一种矫直辊淬火处理方法技术

本发明专利技术公开了一种矫直辊淬火处理方法，属于矫直辊加工领域。本发明专利技术的矫直辊淬火处理方法，采用淬火处理工装对辊身的中心孔和端面进行密封，并在上压板与紧固螺母间设置胀气圈，从而形成有效的密封；在进行淬火处理时，先对辊身预热，然后把中心孔内的高温气体排出，对辊身加热；淬火时先采用反复起吊式水淬，再浸入油液中冷却，最后进行回火处理。本发明专利技术使辊身中心孔内产生负压，淬火介质无法进入端面和中心孔中，淬火后辊身外部硬度高，内部韧性好，有效的避免了裂纹的产生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及矫直辊加工
，更具体地说，涉及一种矫直辊淬火处理方法。
技术介绍
矫直机是对型材、棒材进行矫直加工的机械设备，其矫直辊是关键部件。对于矫直辊而言，其直径较大，外表面要求有较高的硬度，心部需要保持较好的韧性，因此，如何进行矫直辊的热处理，成为生产加工时的关键技术。对于目前的矫直辊而言，无论辊径大小，为了提高其综合性能，需要进行整体淬火。对于不同的材料及矫直辊的具体应用，会适当的选用水淬或油淬。对于油淬，不适于表面硬度要求较高的矫直辊；对于水淬，由于其冷却过于激烈，对于一些材料很容易使辊身开裂。但目前无论使用哪种整体淬火方式，都存在端面或者整体开裂的问题，特别是在磨削阶段，表面会存在环状裂纹，该裂纹通过磨削也难以消除，只能进行表面修复。而对于开裂较为严重的工件，直接报废，导致产品合格率极低。进过探索分析发现，如果要有较好的性能，矫直辊内孔和端面不能进行直接淬火，特别是在内孔和端面的连接处，一旦接触到淬火介质，便会在连接处形成集中应力，后期时效处理时，很容易开裂。因此，问题的关键在于如何对矫直辊的内孔和端面进行淬火保护。经过检索发现，现有技术中中存在相关的解决方案，如专利申请号：ZL 200610106957.X，授权公告日：2009年7月8日，该专利方案公开了一种9Cr2Mo矫直辊的双液淬火工艺方法，其通过在矫直辊内孔与工装的间隙处填充黄土来防止淬火介质进入内孔内，并用压板把端面和内孔盖住，先利用水淬快速冷却，防止奥氏体分解，然后再在油浴中进行淬火，减小淬火变形，防止开裂。这种在矫直辊内孔填充其他物质以防止介质进入的方法在目前已较为常用，对于防止变形和开裂具有一定的效果。但在回火时内部填充物会影响回火温度，需要在回火前把填充物去除，工序繁琐。但如果不添加填充物，又难以有效避免淬火介质对淬火效果的影响，导致加工工序与加工效果相矛盾。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服现有技术中矫直辊在经过淬火后易出现裂纹的不足，提供了一种矫直辊淬火处理方法，本专利技术在预热后进行排气处理，使辊身中心孔内产生负压，淬火介质无法进入端面和中心孔中，淬火后辊身外部硬度高，内部韧性好，有效的避免了裂纹的产生。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的一种矫直辊淬火处理方法，其处理工艺为：1)把辊身套入吊杆，在辊身上端设置上压板和胀气圈，并在相邻两部件间填充高温棉，通过压紧螺母把辊身的两端密封；在吊杆上端安装吊钩，把辊身放入加热炉；2)随炉升温至580～650℃，保温1～3小时；3)把辊身吊出，旋松压紧螺母进行排气，然后拧紧压紧螺母，将辊身吊入加热炉继续加热至860～900℃，保温3～5小时；4)吊出辊身后进行淬火处理；5)淬火后进行回火处理。作为本专利技术更进一步的改进，步骤3)中的排气过程在10分钟内完成。作为本专利技术更进一步的改进，步骤4)中进行淬火时，辊身从加热炉吊出后放入冷却水中，2～5分钟后吊起，在空气中冷却2～6分钟再放入冷却水中，如此反复3～5次；然后把辊身吊入油液中进行完全冷却。作为本专利技术更进一步的改进，步骤4)中进行淬火时，辊身从加热炉吊出后放入冷却水中，2～5分钟后吊起，在空气中冷却2～6分钟再放入冷却水中，如此反复3～5次；然后把辊身浸入冷却水中进行完全冷却。作为本专利技术更进一步的改进，步骤1)所述吊杆下端连接有挡板，吊杆上套装有下压板，使用时，下压板的两侧均填充有高温棉；吊杆中上部设置有外螺纹，上压板和胀气圈均套装在吊杆上，压紧螺母与吊杆螺纹连接，在上压板和胀气圈的上下两侧及胀气圈内腔均填充高温棉。作为本专利技术更进一步的改进，所述下压板和上压板的直径不小于辊身端面直径的0.8倍。作为本专利技术更进一步的改进，所述压紧螺母的侧壁开设有卡口，该卡口沿压紧螺母径向对称分布。作为本专利技术更进一步的改进，所述上压板上设置有拉杆或拉环，用于提起上压板排气。作为本专利技术更进一步的改进，所述吊杆上端设置有内螺纹，用于连接吊钩。