CN104561505A - 大尺寸轧辊套表面感应淬火方法 - Google Patents

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苏军新
葛晓红
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Abstract

本发明公开了大尺寸轧辊套表面感应淬火方法，属于轧辊套热处理领域。包括以下步骤：a，将轧辊套安装在淬火机床上进行一次预热，预热温度为300℃～500℃；b，将轧辊套进行二次预热，预热温度为700℃～800℃；c，将连接有加热电源的感应器套在轧辊套的待感应淬火部位四周，开启淬火机床使感应器和轧辊套沿轧辊套轴向相对移动，同时由淬火机床带动轧辊套绕轧辊套中心轴线旋转，感应器将轧辊套的待感应淬火部位加热至920℃～940℃，之后使用低于30℃的水进行冷却；d，将轧辊套送至回火炉中进行回火；e，对轧辊套表面进行半精车及磨削；f，对轧辊套进行表面波探伤。本发明方法使轧辊套表面受热均匀，硬度均匀性好。

Description

大尺寸轧辊套表面感应淬火方法
技术领域
本发明涉及一种轧辊套淬火方法，尤其是一种大尺寸的轧辊表面淬火方法。
背景技术
大尺寸的铸轧辊套属于空心薄壁套类产品，表面硬度要求多为HB380-420，硬度均匀性≤20HB，我公司处理的铸轧辊套尺寸较大，最大尺寸可达外径×内径×长度为1210×1070×2300mm，按常规调质（在炉窑内加热，出炉后在水池内淬火）方法处理后，存在的主要问题为辊套圆周方向硬度落差较大，难以满足硬度均匀性要求，同时炉窑体积较大，约5350×3200×2000mm，加热时炉膛内部存在一定的不均匀性。为进一步提高产品质量，保证用户需求，特对铸轧辊套表面感应淬火进行研究。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种大尺寸轧辊套表面感应淬火方法，轧辊套表面受热均匀，硬度均匀性好。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
大尺寸轧辊套表面感应淬火方法，采用淬火机床实现对轧辊套的淬火，使轧辊套表面硬度达到380～420HB，淬硬层深度约45-50mm，硬度均匀性小于20HB，淬火步骤如下：
步骤a，将轧辊套安装在淬火机床上进行一次预热，预热温度为300℃～ 500℃；
步骤b，将轧辊套进行二次预热，预热温度为700℃～ 800℃；
步骤c，将连接有加热电源的感应器套在所述轧辊套的待感应淬火部位的四周，开启淬火机床使感应器和轧辊套沿轧辊套轴向相对移动，同时由淬火机床带动轧辊套绕轧辊套中心轴线旋转，感应器将轧辊套的待感应淬火部位加热至920℃～ 940℃，之后使用低于30℃的水进行冷却 ；
步骤d，将所述轧辊套送至回火温度为530℃～ 550℃的回火炉中进行回火；
步骤e，对轧辊套表面进行半精车及磨削，使轧辊套表面粗糙度满足Ra1.6；
步骤f，对轧辊套进行表面波探伤，确定表面无裂纹存在。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤c中，所述轧辊套绕轧辊套中心轴线以15-20r/min的转速旋转。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤c中，感应器和轧辊套沿轧辊套轴向的相对移动速度为 45-55mm/min。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述感应器的加热电源的频率为30-80KHz，功率为 300-500KW。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
利用淬火机床和感应器对轧辊套进行表面淬火，感应器为套在轧辊套外侧的圆环形结构，淬火时与辊套表面间隙相同，对轧辊套加热均匀，热处理后整体硬度均匀性好。同时利用淬火机床对轧辊套表面淬火较常规调质可缩短生产周期，提高了生产效率，降低了能源消耗。
轧辊套直接在淬火机床进行两次预热，减小辊套内外的温差，避免淬火时表面温度过高，芯部温度偏低导致的拉裂现象。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例一：
针对轧辊套外径×内径×长度为1210×1070×2300mm的大尺寸的轧辊套表面的感应淬火，本发明通过淬火机床和感应器来完成，淬火步骤如下：1、将轧辊套安装在淬火机床上进行第一次预热，预热温度为300℃；2、进行第二次预热，预热温度为700℃，两次预热减小轧辊套内外的温差，避免淬火时表面温度过高，芯部温度偏低导致的拉裂现象。3、将连接有加热电源的感应器套在所述轧辊套的待感应淬火部位的四周，感应器的加热电源的频率为30KHz，功率为 300KW，开启淬火机床使感应器和轧辊套沿轧辊套轴线以45mm/min的速度相对运动，同时淬火机床带动轧辊套沿轧辊套中心轴线以15r/min的速度旋转，感应器对轧辊套的待感应淬火部位加热至920℃，之后使用30℃的水进行冷却；4、将轧辊套送至回火温度为530℃的回火炉中进行回火；5、对轧辊套表面进行半精车及磨削，使轧辊表面粗糙度满足Ra1.6；6、对轧辊套进行表面波探伤，确定表面无裂纹存在。
按照以上步骤和参数的控制，利用淬火机床和感应器对轧辊套进行表面淬火，感应器为环形结构，淬火时与轧辊套表面间隙相同，轧辊套加热均匀，热处理后整体均匀性较好，表面硬度达到380HB，淬硬层深度约45mm，硬度均匀性小于20HB。
实施例二：
针对轧辊套外径×内径×长度为1210×1070×2300mm的大尺寸的轧辊套表面的感应淬火，本发明通过淬火机床和感应器来完成，淬火步骤如下：1、将轧辊套安装在淬火机床上进行第一次预热，预热温度为400℃；2、进行第二次预热，预热温度为750℃，两次预热减小轧辊套内外的温差，避免淬火时表面温度过高，芯部温度偏低导致的拉裂现象。3、将连接有加热电源的感应器套在所述轧辊套的待感应淬火部位的四周，感应器的加热电源的频率为50KHz，功率为 400KW，开启淬火机床使感应器和轧辊套沿轧辊套轴线以50mm/min的速度相对运动，同时淬火机床带动轧辊套沿轧辊套中心轴线以17r/min的速度旋转，感应器对轧辊套的待感应淬火部位加热至930℃，之后使用20℃的水进行冷却；4、将轧辊套送至回火温度为540℃的回火炉中进行回火；5、对轧辊套表面进行半精车及磨削，使轧辊表面粗糙度满足Ra1.6；6、对轧辊套进行表面波探伤，确定表面无裂纹存在。
按照以上步骤和参数的控制，利用淬火机床和感应器对轧辊套进行表面淬火，感应器为环形结构，淬火时与轧辊套表面间隙相同，轧辊套加热均匀，热处理后整体均匀性较好，表面硬度达到400HB，淬硬层深度约47mm，硬度均匀性小于20HB。
实施例三：
针对轧辊套外径×内径×长度为1210×1070×2300mm的大尺寸的轧辊套表面的感应淬火，本发明通过淬火机床来完成，淬火步骤如下：1、将轧辊套安装在淬火机床上进行第一次预热，预热温度为500℃；2、将轧辊套进行第二次预热，预热温度为800℃，两次预热减小轧辊套内外的温差，避免淬火时表面温度过高，芯部温度偏低导致的拉裂现象。3、将连接有加热电源的感应器套在所述轧辊套的待感应淬火部位的四周，感应器的加热电源的频率为80KHz，功率为 500KW，开启淬火机床使感应器和轧辊套沿轧辊套轴线以55mm/min的速度相对运动，同时淬火机床带动轧辊套沿轧辊套中心轴线以20r/min的速度旋转，感应器将轧辊套的待感应淬火部位加热至940℃，之后使用10℃的水进行冷却；4、将轧辊套送至回火温度为550℃的回火炉中进行回火；5、对轧辊套表面进行半精车及磨削，使轧辊表面粗糙度满足Ra1.6；6、对轧辊套进行表面波探伤，确定表面无裂纹存在。
按照步骤和参数的控制，利用淬火机床对轧辊套进行表面淬火，感应器为圆形，淬火时与辊套表面间隙相同，轧辊套加热均匀，热处理后整体均匀性较好，表面硬度达到420HB，淬硬层深度约50mm，硬度均匀性小于20HB。

