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小直徑冷軋輥的熱處理,做出合格品真不輕易

2019-11-03 00:40   评论:42 点击:921
  中國鋼管信息港最新消息報道:一般有以下啟事 :
  
  電源電壓過高,使鐵芯發熱大大增加;
  
  電源電壓過低,電動機又帶額定負載運行 ,電流過大使繞組發熱;
  
  修理拆除繞組時,采用熱拆法不當 ,燒傷鐵芯;
  
  定轉子鐵芯相擦;
  
  電動機過載或頻繁起動;
  
  籠型轉子斷條;
  
  電動機缺相,兩相運行;
  
  重繞後定子繞組浸漆不充分;
  
  環境溫度高電動機表麵汙垢多,或透風道堵塞;
  
  電動機風扇故障,透風不良;定子繞組故障(相間、匝間短路;定子繞組內部連接錯誤)
  
  出現這類故障 ,如何解決呢?
  
  降低電源電壓(如調整供電變壓器分接頭) ,若是電機Y、Δ接法錯誤引發,則應改正接法;
  
  進步電源電壓或換粗供電導線;
  
  檢驗鐵芯,排除故障;
  
  消除擦點(調整氣隙或挫、車轉子);
  
  減載;按規定次數控製起動;
  
  檢查並消除轉子繞組故障;
  
  恢複三相運行;
  
  采用二次浸漆及真空浸漆工藝;
  
  清洗電動機,改善環境溫度,采用降溫措施;
  
  檢查並修複風扇,必要時更換;檢驗定子繞組,消除故障。
  
  中國鋼管信息港最新消息報道:冷軋輥是金屬冷軋機上的首要零件。在軋製過程中,由於軋製速度很高和強大的軋製力使軋輥承受很大的靜載荷和動載荷,軋輥表麵受軋材的激烈磨損。惡劣的工作環境使冷軋輥使用一段時間後,輥麵便因磨損而不平、發毛,需卸下重磨和磨小輥頸直徑,再使用一段時間又需重磨,至此達一最小輥頸直徑後報廢。
  
  軋輥的使用條件和方法要求軋輥不僅應具備高而均勻的表麵硬度及足夠深的淬硬層,而且應具有良好的耐磨性和耐熱裂性,這不但給材質也給熱處理帶來了很多困難,提出了嚴格的質量指標。
  
  我公司通過用幾種不同的熱處理方法對小直徑冷軋輥進行了試驗生產,製造出了滿足的軋輥。
  
  1.原冷軋輥失效啟事及熱處理指標確定
  
  用戶給我們帶來一件初期失效的軋輥和一張零件圖(見圖1),材質GCr15,熱處理要求φ168mm輥麵60~65HRC,其餘50~55HRC。
  
  軋輥在φ102mm軸頸與R25mm過渡圓弧交接處四周發生斷裂而失效。據稱是在工作半個多小時後發生斷裂,前後有幾根軋輥裝機後均在同一部位工作幾小時到幾天以內接***生斷裂,餘下幾根不敢再裝機生產了 。
  
  未裝機使用的軋輥經超聲波及著色檢查均未發現裂紋,可見裂紋是在工作過程中發生的。從折斷斷口上檢查,未發現材料有什麽明顯缺陷,材質基本可靠。根據這些基本情況推定,軋輥初期失效的啟事有:
  
  (1)輥頸硬度(50~55HRC)偏高,應力鬆弛困難;
  
  (2)輥麵與輥頸硬度過渡部位選擇錯誤,過渡圓弧落在直徑突變的過渡圓弧(R25mm)上,過渡區拉應力與尺寸突變區的應力集中疊加,加重了該處的危險性;
  
  (3)過渡圓弧R25mm表麵粗糙不光滑,增加了該處應力集中的危害。幾種啟事疊加,造成了軋輥的異常失效。
  
  通過如上分析,根據冷軋輥熱處理基本要求,我們對設計作了如下修正:輥麵硬度60~65HRC不變,其餘部位硬度降為30~40HRC;硬度過渡部位安排在輥麵邊沿25mm以內(見圖1);進步圓弧R25mm表麵的粗糙度 。此分析論證及修正定見征得軋鋼廠的認可。
  
  2.熱處理方案確定
  
  冷軋輥熱處理包括鍛後熱處理、粗加工後調質處理、半精機加後終究熱處理和粗磨後低溫回火等項。根據各次熱處理的感化及我們的熱處理經驗 ,將鍛後熱處理和粗加後調質處合並進行鍛後球化退火作預備熱處理,粗磨後低溫回火取消,磨削前淬火、回火作為終究熱處理。
  
  (1)預備熱處理
  
  鍛後進行球化退火,得到球狀珠光體組織為終究熱處理創造條件 ,具體工藝如圖2所示。
  
  (2)終究熱處理
  
  軋輥終究熱處理包括淬火和低溫回火,得到要求的輥麵硬度和淬硬層深度,按照專業廠的生產方法,其中淬火有整體淬火和感應加熱淬火。整體淬火需用龐大的專用淬火冷卻裝配;感應加熱淬火需用工頻加熱設備或工頻+中頻雙頻淬火設備。這些對於我廠來說條件都不具備。為此根據我公司現有條件設計出如下幾種加熱淬火方案。
  
