专利名称：锻钢冷轧辊无软带制备方法
技术领域：
本发明涉及一种锻钢冷轧辊无软带制备方法，属于轧钢行业所使用的冷轧辊制造技术领域。
背景技术：
业界周知，轧钢行业冷轧板材必须使用冷轧辊(通常称为冷轧工作辊)，对于冷轧辊的某些技术指标特别是硬度指示要求是十分严苛的，一般为≥90HSD。感应淬火是冷轧辊制备过程中的一道至关重要的工艺步骤，目前国内对冷轧辊进行感应加热淬火后，在辊体两端边缘部位都不同程度地存在有一定长度的硬度低于辊体其它部位的区域，该区域通常被称之为软带区域。
由于软带区域硬度相对较低，一般不能参与对钢板的轧制，而且软带越长，辊身可用长度越短，从而导致所轧制的板材宽度受到制约。如果软带超过了技术要求所限的长度，软带区域参与到正常轧制工作范围(又称工作区)，那么辊体硬度正常区域与软带区域在轧制过程中因磨损程度不同而会导致所轧钢板的厚薄不均匀，板形质量得不到保障。所以，软带既是反映冷轧辊质量水平，又是涉及钢板产品质量的至关重要的因素。
随着我国大批现代化冷轧机的投用，对冷轧钢板板型质量要求日益严苛，从而对冷轧辊也提出了相应的要求，即要求冷轧辊辊体两端边缘部位的软带区域越来越短，甚至趋于无软带，然而，现有的感应加热淬火工艺根本无法保障或称满足上述要求。
目前对冷轧辊的感应加热淬火是采用边部(辊体两端边缘)温度低于辊体正常加热温度的方式进行的，无疑，如此方式必然存在软带。而如果简单地提高对边部的加热温度，藉以改善边部区域硬度或缩短软带长度，那么便会产生顾此失彼的问题，顾此即为前述的能在一定程度上改善硬度或控制软带区域，失彼即为在冷却淬火过程中极易发生边部裂纹或边部脱落(又称崩边)的现象，导致废品辊、暇疵辊的出现，这对于冷轧辊制造行业是十分忌讳的，并且又是极力回避的。
基于上述因素，迄今为止既未闻有企业对冷轧辊的辊体两端边缘部位推出无软带的成功之事，也未见有文献报道的突破之例。
发明内容
本发明的任务是要提供一种锻钢冷轧辊无软带制备方法，该方法能保障辊体两端边缘部位无软带区域存在。
本发明的任务是这样来完成的，一种锻钢冷轧辊无软带制备方法，它包括感应加热淬火步骤，特点是在感应加热时，将辊体两端边部加热温度提高到与辊体中部区域的加热温度相一致；在感应加热完成后进行淬火时，对作用于辊体两端边部区域和辊体其它区域的冷却介质实行梯度控制。
本发明所述的辊体两端边部加热温度为860-950℃。
本发明所述的梯度控制是指对辊体两端边部区域施以小冷却介质量，在避开辊体两端边部区域后，对辊体其它区域增加冷却介质量。
本发明所述的小冷却介质量为100-170m3/h，而所述的增加冷却介质量为增加至200-400m3/h。
本发明所述的冷却介质为水。
本发明方法的优点能使所得到的冷轧辊的辊体两端边部的硬度满足与辊体其它区域相一致的硬度要求，消除了已有技术中在辊体两端边部留有软带区域的现象。
具体实施例方式
实施例1以制备材质为Cr2(铬含量2％)、φ400mm、辊体硬度90-95HSD、软带要求≤50mm的冷轧辊为例。
将经由前道的步骤加工后的辊体送入感应加热装置的感应器进行感应加热，由于辊体两端边部形状相对尖锐，存在尖角效应，即感应涡流在此处相对集中，升温较快，所以将感应加热装置的感应器的感应加热功率控制在辊体正常加热功率的70％，即可实现辊体两端边部达到860℃，例如该辊体正常加热到860℃时，功率约为460KW，在辊体两端边缘软带区域约50mm范围内，功率设定为460KW的70％，从而可实现非软带区(除辊体两端边部区域外的辊体其它区域)相同温度860℃的均匀加热，使辊体两端边部组织充分奥氏体化，在加热过程中，辊体相对于加热器连续匀速运动，通过边部加热功率的调整，在连续运动中辊体两端边部实现高温加热，当辊体两端边部连续相对移出感应器进入冷却介质喷射器例如喷水器冷却即淬火；在淬火时，对移出感应器的辊体两端边部各50mm区域以110m3/h的小冷却量将作为冷却介质的水由喷水器喷及或称喷淋，该小冷却量可以降低对50mm区域的冷却强度，减小辊体两端边部应力，以有效地避免边部裂纹和边部剥落，在避过辊体两端边部的敏感区域后，将作为冷却介质的水量提高，具体是避开辊体两端各50mm区域，以260m3/h的冷却水量喷及到辊体的其余区域，完成淬火后，经后续的低温回火，对所得到的冷轧辊进行检测，结果表明软带区域的硬度为91-92HSD，非软带区域的硬度为91-93HSD，无裂纹和剥落，满足了无软带要求。上面提及的感应加热装置可采用诸如由中国河北省保定三伊天星电气有限公司或中国河南省郑州市科创电子有限公司生产的感应加热机，但优选采用由中国江苏省常熟市钢宝轧辊研究所生产、销售的CS-III型多功能辊轧淬火机床。
