一种用于辊套的淬火方法
【专利说明】一种用于辊套的淬火方法
[0001 ]本发明专利申请是针对申请号为:2014108279408的分案申请，原申请的申请日为:2014-12-25，发明创造名称为:一种用于辊套的淬火装置及其淬火方法。
技术领域
[0002]本发明属于机械方法领域，更具体地说，涉及一种用于辊套的淬火方法。
【背景技术】
[0003]淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
[0004]淬火是使工件获得预期的组织和性能而采用的一种热处理工艺。决定淬火质量的重要因素之一是工件周围淬火介质的运动状况。淬火时，若工件周围淬火介质流速过低，则工件冷却速度过慢，无法获得工件所需的组织和性能;若工件周围淬火介质流速不均，则工件冷却速度不均，容易导致工件表面淬火组织不均匀，产生内应力，严重时还会造成变形、开裂等缺陷。
[0005]乳辊是使金属产生塑性变形的工具，是决定乳机效率和乳材质量的重要消耗部件。乳辊是乳钢厂乳钢机上的重要零件，利用一对或一组乳辊滚动时产生的压力来乳碾钢材。乳辊主要承受乳制时的动静载荷，磨损和温度变化的影响。乳辊在制造和使用前的准备工序中会产生残余应力和热应力。使用时又进一步受到了各种周期应力的作用，包括弯曲、扭转、剪力、接触应力和热应力等。这些应力沿辊身的分布是不均匀的、不断变化的，其原因不仅有设计因素，还有乳辊在使用中磨损、温度和辊形的不断变化。此外，乳制条件经常会出现异常情况。乳辊在使用后冷却不当，也会受到热应力的损害。所以乳辊除磨损外，还经常出现裂纹、断裂、剥落、压痕等各种局部损伤和表面损伤。
[0006]在如今的钢铁企业中，乳辊辊套对乳辊的修复起到关键作用，尤其对一些中小型企业而言，乳辊在长期服役之后会表面失效，无法使用，由于乳辊价格昂贵，更换需要大量资金，而且更换之后失效的乳辊只能当废品处理，造成巨大的浪费。因此，我们通常在乳辊失效之后用辊套来修复，先将乳辊车掉一部分，再将辊套套在乳辊工作面上继续使用，这样不仅大大降低了企业的成本，还避免了原材料的浪费。但是实际使用中对辊套内外表面要求不一，通常要求辊套内外表面硬度要有个差值，由于内表面与滚轴接触，因此硬度不宜过高，而外表面是工作面，要求有较高的硬度，以使其更耐磨，这样使得对辊套的淬火成了一个很大的难题。
[0007]经过检索，已经有部分关于辊套热处理的技术方案公开。中国专利申请号:201210180011.3，申请日:2012年6月4日，发明创造名称为:热乳铝板乳辊再生利用的加工工艺，该申请案涉及一种热乳铝板乳辊再生利用的加工工艺，其包括以下加工步骤:母体乳辊选用使用过的热乳铝板乳辊;将辊套粗加工、淬火处理；用高压水雾喷淋辊套外圆冷却、淬火;同时对辊套内圆低压水雾喷淋、冷却;辊套淬火处理后进行回火处理;辊套经车削、磨削达到加工图纸工艺要求;母体乳辊外圆车削、磨削;将辊套升温、保温，取出与母体乳辊相配复合成乳辊整体;然后再将乳辊整体回火，消除内应力；将乳辊整体经车削、磨削达到加工图纸工艺要求;经检测合格后包装入库。该发明达到废乳辊合理、反复使用，能提高热乳铝板乳辊的使用寿命，降低企业的生产成本。该申请案的不足之出在于:同时对辊套内、夕卜侧进行水雾喷淋冷却，没有解决使辊套内外表面硬度有个差值的问题，此外没有具体的描述出水雾喷淋装置的构造，技术方案不完整。
[0008]中国专利申请号:201110450671.4，申请日:2011年12月29日，发明创造名称为:一种超强耐磨高合金钢辊压机辊套及制造方法，该申请案涉及一种超强耐磨高合金钢辊压机辊套及制造方法，属于建材行业铸造技术领域。技术方案是:辊套外层采用超强耐磨高合金钢，内层采用低碳中合金钢复合而成，通过熔化外层超强耐磨高合金钢、熔化内层低碳中合金钢、离心浇注复合辊套、复合辊套热处理工序制造而成。该发明的积极效果:优选辊套内外层材料配比，采用合理的离心复合铸造工艺，使内外层实现冶金结合，结合状态好。根据辊套高合金的特点，通过提高回火温度，经多次回火过程，加强了辊套的断裂韧性。该发明辊套外层硬度为60?64HRC，冲击韧性12J/cm2，内层硬度为26?30HRC，抗拉强度800?900MPa，屈服强度730MPa，使用寿命比以前锻造堆焊辊套提高2倍以上。该申请案的不足之处在于，虽然实现了使辊套内外表面硬度有个差值的功能，但采用对辊套内、外侧结合合金钢的工艺，操作复杂，成本较高，不适合广泛推广。
