CN112795740B - 一种角钢矫直辊热处理方法及热处理专用淬火设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种角钢矫直辊热处理方法及热处理专用淬火设备，其中专用设备包括旋转平台，所述旋转平台上方中间位置固定设置有角钢矫直辊，所述角钢矫直辊的中部设置有内孔且内孔中设置有用于装配的键槽，所述旋转平台下方设置有动力装置，所述动力装置为旋转平台提供动力后旋转平台带动角钢矫直辊均匀旋转，所述角钢矫直辊的四周垂直均布设置四排可移动喷管,每个可移动喷管上均设置多个等距离的专用喷头且多个专用喷头喷洒覆盖角度≥90°，与角钢矫直辊对应位置设置的多个专用喷头的排列形状与角钢矫直辊的形状相同，本发明实现角钢矫直辊不同壁厚的硬度均匀性，整体硬度均硬度达到58‑62HRC。

Description

一种角钢矫直辊热处理方法及热处理专用淬火设备
技术领域
本发明涉及矫直辊热处理，尤其是一种角钢矫直辊热处理方法及热处理专用淬火设备。
背景技术
角钢是型钢中的一种，广泛用于各种建筑结构和工程结构，如房梁、桥梁、输电塔、起重运输机械、船舶、工业炉、反应塔、容器架以及仓库货架等。由于热轧角钢存在弯曲变形，需要异型矫直辊矫直。矫直辊通常采用Cr12MoV材质，热处理时要求硬度58-62HRC。生产时由于矫直辊壁厚尺寸偏差较大，且存在键槽、丝孔等，材质合金含量较高，热处理工艺成为难点，用于角钢的矫直辊成材率较低，现热处理工艺采用整体油冷淬火，由于角钢矫直辊壁差较大，冷却不均匀，形成组织不均匀，应力集中，主要表现在热处理后开裂率达到50%以上、热处理后角钢矫直辊孔型底部硬度不足50HRC，不满足技术要求。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种角钢矫直辊热处理方法及热处理专用淬火设备，热处理后开裂率为0、热处理后槽底硬度达到58-62HRC，满足技术要求。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种角钢矫直辊热处理专用淬火设备，包括旋转平台，所述旋转平台上方中间位置固定设置有角钢矫直辊，所述角钢矫直辊的中部设置有内孔且内孔中设置有用于装配的键槽，所述旋转平台下方设置有动力装置，所述动力装置为旋转平台提供动力后旋转平台带动角钢矫直辊均匀旋转，所述角钢矫直辊的四周垂直均布设置四排可移动喷管,每个可移动喷管上均设置多个等距离的专用喷头且多个专用喷头喷洒覆盖角度≥90°，与角钢矫直辊对应位置设置的多个专用喷头的排列形状与角钢矫直辊的形状相同。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述旋转平台和角钢矫直辊之间均布固定设置多个支撑柱。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述动力装置采用电机。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述专用喷头采用雾化喷头，与角钢矫直辊对应位置设置的多个专用喷头距离角钢矫直辊的距离范围为100-200mm。
一种角钢矫直辊热处理方法，包括如下步骤：
S1、预处理：将角钢矫直辊键槽采用试验耐火泥封死；
S2、喷淬：将步骤S1中预处理后的角钢矫直辊键槽放入淬火炉中升温至1000-1020℃后出炉，放置在专用淬火设备上，调整多个专用喷头距角钢矫直辊的距离范围为100-200mm，打开开关，进行喷淬；
S3、空冷：把喷淬完成的角钢矫直辊放置在旋转平台上，去除试验耐火泥后进行空冷；
S4、回火：把空冷结束的角钢矫直辊装回火炉内进行回火，共进行三次回火；
S5、回火结束后，检测角钢矫直辊的硬度和金相组织。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤S2中在淬火炉中先升温至600-800℃，保温4-6h，然后继续升温至1000-1020℃，保温6-8h。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤S2中喷淬时间为10-15min。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S3中空冷时间为60-90min。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S4中每次回火温度均为500-520℃，回火时间均为18-24h。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S5中检测角钢矫直辊的硬度范围为58-62HRC, 金相组织为马氏体+碳化物+残奥。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
