
经检测冷轧辊无边部裂纹产生，辊身硬度为90～94 HSD，并且淬硬层满足要求，软带长度≤50mm达到要求，质量完好。
实施例2
  为B厂生产的冷轧工作辊，材质要求MC3（Cr3），辊身直径￠425mm，辊身硬度要求93HSD～97HSD，软带要求≤40mm。
 工艺设定加热温度920℃，移动速度为60mm / min，初始水量为120 m3/h，当喷水位置移动到辊身边缘以上30mm位置时（即距冷轧辊辊身下倒角边缘30㎜时），调节冷却水量到270 m3/h，直至喷水位置移动到距冷轧辊另一端的上倒角边缘50mm位置时停止移动，依靠喷溅的水使冷轧辊辊身边部冷却，直至完成淬火。
经检测其无边部裂纹产生，辊身硬度为93～96HSD，并且淬硬层满足要求，软带长度≤40mm达到要求，质量完好。
实施例3
 为C厂生产的冷轧工作辊，材质要求MC5 （Cr5），辊身直径￠500mm，辊身硬度要求95HSD～100HSD，软带要求≤50mm。其辊身与辊径的落差为250㎜，落差较大，属于危险截面，辊身倒角较小10×45°，应采用三级淬火冷却。 
工艺设定加热温度960℃，移动速度为50mm / min，初始水量为80 m3/h，当喷水位置移动到辊身边缘以上30mm位置时（即距冷轧辊辊身下倒角边缘30㎜时），调节冷却水量到220 m3/h，当喷水位置继续移动30mm时，再次调节冷却水量到320 m3/h，直至喷水位置移动到距冷轧辊另一端的上倒角边缘50mm位置时停止移动，依靠喷溅的水使冷轧辊辊身边部冷却，直至完成淬火。
经检测无边部裂纹产生，辊身硬度为95～98HSD，并且淬硬层满足要求，软带长度≤35mm达到要求，质量完好。
实施例4
为D厂生产的冷轧工作辊，材质要求MC5 （Cr5），辊身直径￠600mm，辊身硬度要求95HSD～100HSD，软带要求≤50mm。辊身倒角较小5×45°，直径落差240mm，变化较大，属于危险截面，应采用三级淬火冷却。
工艺设定加热温度970℃，移动速度为60mm / min，初始水量为120m3/h，当喷水位置移动到辊身边缘以上40mm位置时（即距冷轧辊辊身下倒角边缘40㎜时），调节冷却水量到250 m3/h，当喷水位置继续移动30mm时，再次调节冷却水量到350m3/h，直至喷水位置移动到距冷轧辊另一端的上倒角边缘50mm位置时停止移动，依靠喷溅的水使冷轧辊辊身边部冷却，直至完成淬火。
经检测无边部裂纹产生，辊身硬度为96～98HSD，并且淬硬层满足要求，软带长度≤50mm达到要求，质量完好。

Claims (2)

1.一种锻钢冷轧辊感应淬火冷却方法，其特征在于：所述冷却方法采用分级淬火冷却，其包括以下步骤：
1）将所述冷轧辊安装于淬火机床上，加热温度为850～1050℃，冷轧辊的移动速度为50～70mm / min，初始水量为80～120m3/h；
2）当喷水位置移动到冷轧辊辊身下倒角边缘20～50mm位置时，调节冷却水量到200～350 m3/h，直至喷水位置移动到距冷轧辊另一端的上倒角边缘30～50mm位置时不再移动，依靠喷溅的水使冷轧辊辊身边部冷却，直至完成淬火。
2.一种锻钢冷轧辊感应淬火冷却方法，其特征在于：所述冷却方法采用三级淬火冷却，其包括以下步骤：
1）将所述冷轧辊安装于淬火机床上，加热温度为850～1050℃，冷轧辊的移动速度为50～70mm / min，初始水量为80～120m3/h；
2）当喷水位置移动到冷轧辊辊身下倒角边缘以上30～40mm位置时，调节冷却水量到150～250 m3/h；
3）当喷水位置在步骤2）的基础上再移动20～40mm时，调节冷却水量到250～350 m3/h，直至喷水位置移动到距冷轧辊另一端的上倒角边缘30～50mm位置时停止移动，依靠喷溅的水使冷轧辊辊身边部冷却，直至完成淬火。
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