CN105420457A - 用于锻钢支承辊的冷却液及其制备和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锻钢支承辊的冷却液及其制备和使用方法，它包括按重量份计：10-20份乙醇、8-10份正硅酸乙酯、3-7份乙二醇、15-25份柠檬酸和30-40份去离子水。本发明的有益效果是冷却液在锻钢支承辊淬火过程中加入辊身的中心孔内，可以降低大型锻钢支承辊辊身最大瞬时拉应力，降低最大残余拉应力，提高热处理工艺的处理效果，进而提高锻钢支承辊的成品质量。

Description

用于锻钢支承辊的冷却液及其制备和使用方法
技术领域
本发明涉及锻钢支承辊生产辅助领域，尤其涉及用于锻钢支承辊的冷却液及其制备和使用方法。
背景技术
众所周知，对于冷、热带钢连轧机使用的大型支承辊，应能满足如下轧制特性要求：避免断辊和裂纹；有高的抗剥落性能；辊身表面层有良好的耐磨损性能；刚性好，足以承受峰值负荷；有高的抗拉强度和韧性。基于以上特性要求，由于锻钢支承辊辊身表面硬度可以达到70HSD左右，以及兼有良好的耐磨性和高的机械性能，因此，锻钢支承辊的生产和使用一直占有绝对的优势。
实践证明，锻钢支承辊在使用过程中发生早期折断失效的主要原因是轧辊在热处理之后辊身内部残余应力过大所造成的。同时发现，锻钢支承辊的直径越大，辊身内部的残余应力越大。研究发现锻钢支承辊不加工中心孔时，热处理后辊身芯部留有拉应力，如果拉应力过大时，将导致轧辊为了减少锻钢支承辊的残余应力以及改善应力状况，一般会在锻钢支承辊上加工中心孔，以减小辊身芯部的残余拉应力。但在锻钢轧辊淬火过程中辊身表面仍会残余一定的最大瞬时拉应力和最大残余拉应力，影响辊身质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有的锻钢支承辊会在淬火处理后残余一定的大瞬时拉应力和最大残余拉应力，影响辊身质量，为此提供一种锻钢支承辊的冷却液及其制备和使用方法。
本发明的技术方案是：用于锻钢支承辊的冷却液，它包括按重量份计：10-20份乙醇、8-10份正硅酸乙酯、3-7份乙二醇、15-25份柠檬酸和30-40份去离子水。
用于锻钢支承辊的冷却液的制备方法，它包括以下步骤：（1）、将10-20份乙醇和8-10份正硅酸乙酯混合在50-60℃下搅拌均匀保温20-30min得到混合液A；（2）、将15-25份柠檬酸和30-40份去离子水混合在65-75℃下搅拌均匀保温6-10min得到混合液B；（3）、将混合液A倒入混合液B中升温至75-85℃后加入3-7份乙二醇搅拌10-14min后静置得到冷却初液；（4）、将冷却初液蒸馏浓缩至原体积的1/3后冷却至室温得到冷却液。
用于锻钢支承辊的冷却液的使用方法，它包括以下步骤：（1）、在锻钢支承辊的淬火过程中向其中心孔内通入冷却液，并控制冷却液的流量为4-8l/min；（2）当锻钢支承辊淬火结束后向其中心孔内通过喷嘴喷入雾化的冷却液30-40min，对锻钢支承辊中心孔内通风干燥5-10min。
本发明的有益效果是冷却液在锻钢支承辊淬火过程中加入辊身的中心孔内，可以降低大型锻钢支承辊辊身最大瞬时拉应力，降低最大残余拉应力，提高热处理工艺的处理效果，进而提高锻钢支承辊的成品质量。
具体实施方式
用于锻钢支承辊的冷却液，它包括按重量份计：10-20份乙醇、8-10份正硅酸乙酯、3-7份乙二醇、15-25份柠檬酸和30-40份去离子水。
用于锻钢支承辊的冷却液的制备方法，它包括以下步骤：（1）、将10-20份乙醇和8-10份正硅酸乙酯混合在50-60℃下搅拌均匀保温20-30min得到混合液A；（2）、将15-25份柠檬酸和30-40份去离子水混合在65-75℃下搅拌均匀保温6-10min得到混合液B；（3）、将混合液A倒入混合液B中升温至75-85℃后加入3-7份乙二醇搅拌10-14min后静置得到冷却初液；（4）、将冷却初液蒸馏浓缩至原体积的1/3后冷却至室温得到冷却液。
用于锻钢支承辊的冷却液的使用方法，它包括以下步骤：（1）、在锻钢支承辊的淬火过程中向其中心孔内通入冷却液，并控制冷却液的流量为4-8l/min；（2）当锻钢支承辊淬火结束后向其中心孔内通过喷嘴喷入雾化的冷却液30-40min，对锻钢支承辊中心孔内通风干燥5-10min。
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：用于锻钢支承辊的冷却液，它包括按重量份计：10份乙醇、8份正硅酸乙酯、3份乙二醇、15份柠檬酸和30份去离子水。
用于锻钢支承辊的冷却液的制备方法，它包括以下步骤：（1）、将10份乙醇和8份正硅酸乙酯混合在50℃下搅拌均匀保温20min得到混合液A；（2）、将15份柠檬酸和30份去离子水混合在65℃下搅拌均匀保温6min得到混合液B；（3）、将混合液A倒入混合液B中升温至75℃后加入3份乙二醇搅拌10min后静置得到冷却初液；（4）、将冷却初液蒸馏浓缩至原体积的1/3后冷却至室温得到冷却液。
用于锻钢支承辊的冷却液的使用方法，它包括以下步骤：（1）、在锻钢支承辊的淬火过程中向其中心孔内通入冷却液，并控制冷却液的流量为4l/min；（2）当锻钢支承辊淬火结束后向其中心孔内通过喷嘴喷入雾化的冷却液30min，对锻钢支承辊中心孔内通风干燥5min。
实施例2：用于锻钢支承辊的冷却液，它包括按重量份计：15份乙醇、9份正硅酸乙酯、5份乙二醇、20份柠檬酸和35份去离子水。
用于锻钢支承辊的冷却液的制备方法，它包括以下步骤：（1）、将15份乙醇和9份正硅酸乙酯混合在55℃下搅拌均匀保温250min得到混合液A；（2）、将20份柠檬酸和35份去离子水混合在70℃下搅拌均匀保温8min得到混合液B；（3）、将混合液A倒入混合液B中升温至80℃后加入5份乙二醇搅拌12min后静置得到冷却初液；（4）、将冷却初液蒸馏浓缩至原体积的1/3后冷却至室温得到冷却液。
用于锻钢支承辊的冷却液的使用方法，它包括以下步骤：（1）、在锻钢支承辊的淬火过程中向其中心孔内通入冷却液，并控制冷却液的流量为6l/min；（2）当锻钢支承辊淬火结束后向其中心孔内通过喷嘴喷入雾化的冷却液35min，对锻钢支承辊中心孔内通风干燥8min。
实施例3：用于锻钢支承辊的冷却液，它包括按重量份计：20份乙醇、10份正硅酸乙酯、7份乙二醇、25份柠檬酸和40份去离子水。
用于锻钢支承辊的冷却液的制备方法，它包括以下步骤：（1）、将20份乙醇和10份正硅酸乙酯混合在60℃下搅拌均匀保温30min得到混合液A；（2）、将25份柠檬酸和40份去离子水混合在75℃下搅拌均匀保温10min得到混合液B；（3）、将混合液A倒入混合液B中升温至85℃后加入7份乙二醇搅拌14min后静置得到冷却初液；（4）、将冷却初液蒸馏浓缩至原体积的1/3后冷却至室温得到冷却液。
用于锻钢支承辊的冷却液的使用方法，它包括以下步骤：（1）、在锻钢支承辊的淬火过程中向其中心孔内通入冷却液，并控制冷却液的流量为8l/min；（2）当锻钢支承辊淬火结束后向其中心孔内通过喷嘴喷入雾化的冷却液40min，对锻钢支承辊中心孔内通风干燥10min。
本发明实施例1-3处理后的锻钢支承辊辊身表面最大瞬时拉应力和最大残余拉应力与未经过冷却液处理的对比实施例对比数据见下表所示：
项目 最大瞬时拉应力（MPa） 最大残余拉应力（MPa）
实施例1 311.4 260.8
实施例2 316.2 263.6
实施例3 310.7 265.1
对比例 407.3 398.8
从上表可见，在淬火过程中，采用中心孔通冷却液冷却对于降低大型锻钢支承辊辊身最大瞬时拉应力和最大残余拉应力都是有益的。

