专利名称：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
I、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°C，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10X45° )，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°C，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 40mmmm时，调节冷却水量到250 350m3/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。
具体实施例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I
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°C，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 mm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0 425mm，辊身硬度要求93HSD 97HSD，软带要求彡40mm。工艺设定加热温度920°C，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 mm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0 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 mm，落差较大，属于危险截面，辊身倒角较小10X45°，应采用三级淬火冷却。工艺设定加热温度960°C，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 mm时)，调节冷却水量到220 m3/h,当喷水位置继续移动30_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0 600mm，辊身硬度要求95HSD 100HSD，软带要求彡50mm。辊身倒角较小5X45°，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°C，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 mm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。
权利要求
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°C，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°C，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 350m3/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。
全文摘要
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。
文档编号C21D9/38GK102766753SQ20121027861
公开日2012年11月7日 申请日期2012年8月8日 优先权日2012年8月8日
发明者耿笠博, 耿震宇, 苏亚昕, 苏亚琪, 苗连军, 苗雨欣, 高颖萱 申请人:耿震宇