輥壓式淬火機(jī)上淬火鋼板的板形控制

1、輻壓式淬火機(jī)上淬火鋼板的板形控制楊軍摘要：探討了在輾壓式淬火機(jī)上鋼板的淬火變形量與淬火水壓、淬 火輾道轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。通過選擇適宜的工藝參數(shù)可減少淬火板的變形關(guān)鍵詞：鋼板；淬火；板形控制The shape control of plate on rolled hardening machineYANG Jun(Technique Center,Anshan Iron & Steel(Group)Co.,Anshan 114001,China)Abstract :The relationship of the amount of quenching deformation of plat

2、e with quenching water pressure and rotational speed of roller bed are disscussed.The amount of quenching deformation of plate can be decreased by chosing proper parameters.Key words:plate;quenching;shapecontrol1設(shè)備簡介鞍鋼厚板廠的淬火機(jī)組是從日本引進(jìn)的輾壓式淬火機(jī)，如圖1所示淬火機(jī)分為高壓段、中壓段、低壓段。每段上下設(shè)有噴水管，高、中壓 段上部設(shè)有壓力輾，淬火輾道轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)。圖1輾

3、壓式淬火機(jī)示意圖1-咬入輾；2-槽形淬火輾；3-噴水管；4-淬火輾；5-水工作時，2臺供水泵將儲水池中的水先后送至低、中、高壓泵，水 壓分別升至300、750、1000kPa,經(jīng)各段調(diào)節(jié)閥，將水送至淬火機(jī)的高、中、低壓段，對鋼板進(jìn)行淬火。2淬火機(jī)的水冷卻特性淬火機(jī)的高壓水冷段用丁快速冷卻鋼板表面；中壓水冷段用丁冷卻 鋼板內(nèi)部余熱，低壓段用丁最終降低鋼板溫度，消除余熱。由丁淬火時水為噴射式，噴水流速很高，因此淬火板冷卻過程中僅 存在汽泡沸騰和對流傳熱階段，使噴水冷卻能在過冷奧氏體穩(wěn)定性最低 的溫度范圍內(nèi)具有很高的冷卻速度， 而在200300C范圍內(nèi)具有緩慢的 冷卻速度。3鋼板淬火變形原理假設(shè)鋼板

4、淬火時，上表面冷速大丁下表面冷速，則上表面先收縮， 瞬間略下凹，但此時受到冷卻較慢的下表面牽制，受到不均勻的塑性拉 伸。與此同時，處丁較高溫度下的慢冷下表面受快冷上表面的壓應(yīng)力作 用而產(chǎn)生不均勻的塑性壓縮，造成快冷面略有伸長，慢冷下表面略有收 縮的趨勢。而隨后慢冷面再冷卻收縮時，快冷面的溫度已較低，材料的 屈服強(qiáng)度升高，不易發(fā)生塑性壓縮變形。因此造成鋼板向快冷上表面橫 向凸起的翹曲變形。當(dāng)鋼板冷至Ms點(diǎn)時，快冷面先發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，體積 膨脹，繼續(xù)伸長，使彎曲變形量增大；當(dāng)慢冷面發(fā)生馬氏體相變時，快 冷面部分已轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚?qiáng)度的馬氏體層，不能完全使變形反向，最后鋼板 仍向快冷面橫向凸起。4影響淬火鋼板

5、變形的因素4.1 淬火機(jī)上下部水壓的影響表1示出淬火水壓、淬火輾道速度與淬火變形量的關(guān)系，由表 1可 以看出：表1淬火水壓、淬火輾道速度與鋼板淬火變形量的關(guān)系鋼種規(guī)格 厚x寬 /mnm< mm水壓/kPa淬火輾道速度/ - - -1/m min變形量/ %0變 形 標(biāo) 準(zhǔn) 值/ %0調(diào)質(zhì)力學(xué)性能高壓段中壓段MPabMP;d5/ a%-40 C縱向Akv/J下部上部下部上部16MnVNbRe16X1800900300600240158.07307851466,56,5416MnVNbRe16X 18009004006002401510.57207851554,52,4516MnVNbRe1

6、6X 1800900 4006002401912.012DH3616X 1800900 3。0620260157.0685 7701450,55,6010CrNiMoV16X 1500900 300580240154.010685 79020280,260,25210CrNiMoV35 X 1800900 80058058083.010650 77021200,220,250 14MnVTi12X 2000960 300650250178.510575 6502280,64,7010CrNiMoCu8X 1850 920 300590240259.015635 715 21114,106,11

7、4淬火變形量指每米不平直度值，變形方向：橫向凸起。力學(xué)性 能的條件：淬火、回火溫度：16MnVNbR初DH36為920土 10C、620土 10C , 10CrNiMnV為：890C、680C ； 14MnVTi為 920土 10C、680C ； 10CrNiMoCu 為890C, 685C。此值在-20C下的沖擊韌性。(1) 對厚16mm寬1800mm勺16MnVNbR鋼板淬火，高壓段上部水 壓400kPa,下部水壓900kPa(二者比值r=2.25),中壓段上部水壓為 240kPa,下部水壓為600kPa時，淬火鋼板上表面硬度仍大丁下表面硬度， 產(chǎn)生板形橫向凸起。(2) 同樣條件下，當(dāng)高壓

8、段上部水壓由 400kPa降至300kPa時，淬 火鋼板橫向凸度變形量減小。(3) 下部水壓與上部水壓的比值y的取值范圍，高壓段為3.03.2, 中壓段為2.42.6時，淬火板的變形量較小，且水壓能滿足淬火要求。但對丁厚規(guī)格鋼板，為確保淬透性，高壓段上、下部水壓均應(yīng)在800kPa以上，中壓段上、下部水壓均應(yīng)在 580kPa以上，此時淬火板形也較好。4.2 淬火機(jī)上下輾縫大小及淬火輾道轉(zhuǎn)速影響淬火機(jī)上下輾道對淬火變形板有一種反作用力，可部分抵消鋼板淬 火過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，減少了淬火板的變形量。因此，淬 火機(jī)輾縫過大易產(chǎn)生大的淬火變形量。一般輾縫設(shè)定值比板厚大12mmq由表1可以看出，

9、淬火變形量隨淬火輾道轉(zhuǎn)速減慢而減小，這是由 丁淬火板在淬火機(jī)上下輾道問停留時間延長，受輾道反作用力的時間增 加，鋼板淬火過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力、組織應(yīng)力被抵消量增多，因而淬火 變形量減小。但是，由圖1可知，出爐口至淬火機(jī)高壓段第1個噴水管距離為3m, 如果淬火輾道轉(zhuǎn)速過慢，將導(dǎo)致鋼板開始淬火溫度過低。如果淬火速度 過快，淬火變形量增大，并且淬火終冷溫度過高，馬氏體轉(zhuǎn)變量減小， 鋼板淬火后自回火現(xiàn)象也較嚴(yán)重。因此，淬火輾道轉(zhuǎn)速與板厚有一適宜 的對應(yīng)關(guān)系。見表2。表2板厚與淬火輾道轉(zhuǎn)速的關(guān)系板厚/mm淬火輾道轉(zhuǎn)速/m'min-1板厚/mm淬火輾道轉(zhuǎn)速/m'min-1825.02211.71021.02510.01217.0289.61615.0309.01813