Claims (3)

1.用于锻钢支承辊的冷却液，其特征是它包括按重量份计：10-20份乙醇、8-10份正硅酸乙酯、3-7份乙二醇、15-25份柠檬酸和30-40份去离子水。
2.如权利要求1所述的用于锻钢支承辊的冷却液的制备方法，其特征是它包括以下步骤：（1）、将10-20份乙醇和8-10份正硅酸乙酯混合在50-60℃下搅拌均匀保温20-30min得到混合液A；（2）、将15-25份柠檬酸和30-40份去离子水混合在65-75℃下搅拌均匀保温6-10min得到混合液B；（3）、将混合液A倒入混合液B中升温至75-85℃后加入3-7份乙二醇搅拌10-14min后静置得到冷却初液；（4）、将冷却初液蒸馏浓缩至原体积的1/3后冷却至室温得到冷却液。
3.如权利要求1所述的用于锻钢支承辊的冷却液的使用方法，其特征是它包括以下步骤：（1）、在锻钢支承辊的淬火过程中向其中心孔内通入冷却液，并控制冷却液的流量为4-8l/min；（2）当锻钢支承辊淬火结束后向其中心孔内通过喷嘴喷入雾化的冷却液30-40min，对锻钢支承辊中心孔内通风干燥5-10min。
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