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MC3冷轧工作辊的双频淬火

上传者:刘小真
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上传时间:2015-04-24
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MC3冷轧工作辊的双频淬火

MC3冷轧工作辊的双频淬火

摘要 讨论了MC3冷轧工作辊的热处理工艺特点,提出对现有工艺的改进措施。球化退火工艺改善:原始组织网状碳化物级别大大降低,索氏体组织更均匀。在轧辊淬火方法中,采用移动式双频感应加热淬火工艺,冷处理能保证双频淬火硬度达到95HSD以上,淬硬层深度达到15mm。

关键词 MC3 冷轧工作辊 球化退火 双频淬火。

1. 前言

冷轧辊是薄板冷轧机的主要工作部件,它决定着轧材质量和轧机的生产率。因此对冷轧辊材质和性能的要求较高。轧辊在工作状态下要承受很高的动负荷和静负荷,所以要求轧辊必须具备很高的强度韧性和耐磨性,不允许存在裂纹,气孔,黑皮等表面缺陷,对材料的内在质量要求也很高,要求冷轧工作辊的表面硬度为HSD90-105,同时为了保证使用寿命,要求高硬度的有效工作层必须达到一定的深度,即有较大的淬硬深度。

为了适应冷轧工作辊的性能要求,我公司进行了大量研究和工艺改进。其内容可大致分为:钢种成分,冶炼方法研究和热处理两大方面。在材质方面努力降低非金属夹杂物和气体含量,采用点渣重熔工艺,在轧辊淬火方法中,用移动式双频感应加热淬火工艺,取得了满意的效果。

冷轧辊一般都采用整体锻造,其工艺包括平(电)炉、铸锭、锻造、锻后退火、粗加工、摊伤及检验、调质处理、精加工、表面淬火、冷处理、低温回火、精磨、检验交货,制造工艺繁杂,难度大,周期长。本文重点介绍我公司MC3冷轧工作辊热处理工艺。

2.预备热处理工艺

2.1 MC3冷轧工作辊的化学成份见表1

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2.2 球化退火

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图1ø600MC3工作辊的球化退火工艺

锻造后,一般轧辊钢中存在着网状碳化物,通常在860℃以上消除,并使之形成球状碳化物。热培的入炉温度很重要,温度过低容易产生裂纹;温度过高(800℃入炉),入炉后完成珠光体转变的时间较长。所以,入炉温度一般以350℃-500℃为宜,我公司的球化退火工艺是正火+球化退火(见图1)

2.3 调质处理

在退火和粗加工后,为表面淬火做好组织准备。以消除网状碳化物、细化碳化物和形成均匀的细粒珠光体组织、保证辊颈的硬度跟性能要求,需进行调质处理,¢600 MC3冷轧辊的调质工艺见图2。

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图2 调质工艺

调质后测得的硬度为HBS250-290。

3. 最终热处理

3.1 中频表面辊颈淬火

辊颈表面淬火前均需进行预热处理,预热工艺见图3。

工艺参数为:功率采用0.4-0.6KW/mm.。感应圈走速为0.5-1mm/s,针对MC3辊颈淬火温度为840-850℃,淬火后硬度为HSD50-60。

3.2 辊身双频表面淬火

感应加热表面淬火是采用集肤效应原理,使工件表面产生一定频率的感应电流,将零件表面迅速加热,然后迅速淬火冷却的一种热处理工艺方法。

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表面辊颈淬火预热工艺图3

3.3 辊身淬火

检查辊颈淬火硬度,如果合格,则进行辊身预热。

辊身预热工艺如图4所示。

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辊身预热工艺图4

工艺参数为:V下降=0。7mm/s;∫控制转速=15r/min;P水压=0.2kg/cm2

工频满功率:85KW/100mm

中频满功率:38-42kW/100mm

续冷时间:13-16min/100mm

工作辊辊身加热温度用红外测温仪测温,辊颈R处不应高于720℃,距辊身两端25mm处的温度不低于865-875℃。出口表面加热温度采用900-920℃,加热完喷水,时间规定为10min/100mm,喷水时,中心孔也要喷水冷却。

3.4 冷处理

我公司现有冷处理设备。因此,淬火后冷却时采用干冰+酒精冷却。采用深冷设备进行深冷,可大大减少残余奥氏体量,并将残余奥氏体控制在5%-10%,能确保成品冷轧工作辊热处理质量。

3.5 回火

我公司采用烘箱回火:120℃X130h空冷

3.6 回火出炉精磨后检硬

4. 结论

辊身淬火后硬度:96HSD,均匀性:2-3HSD,软带20mm,辊颈淬火后硬度50-60HSD。

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