本发明热处理中通过试验耐火泥将键槽封死进行保护，淬火过程中，采用逐步升温的方式进行升温至1000-1020℃后，采用专用设备进行喷淬，与角钢矫直辊对应位置设置的多个专用喷头的排列形状与角钢矫直辊的形状相同，且多个专用喷头距离角钢矫直辊的距离范围为100-200mm，采用三次回火，每次回火温度均为500-520℃，回火时间均为18-24h，通过本发明的热处理方法，实现不同壁厚冷却效果相近，冷却一致性，不出现应力集中的情况，降低组织应力与热应力集中形成的开裂，经上述热处理方法处理后开裂率为0，实现角钢矫直辊不同壁厚的硬度均匀性，整体硬度均硬度达到58-62HRC，完全满足角钢矫直辊孔型底部硬度需达到58-62HRC的技术要求。
附图说明
图1是本发明热处理专用淬火设备结构示意图；
图2是本发明实施例中检测角钢矫直辊的硬度示意图；
其中，1、旋转平台，2、角钢矫直辊，3、动力装置，4、可移动喷管，5、专用喷头，6、支撑柱。
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：
如图1所示，一种角钢矫直辊热处理专用淬火设备，包括旋转平台1，所述旋转平台1上方中间位置固定设置有角钢矫直辊2，所述角钢矫直辊2的中部设置有内孔且内孔中设置有用于装配的键槽，所述旋转平台1和角钢矫直辊2之间均布固定设置多个支撑柱6，多个支撑柱6将角钢矫直辊2悬空固定在旋转平台1上方，通过空气流通将角钢矫直辊2的内孔进行进一步冷却，所述旋转平台1下方设置有动力装置3，所述动力装置3采用电机，所述动力装置3为旋转平台1提供动力后旋转平台1带动角钢矫直辊2均匀旋转，所述角钢矫直辊2的四周垂直均布设置四排可移动喷管4,每个可移动喷管4上均设置多个等距离的专用喷头5且多个专用喷头5喷洒覆盖角度≥90°，所述专用喷头5采用雾化喷头，与角钢矫直辊2对应位置设置的多个专用喷头5的排列形状与角钢矫直辊2的形状相同，与角钢矫直辊2对应位置设置的多个专用喷头5距离角钢矫直辊2的距离范围为100-200mm。
一种角钢矫直辊热处理方法，包括如下步骤：
S1、预处理：将角钢矫直辊2键槽采用试验耐火泥封死；
S2、喷淬：将步骤S1中预处理后的角钢矫直辊2键槽放入淬火炉中在淬火炉中先升温至600-800℃，保温4-6h，然后继续升温至1000-1020℃，保温6-8h后出炉，放置在专用淬火设备上，调整多个专用喷头5距角钢矫直辊2的距离范围为100-200mm，打开开关，进行喷淬，喷淬时间为10-15min；
S3、空冷：把喷淬完成的角钢矫直辊2放置在旋转平台1上，去除试验耐火泥后进行空冷，空冷时间为60-90min；
S4、回火：把空冷结束的角钢矫直辊2装回火炉内进行回火，共进行三次回火，每次回火温度均为500-520℃，回火时间均为18-24h；
S5、回火结束后，检测角钢矫直辊2的硬度和金相组织，检测角钢矫直辊2的硬度范围为58-62HRC, 金相组织为马氏体+碳化物+残奥。
实施例1
Φ1300角钢矫直辊热处理过程如下：
S1、预处理：将角钢矫直辊2键槽采用试验耐火泥封死；
S2、喷淬：将步骤S1中预处理后的角钢矫直辊2键槽放入淬火炉中在淬火炉中先升温至600℃，保温6h，然后继续升温至1020℃，保温8h后出炉，放置在专用淬火设备上，调整多个专用喷头5距角钢矫直辊2的距离范围为100mm，打开开关，进行喷淬，喷淬时间为15min；
S3、空冷：把喷淬完成的角钢矫直辊2放置在旋转平台1上，去除试验耐火泥后进行空冷，空冷时间为90min；
S4、回火：把空冷结束的角钢矫直辊2装回火炉内进行回火，共进行三次回火，每次回火温度均为500℃，回火时间均为24h；
S5、回火结束后，检测角钢矫直辊2的硬度和金相组织，检测角钢矫直辊2的外圆至孔型底部互成120°三条母线，硬度分别为A1=58HRC、B1=62HRC、C1=58HRC；A2=59HRC、B2=58HRC、C2=62HRC；A3=62HRC、B3=61HRC、C3=60HRC， 金相组织为马氏体+碳化物+残奥。
实施例2 Φ1200角钢矫直辊热处理过程如下：
