5H12基体钢轧辊双频单中频淬火工艺研究_兰勇.pdf

《5H12基体钢轧辊双频单中频淬火工艺研究_兰勇.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第39卷第5期现代冶金Vol.39No.52011年10月ModernMetallurgyOct.20115H12基体钢轧辊双频单中频淬火工艺研究兰勇,丁辉,张云鹏,许强(宝钢集团常州轧辊制造公司,江苏常州213019)摘要:采用双频淬火机床对5H12基体钢试验轧辊进行了单中频淬火;通过对试验轧辊进行剥层解剖,5H12基体钢轧辊可以采用双频单中频淬火,采用单中频淬火获得的工件硬度均匀性好,直径方向硬度梯度变化稳定,有效淬硬深度可达到12mm以上。关键词:轧辊;双频淬火机床;单中频淬火工艺中图分类号:TG333.17;TG156.3件加热,由于感应涡流的集肤层较深,使轧辊表面在引言较深的区域内

2、达到很高的温度,经过一段时间的均热,再用一个较高的功率来加热到所需的淬硬层深基体钢一般指含有高速钢淬火组织中除过剩碳化度,这样就实现了温度平缓过渡、有效加热层深的目[1]物外的基本化学成分的钢种,与高速钢相比,基体钢[2]的。而本试验尝试采用中频一个功率,对5H12基的过剩碳化物极少,且碳化物颗粒细小,分布均匀,故体钢试验辊进行表面感应淬火。基体钢具有高速钢的高强度、高硬度,又不降低韧性和疲劳强度,且成本也少于高速钢。由于5H12基体钢具2化学成分有强度、硬度、韧性、冲击疲劳、断裂韧性优异等优点,被广泛应用于制造冷挤压、厚板冷冲等模具,特别是难试验所用轧辊材料为5H12(5Cr5MoWVSi

3、),尺变形材料用的大型复杂模具。也可以用作轧辊用材。寸为Υ370mm×2050mm(辊身长度)×4480mm(轧辊长度),该材料实测化学成分如表1所示,由于1试验设备材料具有高含量的Cr和C,使该材料具有高的硬度,传统的双频淬火是先使用一个较低的功率对工高耐磨性,高淬透性及较高的抗氧化抗腐蚀的作用。表15H12材料实测化学成分/%元素w(C)w(Si)w(Mn)w(P)w(S)w(Cr)w(Mo)w(W)w(V)5H120.551.20.50.0250.0155.501.501.500.6030～60r/min;3双频单中频淬火工艺参数(6)淬火功率:200～300kW;(7)淬火温度:10

4、50～1100°C;(1)感应器尺寸:Υ400mm;(8)续冷时间:30～60min;(2)喷水器尺寸:Υ400mm;(9)第一次回火:240°C×5h→535°C×20h(3)预热:200～300°C,预热时间≥26h,转双(升温≤50°C/h),空冷至室温;频机床加热淬火;(10)第二次回火:240°C×5h→540°C×20h(4)冷却水压:0.10～0.20MPa;(5)工件移动速度:0.5～1.0mm/s,工件转速:(升温≤50°C/h),空冷至室温。收稿日期:2011-08-10作者简介:兰勇(1985—),男,助理工程师。E-mail:747828889@qq.com42现代冶

5、金第39卷对轧辊表面进行金相检测,结果如图2所示,组4试验研究织为回火马氏体+残余奥氏体+碳化物颗粒,组织比较均匀。由于在单中频淬火时,行速不是很快,工对该辊第一次回火及第二次回火后的硬度进行件在感应圈内得到了充分的加热、奥氏体化及保温,检测,第一次回火后硬度:86/88～86/87～84/这样有利于得到均匀的显微组织。87HSD,第二次回火后硬度:81/83～82/83～81/83HSD。对该试验辊进行剥层,辊身上任意选两条母线,每1mm进行一次剥层,得到如图1所示曲线。图2轧辊表面金相组织5结论(1)5H12基体钢轧辊可以采用双频单中频淬图1轧辊两条母线硬度值火。(2)采用单中频淬火获得

6、的工件硬度均匀性好,由图1中可以看出,该辊两条母线硬度下降趋直径方向硬度梯度变化稳定,有效淬硬深度可达到势一致,说明具有良好的硬度均匀性和硬度梯度,由12mm以上。于采用的是单中频工艺,频率为250～300Hz,加之淬火前经200～300°C预热,对淬火加热时降低表面参考文献:与次表面、心部温差及透热有很大的帮助,这样得到的加热层是接近于从表到里的等温深层式,使轧辊[1]朱家华.基体钢型碳化物相鉴定[J].上海钢研,1978,表面温度适中,获得基体组织优良的淬硬层。特刊:36—39.感应表面淬火时,淬硬层深度和输入频率、温度[2]姜建华,郑华毅.轧辊双频感应淬火有限元模拟与工艺及冷却介质等都

7、有关系,而频率对淬硬层的影响是优化[J].金属热处理,2002,27(6):44—47.[3]十分大。由公式d=500/(vf)得知,频率越高,淬硬[3]潘建农.金属材料与热处理[M].长沙:湖南大学出版层将会降低。因此本试验得到的淬硬层是比较理想社,2009.的,从图1中可以看出,硬度≥80HSD淬硬层深度至少在12mm。