CN116411160A - 一种大型锻造半钢立辊热处理冷却方法 - Google Patents
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Abstract
一种大型锻造半钢立辊热处理冷却方法，包括如下步骤：步骤一：快速冷却阶段；步骤二：平稳冷却阶段；步骤三：心部透热阶段；步骤四：温度均匀化阶段。本发明采用的设备结构简单，成本低廉，操作简便，适应范围广，可提供从空冷到风冷到雾冷，不同大小的冷却速度，各冷速之间调整方便、可灵活转换，满足不同产品、不同冷速的要求，并且移动灵活机动，对场地空间要求小。使用所述冷却设备，同时配以本发明所述冷却工艺，在生产大型锻造半钢立辊锻件时，能够有效控制冷却强度，实现目标组织转变，使半钢立辊获得优良的力学性能和使用性能。
Description
技术领域
本发明属大型锻造半钢立辊热处理冷却领域，具体地说是一种大型锻造半钢立辊热处理冷却方法。
背景技术
立辊是万能轧机的主要工作部件,造价高、耗量大，对轧机设备的生产使用和维护成本有着重要影响。立辊在工作时承受着巨大应力,要求其材质不但要具有较高的强韧性能,而且还要具备综合性能优良的冶金质量。合金半钢立辊材质为高碳复合半钢，力学性能介于钢和铁之间，既有钢辊的强度和韧性，又有铁辊的高硬度，具有硬度落差小、耐磨损性能高等独特性能，能够承受轧制载荷和轧制质量的要求。
半钢碳含量介于钢和铁之间，组织中含有大量的碳化物来保证其高硬度和热态耐磨性，而基体组织对材料的强韧性、抗冲击性能有较大影响。为了细化和强化基体组织，增加立抗裂性、抗事故性能等，需对半钢立辊的热处理工艺尤其是冷却方式进行严格控制。由于含碳量高，淬裂倾向较大，难以承受过激的淬火。而采用较为缓慢的冷却方式，组织中容易出现网状碳化物，极大损害立辊强度和塑韧性，降低立辊抗折断性能。因此，常规液体介质淬火或空气冷却都无法满足立辊性能要求。
发明内容
本发明提供一种大型锻造半钢立辊热处理冷却方法，用以解决现有技术中的缺陷。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种大型锻造半钢立辊热处理冷却方法，包括如下步骤：
步骤一：快速冷却阶段：在冷却初期，打开风机并将进水量调至最大，进行快速喷雾冷却，使立辊表面温度快速下降，避免网状碳化物析出，将立辊温度降低至500-550℃；
步骤二：平稳冷却阶段：匀速调低进水量，减小喷雾强度，降低立辊冷却速度，使立辊次表面温度进一步降低，增加淬透层深度，将立辊温度降低至400-450℃；
步骤三：心部透热阶段：关闭进水管后继续进行吹风冷却，使立辊内部热量向外传导，使心部组织发生转变，将立辊温度降低至350-380℃；
步骤四：温度均匀化阶段；关闭风机后进行空冷，使立辊表面和心部温度进行均匀化，降低内外温差、减小应力，将立辊温度降低至300-330℃，冷却结束，装炉进行回火。
如上所述的一种大型锻造半钢立辊热处理冷却方法，其冷却装置包括水泵、进水管、风机、过渡管、喷水管、支架、滚轮，喷水孔，所述的水泵通过进水管与过渡管的一端连通，所述的过渡管的另一端与喷水管连通，所述的喷水管设置在风机的叶片前侧，所述的喷水管内侧设置数个喷水孔，所述的风机设置在支架上，所述的支架下部四角各设置一个滚轮。
如上所述的一种大型锻造半钢立辊热处理冷却方法，其特征在于：所述的喷水孔的直径是2-5mm。
本发明的优点是：本发明采用的设备结构简单，成本低廉，操作简便，适应范围广，可提供从空冷到风冷到雾冷，不同大小的冷却速度，各冷速之间调整方便、可灵活转换，满足不同产品、不同冷速的要求，并且移动灵活机动，对场地空间要求小。使用所述冷却设备，同时配以本发明所述冷却工艺，在生产大型锻造半钢立辊锻件时，能够有效控制冷却强度，实现目标组织转变，使半钢立辊获得优良的力学性能和使用性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明冷却装置的结构示意图；
图2是本发明冷却装置的喷水管结构示意图。