实施例2以制备材质为Cr3(铬含量3％)、φ500mm、辊体硬度92-96HSD、软带要求≤40mm的冷轧辊为例。
将经由前道的步骤加工后的辊体送入感应加热装置的感应器进行感应加热，由于辊体两端边部形状相对尖锐，存在尖角效应，即感应涡流在此处相对集中，升温较快，所以将感应加热装置的感应器的感应加热功率控制在辊体正常加热功率的70％，即可实现辊体两端边部达到900℃，例如该辊体正常加热到900℃时，功率约为540KW，在辊体两端边缘软带区域约40mm范围内，功率设定为540KW的70％，从而可实现非软带区(除辊体两端边部区域外的辊体其它区域)相同温度900℃的均匀加热，使辊体两端边部组织充分奥氏体化，在加热过程中，辊体相对于加热器连续匀速运动，通过边部加热功率的调整，在连续运动中辊体两端边部实现高温加热，当辊体两端边部连续相对移出感应器进入冷却介质喷射器例如喷水器冷却即淬火；在淬火时，对移出感应器的辊体两端边部各40mm区域以130m3/h的小冷却量将作为冷却介质的水由喷水器喷及或称喷淋，该小冷却量可以降低对40mm区域的冷却强度，减小辊体两端边部应力，以有效地避免边部裂纹和边部剥落，在避过辊体两端边部的敏感区域后，将作为冷却介质的水量提高，具体是避开辊体两端各40mm区域，以300m3/h的冷却水量喷及到辊体的其余区域，完成淬火后，经后续的低温回火，对所得到的冷轧辊进行检测，结果表明软带区域的硬度为92-93HSD，非软带区域的硬度为93-95HSD，无裂纹和剥落，满足了无软带要求。
实施例3
以制备材质为Cr5(铬含量5％)、φ560mm、辊体硬度93-97HSD、软带要求≤35mm的冷轧辊为例。
将经由前道的步骤加工后的辊体送入感应加热装置的感应器进行感应加热，由于辊体两端边部形状相对尖锐，存在尖角效应，即感应涡流在此处相对集中，升温较快，所以将感应加热装置的感应器的感应加热功率控制在辊体正常加热功率的70％，即可实现辊体两端边部达到950℃，例如该辊体正常加热到950℃时，功率约为620KW，在辊体两端边缘软带区域约35mm范围内，功率设定为620KW的70％，从而可实现非软带区(除辊体两端边部区域外的辊体其它区域)相同温度950℃的均匀加热，使辊体两端边部组织充分奥氏体化，在加热过程中，辊体相对于加热器连续匀速运动，通过边部加热功率的调整，在连续运动中辊体两端边部实现高温加热，当辊体两端边部连续相对移出感应器进入冷却介质喷射器例如喷水器冷却即淬火；在淬火时，对移出感应器的辊体两端边部各35mm区域以150m3/h的小冷却量将作为冷却介质的水由喷水器喷及或称喷淋，该小冷却量可以降低对35mm区域的冷却强度，减小辊体两端边部应力，以有效地避免边部裂纹和边部剥落，在避过辊体两端边部的敏感区域后，将作为冷却介质的水量提高，具体是避开辊体两端各35mm区域，以360m3/h的冷却水量喷及到辊体的其余区域，完成淬火后，经后续的低温回火，对所得到的冷轧辊进行检测，结果表明软带区域的硬度为91-92HSD，非软带区域的硬度为91-93HSD，无裂纹和剥落，满足了无软带要求。
权利要求
1.一种锻钢冷轧辊无软带制备方法，它包括感应加热淬火步骤，其特征在于在感应加热时，将辊体两端边部加热温度提高到与辊体中部区域的加热温度相一致；在感应加热完成后进行淬火时，对作用于辊体两端边部区域和辊体其它区域的冷却介质实行梯度控制。
2.根据权利要求1所述的锻钢冷轧辊无软带制备方法，其特征在于所述的辊体两端边部加热温度为860-950℃。
3.根据权利要求1所述的锻钢冷轧辊无软带制备方法，其特征在于所述的梯度控制是指对辊体两端边部区域施以小冷却介质量，在避开辊体两端边部区域后，对辊体其它区域增加冷却介质量。
4.根据权利要求3所述的锻钢冷轧辊无软带制备方法，其特征在于所述的小冷却介质量为100-170m3/h，而所述的增加冷却介质量为增加至200-400m3/h。
5.根据权利要求1或4所述的锻钢冷轧辊无软带制备方法，其特征在于所述的冷却介质为水。
全文摘要
一种锻钢冷轧辊无软带制备方法，属于轧钢行业所使用的冷轧辊制造技术领域。它包括感应加热淬火步骤，特点是在感应加热时，将辊体两端边部加热温度提高到与辊体中部区域的加热温度相一致；在感应加热完成后进行淬火时，对作用于辊体两端边部区域和辊体其它区域的冷却介质实行梯度控制。优点能使所得到的冷轧辊的辊体两端边部的硬度满足与辊体其它区域相一致的硬度要求，消除了已有技术中在辊体两端边部留有软带区域的现象。
文档编号C21D1/56GK101058844SQ200710021389
公开日2007年10月24日 申请日期2007年4月6日 优先权日2007年4月6日
发明者田建生, 刘新建, 徐建忠, 江沛琪 申请人:江苏钢宝轧辊有限公司