[0009]中国专利申请号:201210037511.1，申请日:2012年2月17日，发明创造名称为:大型筒形工件的淬火冷却装置，该申请案的一种大型筒形工件的淬火冷却装置，包括:槽体；溢流槽，具有溢流管并设置在所述槽体上端;螺旋桨搅拌射流装置，均匀的设置在所述槽体内壁;外喷嘴射流装置，设置在所述大型筒形工件的下方；内喷嘴射流装置，设置在所述大型筒形工件的内部；以及内喷嘴直径调节装置，用于调节内喷嘴射流装置的径向尺寸。该申请案着重控制靠近工件表面的水流速度，在保证淬火介质具有高速、均匀的流动的同时降低了能耗。同时，通过设计内喷嘴直径调节装置，可适应不同的筒形工件尺寸，适用性大大增强。该申请案的缺点在于:在槽体内壁均匀的设置螺旋桨搅拌射流装置，来使淬火介质均匀的喷射在筒形工件上，这种设置结构复杂，制造及维护成本较高；同时该淬火冷却装置缺少挡水机构，筒形工件内、外侧的喷水相互干扰，无法实现对筒形工件内、外侧独立喷水的功能。
【发明内容】
[0010]1.发明要解决的技术问题
[0011]在一些中小型企业中，通常使用辊套对乳辊的进行修复。由于辊套内表面与乳辊接触，因此硬度不宜过高，而外表面是工作面，要求有较高的硬度，以使其更耐磨。本发明的目的在于解决实际生产使用中对辊套内、外表面硬度有不同要求的问题，提供了一种用于辊套的淬火方法，实现了使辊套内、外表面硬度有个差值的功能，即辊套内表面硬度较小，外表面硬度较大;延长了辊套的使用寿命。
[0012]2.技术方案
[0013]为达到上述目的，本发明提供的技术方案为:
[0014]本发明的一种用于辊套的淬火装置，包括机械外箱、脚架和平台，所述的机械外箱为一贯通的圆筒，其底部外侧连有脚架，所述的脚架固定在平台之上，还包括辊套喷水机构、挡水机构和辊套安放机构，其中:所述的辊套喷水机构包括辊套内侧喷水装置和辊套外侧喷水装置，所述的辊套内侧喷水装置、辊套外侧喷水装置分别对辊套的内侧、外侧进行喷水淬火;所述的挡水机构包括挡水板和挡水板固定装置，所述的挡水板为一贯通的圆筒，挡水板的外径小于机械外箱的内径，所述的挡水板通过挡水板固定装置固定在机械外箱中；所述的辊套安放机构包括卡盘和卡盘旋转装置，所述的卡盘位于机械外箱正下方的平台上，所述的卡盘还与卡盘旋转装置相连，所述的卡盘旋转装置驱动卡盘水平旋转。
[0015]作为本发明更进一步的改进，所述的辊套外侧喷水装置包括环形水管、环形水管进水口和外围水管，所述的环形水管为一闭合的圆形水管，该圆形水管的外径与机械外箱的内径相等，所述的环形水管固定在机械外箱底部内侧的圆周上;所述的环形水管两侧设置有环形水管进水口，该环形水管进水口与环形水管相连通，且两个环形水管进水口设置于环形水管的同一条直径线上;所述的环形水管上圆周表面设有若干个通孔，该若干个通孔沿着环形水管上圆周表面均匀排列，每个通孔竖直的连接有一根外围水管，所述的外围水管通过上述的通孔与环形水管相连通;所述的外围水管上均设有若干个外喷水口，该外喷水口为圆形孔，外围水管内的水通过外喷水口喷射到辊套外侧，相邻两个外喷水口之间的间距为2 - 3 cm，外喷水口的直径为2mm。
[0016]作为本发明更进一步的改进，所述的棍套内侧喷水装置包括中心水管和中心水管进水口，所述的中心水管竖直的连接在平台上，该中心水管位于机械外箱内轴心线的位置；所述的中心水管下端设置有中心水管进水口，该中心水管进水口与中心水管相连通;所述的中心水管上设有若干个内喷水口，该内喷水口为圆形孔，中心水管内的水通过内喷水口喷射到辊套内侧，相邻两个内喷水口之间的间距为2-3cm，内喷水口的直径为2mm。
[0017]作为本发明更进一步的改进，所述的挡水板固定装置包括配重物和吊耳，所述的挡水板外侧圆周上固连有吊耳，该吊耳与配重物通过铁丝连接;上述的铁丝绕过机械外箱的上端口将配重物悬挂在机械外箱外侧，所述的配重物通过自身重力固定挡水板。