附图标记：1、水泵；2、进水管；3、风机；4、过渡管；5、喷水管；6、支架；7、滚轮；8、喷水孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，冷却装置包括水泵1、进水管2、风机3、过渡管4、喷水管5、支架6、滚轮7，喷水孔8，所述的水泵1通过进水管2与过渡管4的一端连通，所述的过渡管4的另一端与喷水管5连通，所述的喷水管5设置在风机3的叶片前侧，所述的喷水管5内侧设置数个喷水孔8，所述的风机3设置在支架6上，所述的支架6下部四角各设置一个滚轮7。使用时打开水泵1，水流经进水管2、过渡管4进入喷水管5，并由喷水管5内侧喷水孔8喷出，向中心喷射形成细小水柱，开启风机3，叶片产生的强大气流将水柱打散成雾，可对放置在风机前方的锻件进行吹雾冷却。
本实施例所述的喷水管5选用胶皮管或钢管，卷成圆圈形状，在圆形内侧管壁上均匀分布直径2-5mm喷水孔8若干。
采用上述冷却设备进行大型半钢立辊热处理冷却，具体工艺步骤如下：
立辊充分奥氏体化后，使用吊具将立辊从加热炉中吊出，移动至风机前方，打开风机和进水管，对立辊进行冷却，冷却过程吊具带动立辊进行匀速旋转，使立辊不同位置进行均匀降温冷却。淬火冷却工艺主要分四个阶段完成，即快速冷却阶段、平稳冷却阶段、心部透热阶段及温度均匀化阶段。冷却结束后，装炉回火。
其中上述四个阶段具体操作为：
步骤一：快速冷却阶段，在冷却初期，打开风机并将进水量调至最大，进行快速喷雾冷却，使立辊表面温度快速下降，避免网状碳化物析出，至立辊温度为500-550℃；
步骤二：平稳冷却阶段,匀速调低进水量，减小喷雾强度，降低立辊冷却速度，使立辊次表面温度进一步降低，增加淬透层深度，至立辊温度为400-450℃关闭进水管；
步骤三：心部透热阶段，关闭进水管后继续进行吹风冷却，使立辊内部热量向外传导，使心部组织发生转变，至立辊温度为350-380℃关闭风机；
步骤四：温度均匀化阶段，关闭风机后进行空冷，使立辊表面和心部温度进行均匀化，降低内外温差、减小应力，至立辊表面温度300-330℃，冷却结束，装炉进行回火。
本发明采用的设备结构简单，成本低廉，操作简便，适应范围广，可提供从空冷到风冷到雾冷，不同大小的冷却速度，各冷速之间调整方便、可灵活转换，满足不同产品、不同冷速的要求，并且移动灵活机动，对场地空间要求小。使用所述冷却设备，同时配以本发明所述冷却工艺，在生产大型锻造半钢立辊锻件时，能够有效控制冷却强度，实现目标组织转变，使半钢立辊获得优良的力学性能和使用性能。所以，本发明具有高度产业利用价值。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (3)
1.一种大型锻造半钢立辊热处理冷却方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：快速冷却阶段：在冷却初期，打开风机并将进水量调至最大，进行快速喷雾冷却，使立辊表面温度快速下降，避免网状碳化物析出，将立辊温度降低至500-550℃；
步骤二：平稳冷却阶段：匀速调低进水量，减小喷雾强度，降低立辊冷却速度，使立辊次表面温度进一步降低，增加淬透层深度，将立辊温度降低至400-450℃；
步骤三：心部透热阶段：关闭进水管后继续进行吹风冷却，使立辊内部热量向外传导，使心部组织发生转变，将立辊温度降低至350-380℃；
步骤四：温度均匀化阶段；关闭风机后进行空冷，使立辊表面和心部温度进行均匀化，降低内外温差、减小应力，将立辊温度降低至300-330℃，冷却结束，装炉进行回火。
2.根据权利要求1所述的一种大型锻造半钢立辊热处理冷却方法，其特征在于：其冷却装置包括水泵、进水管、风机、过渡管、喷水管、支架、滚轮，喷水孔，所述的水泵通过进水管与过渡管的一端连通，所述的过渡管的另一端与喷水管连通，所述的喷水管设置在风机的叶片前侧，所述的喷水管内侧设置数个喷水孔，所述的风机设置在支架上，所述的支架下部四角各设置一个滚轮。
3.根据权利要求2所述的一种大型锻造半钢立辊热处理冷却方法，其特征在于：所述的喷水孔的直径是2-5mm。
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|---|---|---|---|---|
| CN117701864A (zh) * | 2024-02-05 | 2024-03-15 | 山西天宝集团有限公司 | 一种热处理环形锻件旋转喷雾降温装置及其方法 |
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