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)本专利技术的一种矫直辊淬火处理方法，利用上压板和胀气圈配合吊杆进行密封，压板能够防止淬火介质进入到辊身端面和中心孔内，从而避免辊身内部的淬硬性；在进行加热时，先进行预热，排气后再进行加热，能够进一步提高密封性；因为辊身中心孔内气体受热后气压增大，排气后进行密封，那么在进行淬火时，中心孔内部形成负压，使上压板和下压板紧紧贴附在辊身端面，淬火介质无法进入，从而对辊身端面和中心孔形成保护；(2)本专利技术的一种矫直辊淬火处理方法，通过在胀气圈内填充高温棉具有更好的密封效果，因为普通密封多是直接在压板上用螺栓拧紧，而螺纹本身并不具有密封性，淬火介质很容易通过螺纹间的间隙进入到中心孔，而本专利技术中增加了胀气圈和高温棉，高温棉能够填满螺纹缝隙，从而使淬火介质无法渗入，保证有较好的淬火效果；(3)本专利技术的一种矫直辊淬火处理方法，在进行淬火时先把辊身放入冷却水中再提起，经过多次反复操作，使辊身表面硬度提高，然后在进行油冷，减少了辊身的淬火变形，有效防止了辊身开裂，保证辊身中心处有较好的韧性。附图说明图1为本专利技术的淬火工艺流程图；图2为本专利技术中淬火工装的结构示意图。示意图中的标号说明：1、挡板；2、下压板；3、辊身；4、上压板；5、胀气圈；6、高温棉；7、压紧螺母；8、卡口；9、吊杆。具体实施方式为进一步了解本专利技术的内容，结合附图和实施例对本专利技术作详细描述。实施例1结合图1、图2，本实施例的一种矫直辊淬火处理方法，利用淬火工装进行淬火处理，如图2中所示，淬火工装包括吊杆9、下压板2、上压板4和胀气圈5，吊杆9下端连接有挡板1，吊杆9上套装有下压板2，使用时，下压板的两侧均填充有高温棉6，用于密封。吊杆9中上部设置有外螺纹，上压板4和胀气圈5均套装在吊杆9上，把辊身3套装在吊杆9上，且位于下压板2与上压板4之间，压紧螺母7与吊杆9螺纹连接，通过压紧螺母7把胀气圈5和上压板4压紧在辊身3上端面，从而形成密封，辊身3的端面和中心孔均被覆盖，保证矫直辊的端面和中心孔不会被冷却淬火。为了提高密封性能，在上压板4和胀气圈5的上下两侧及胀气圈5内腔均填充高温棉6，即在辊身3上端面与上压板4之间、上压板4与胀气圈5之间、胀气圈5与压紧螺母7之间均填充高温棉6，并在胀气圈5内部填充高温棉6。普通压装装置多是直接在辊身上端面上固定压板，那么淬火介质很容易通过螺纹渗入中心孔内，填充高温棉6后，保证了密封效果。进一步地，本实施例中控制上压板4、下压板2与吊杆9之间的半径差为1～5mm，有助于高温棉的密封填充，如果间隙过大，高温棉难以填充紧实，密封效果不理想。本实施例中选取半径差为2mm。下压板2和上压板4的直径不小于辊身3端面直径的0.8倍，以便能够对辊身的端面形成保护。进一步地，吊杆9上端设置有内螺纹，用于连接吊钩。如果把吊钩与吊杆设置为一体结构，那么只能从吊杆9下端套装辊身3，不利于后续排气操作。进一步地，压紧螺母7的侧壁开设有卡口8，该卡口8沿压紧螺母7径向对称分布。在对辊身3加热后，工人无法靠近，因此可借助卡钳卡住卡口8，从而旋转压紧螺母7。此外，还可在上压板4上设置拉杆或拉环，用于提起上压板4排气。借助该淬火工装，对矫本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矫直辊淬火处理方法，其特征在于：其处理工艺为：1)把辊身(3)套入吊杆(9)，在辊身(3)上端设置上压板(4)和胀气圈(5)，并在相邻两部件间填充高温棉(6)，通过压紧螺母(7)把辊身(3)的两端密封；在吊杆(9)上端安装吊钩，把辊身(3)放入加热炉；2)随炉升温至580～650℃，保温1～3小时；3)把辊身(3)吊出，旋松压紧螺母(7)进行排气，然后拧紧压紧螺母(7)，将辊身(3)吊入加热炉继续加热至860～900℃，保温3～5小时；4)吊出辊身(3)后进行淬火处理；5)淬火后进行回火处理。

【技术特征摘要】
1.一种矫直辊淬火处理方法，其特征在于：其处理工艺为：1)把辊身(3)套入吊杆(9)，在辊身(3)上端设置上压板(4)和胀气圈(5)，并在相邻两部件间填充高温棉(6)，通过压紧螺母(7)把辊身(3)的两端密封；在吊杆(9)上端安装吊钩，把辊身(3)放入加热炉；2)随炉升温至580～650℃，保温1～3小时；3)把辊身(3)吊出，旋松压紧螺母(7)进行排气，然后拧紧压紧螺母(7)，将辊身(3)吊入加热炉继续加热至860～900℃，保温3～5小时；4)吊出辊身(3)后进行淬火处理；5)淬火后进行回火处理。2.根据权利要求1所述的一种矫直辊淬火处理方法，其特征在于：步骤3)中的排气过程在10分钟内完成。3.根据权利要求1所述的一种矫直辊淬火处理方法，其特征在于：步骤4)中进行淬火时，辊身(3)从加热炉吊出后放入冷却水中，2～5分钟后吊起，在空气中冷却2～6分钟再放入冷却水中，如此反复3～5次；然后把辊身(3)吊入油液中进行冷却。4.根据权利要求1所述的一种矫直辊淬火处理方法，其特征在于：步骤4)中进行淬火时，辊身(3)从加热炉吊出后放入冷却水中，2～5分钟后吊起，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈道龙，周骏立，丁一宏，赵龙申，
申请(专利权)人：马鞍山市恒泰重工机械有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34