S1、预处理：将角钢矫直辊2键槽采用试验耐火泥封死；
S2、喷淬：将步骤S1中预处理后的角钢矫直辊2键槽放入淬火炉中在淬火炉中先升温至700℃，保温5h，然后继续升温至1000℃，保温7h后出炉，放置在专用淬火设备上，调整多个专用喷头5距角钢矫直辊2的距离范围为115mm，打开开关，进行喷淬，喷淬时间为12min；
S3、空冷：把喷淬完成的角钢矫直辊2放置在旋转平台1上，去除试验耐火泥后进行空冷，空冷时间为76min；
S4、回火：把空冷结束的角钢矫直辊2装回火炉内进行回火，共进行三次回火，每次回火温度均为520℃，回火时间均为21h；
S5、回火结束后，检测角钢矫直辊2的硬度和金相组织，检测角钢矫直辊2的外圆至孔型底部互成120°三条母线，硬度分别为A1=58HRC、B1=59HRC、C1=58HRC；A2=60HRC、B2=58HRC、C2=62HRC；A3=62HRC、B3=62HRC、C3=61HRC， 金相组织为马氏体+碳化物+残奥。
实施例3 Φ800角钢矫直辊热处理过程如下：
S1、预处理：将角钢矫直辊2键槽采用试验耐火泥封死；
S2、喷淬：将步骤S1中预处理后的角钢矫直辊2键槽放入淬火炉中在淬火炉中先升温至800℃，保温4h，然后继续升温至1020℃，保温6h后出炉，放置在专用淬火设备上，调整多个专用喷头5距角钢矫直辊2的距离范围为200mm，打开开关，进行喷淬，喷淬时间为10min；
S3、空冷：把喷淬完成的角钢矫直辊2放置在旋转平台1上，去除试验耐火泥后进行空冷，空冷时间为60min；
S4、回火：把空冷结束的角钢矫直辊2装回火炉内进行回火，共进行三次回火，每次回火温度均为510℃，回火时间均为18h；
S5、回火结束后，检测角钢矫直辊2的硬度和金相组织，检测角钢矫直辊2的外圆至孔型底部互成120°三条母线，硬度分别为A1=62HRC、B1=58HRC、C1=61HRC；A2=60HRC、B2=61HRC、C2=58HRC；A3=58HRC、B3=62HRC、C3=62HRC， 金相组织为马氏体+碳化物+残奥。

Claims (6)

1.一种角钢矫直辊热处理方法，其特征在于：采用的淬火设备包括旋转平台（1），所述旋转平台（1）上方中间位置固定设置有角钢矫直辊（2），所述角钢矫直辊（2）的中部设置有内孔且内孔中设置有用于装配的键槽，所述旋转平台（1）下方设置有动力装置（3），所述动力装置（3）为旋转平台（1）提供动力后旋转平台（1）带动角钢矫直辊（2）均匀旋转，所述角钢矫直辊（2）的四周垂直均布设置四排可移动喷管（4）,每个可移动喷管（4）上均设置多个等距离的专用喷头（5）且多个专用喷头（5）喷洒覆盖角度≥90°，所述专用喷头（5）采用雾化喷头，与角钢矫直辊（2）对应位置设置的多个专用喷头（5）的排列形状与角钢矫直辊（2）的形状相同，与角钢矫直辊（2）对应位置设置的多个专用喷头（5）距离角钢矫直辊（2）的距离范围为100-200mm；
具体的角钢矫直辊热处理方法包括如下步骤：
S1、预处理：将角钢矫直辊（2）键槽采用试验耐火泥封死；
S2、喷淬：将步骤S1中预处理后的角钢矫直辊（2）键槽放入淬火炉中先升温至600-800℃，保温4-6h，然后继续升温至1000-1020℃，保温6-8h，放置在专用淬火设备上，调整多个专用喷头（5）距角钢矫直辊（2）的距离范围为100-200mm，打开开关，进行喷淬；
S3、空冷：把喷淬完成的角钢矫直辊（2）放置在旋转平台（1）上，去除试验耐火泥后进行空冷；
S4、回火：把空冷结束的角钢矫直辊（2）装回火炉内进行回火，共进行三次回火，每次回火温度均为500-520℃，回火时间均为18-24h；
S5、回火结束后，检测角钢矫直辊（2）的硬度和金相组织。
2.根据权利要求1所述的一种角钢矫直辊热处理方法，其特征在于：所述旋转平台（1）和角钢矫直辊（2）之间均布固定设置多个支撑柱（6）。
3.根据权利要求1所述的一种角钢矫直辊热处理方法，其特征在于：所述动力装置（3）采用电机。
4.根据权利要求1所述的一种角钢矫直辊热处理方法，其特征在于：所述步骤S2中喷淬时间为10-15min。
5.根据权利要求1所述的一种角钢矫直辊热处理方法，其特征在于：步骤S3中空冷时间为60-90min。
6.根据权利要求1所述的一种角钢矫直辊热处理方法，其特征在于：步骤S5中检测角钢矫直辊（2）的硬度范围为58-62HRC, 金相组织为马氏体+碳化物+残奥。
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