  ①兩端回火方案:軋輥整體加熱,鹽水整體淬硬 。低溫回火後兩端低硬度區分別用高溫快速加熱局部回火。
  
  ②中頻淬火方案:預備熱處理後,增加調質工序,終究熱處理采用中頻連續加熱、壓力水噴冷卻進行輥麵淬火硬化。
  
  ③盡熱保護冷卻方案:軋輥整體加熱後兩端低硬度部位套上熱屏蔽套進行盡熱保護,再放進鹽水中冷卻。
  
  3.三種方案處理及試軋結果
  
  三種熱處理方案按生產籌辦和現場生產安排情況先後實施,熱處理檢驗後交軋鋼廠試軋考核。
  
  (1)兩端回火方案
  
  輥麵硬度:中段62HRC,距端部25mm處58HRC;輥頸硬度40HRC,基本符合質量指標,試軋結果,經一次重磨後軋製過程中斷裂,在機總時間10天,斷裂位置與原失效軋輥相當。
  
  (2)中頻淬火方案
  
  輥麵硬度64~66HRC,輥頸硬度30HRC,符合質量指標。試軋結果,第二次重磨軋輥麵後軋製過程中輥麵出現瓦楞狀波紋,無法再軋下往,停機卸輥。
  
  (3)盡熱保護冷卻方案
  
  輥麵硬度63~65HRC,距端部20mm處45HRC;輥頸硬度37~40HRC,符合質量指標。
  
  試軋結果,經二個月試軋輥麵仍光亮如鏡,不需重磨,輥頸不斷,輥頸麵不毛,試軋工人非常滿足,反映比軋機自帶軋輥要好。此軋輥能滿足軋製使用要求。
  
  4.結果分析及最後方案核定
  
  (1)結果分析
  
  中國鋼管信息港最新消息報道:三種方案處理的軋輥,熱處理後檢驗結果大致一樣都符合質量指標,但上機試軋情況則截然不同。兩端回火方案軋輥與原軋鋼廠失效軋輥相當,兩端回火時,要保證輥麵硬度,除采取一些輥麵保護措施(如石棉繩包裹輥麵)外,軋輥不能浸進液麵太多 ,回火時間也不能過久,如許輥麵與輥頸的硬度過渡區仍然是在圓弧區,甚至輥頸直線處,拉應力的有害感化沒有消除,回火時間不長,還可能隻表麵一層硬度降低 ,較薄處硬度可能未回下來,初期斷裂應屬必然 。由於輥麵經高溫回火烘烤,輥麵硬度較低且不均勻,磨損較快且不均勻,故重磨時間較短;中頻淬火方案,輥頸沒有出現題目,可見調質硬度範圍強度也滿足軋製要求。輥麵出現瓦楞狀波紋是淬硬層太淺造成,中頻淬火深度也就3mm擺布,經磨圓往掉一層就比較委曲。幾次重磨後就像雞蛋殼一樣,基體承受不了強大的軋製力,出現塑變,輥麵下陷呈瓦楞狀。
  
  可以預感,再軋製下往,輥麵就會出現表層剝落。中頻淬火軋輥、輥麵重磨周期也短,啟事是:從表到裏硬度降低較快,高硬度層在磨圓時便大部分磨往了。輥頸不斷也說明硬度過渡區拉應力對斷裂的強大影響,由於中頻淬火硬度過渡小且易於控製。盡對在輥麵邊沿四周,不會到圓弧部位。盡熱保護冷卻方案軋輥質量好也在情理當中。隻要屏蔽套穩妥地套住要屏蔽部位,圓弧及輥頸所能得到盡熱保護、冷卻緩慢得到細珠光體組織,輥麵在強製攪動的鹽水中充分冷,輥麵硬度便高而均勻 ,淬硬層也很深 ,淬火效果比壓力水噴冷卻效果更好,使用效果好也就符合道理。事實上,專業廠的整體淬火法道理也是如許,隻是在專用設備上完成,勞動強度、操縱熟悉程度也要求低而已。
  
  (2)終究方案擬定
  
  經試軋考核後決定采用盡熱保護冷卻方案作為終究熱處理方案。經完善後為:零件在滲碳劑保護的密封箱內加熱840℃×2h後出爐套上屏蔽套,空氣預冷進攪動鹽水中冷卻6~7min後轉油冷,繼續冷至輥麵出油不冒白煙(小於100℃)出油,卸往屏蔽套進硝鹽回火140℃×24h出爐空冷至室溫,水洗硝鹽後轉磨削。裝屏蔽套後進鹽水冷卻的軋輥如圖3所示。
  
  5.生產性考核及存在題目與解決設想
  
  (1)生產性考核
  
  按終究核定的處理方案處理完了這批軋輥,全部合格交出,同時跟蹤原試生產的兩根軋輥 ,使用半年後情況良好在機服役 。這今後又陸續承攬回各種規格小直徑軋輥百多根,輥長從530~1500mm,直徑從90~290mm不等,也都采用這類方法處理交出。試用無一折斷,反映良好,樹立了質量信譽。
  
  (2)存在題目與解決辦法
  
  由於全部采用原有設備生產 ,很多不盡公道的地方全靠人力解決。如進出爐全部人力推拉,熏烤厲害,套屏蔽套時要接受高溫烘烤;套屏蔽套與起吊不同步,套好又滑脫影響質量;用密封箱加滲碳劑保護既不經濟也不衛生,對爐子壽命還有影響等 。建議改造一台通透式推杆爐,設計一套簡易出爐機具,采用防氧化脫碳又不影響淬火冷卻速度的塗料等技改措施,即可擺脫目前這類被動落後局麵,同時質量可更加穩定,生產能力將成倍增加。中國鋼管信息港最新消息報道

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