Claims (4)

1.大尺寸轧辊套表面感应淬火方法，其特征在于：采用淬火机床实现对轧辊套的淬火，使轧辊套表面硬度达到380～420HB，淬硬层深度约45-50mm，硬度均匀性小于20HB，淬火步骤如下：
步骤a，将轧辊套安装在淬火机床上进行一次预热，预热温度为300℃～ 500℃；
步骤b，将轧辊套进行二次预热，预热温度为700℃～ 800℃；
步骤c，将连接有加热电源的感应器套在所述轧辊套的待感应淬火部位的四周，开启淬火机床使感应器和轧辊套沿轧辊套轴向相对移动，同时由淬火机床带动轧辊套绕轧辊套中心轴线旋转，感应器将轧辊套的待感应淬火部位加热至920℃～ 940℃，之后使用低于30℃的水进行冷却 ；
步骤d，将所述轧辊套送至回火温度为530℃～ 550℃的回火炉中进行回火；
步骤e，对轧辊套表面进行半精车及磨削，使轧辊套表面粗糙度满足Ra1.6；
步骤f，对轧辊套进行表面波探伤，确定表面无裂纹存在。
2.根据权利要求1所述的大尺寸轧辊套表面感应淬火方法，其特征在于：所述步骤c中，所述轧辊套绕轧辊套中心轴线以15-20r/min的转速旋转。
3.根据权利要求1所述的大尺寸轧辊套表面感应淬火方法，其特征在于：所述步骤c中，感应器和轧辊套沿轧辊套轴向的相对移动速度为 45-55mm/min。
4.根据权利要求1所述的大尺寸轧辊套表面感应淬火方法，其特征在于：所述感应器的加热电源的频率为30-80KHz，功率为 300-500KW。
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