辊压式淬火机上淬火钢板的板形控制

1、辐压式淬火机上淬火钢板的板形控制杨军摘要：探讨了在辗压式淬火机上钢板的淬火变形量与淬火水压、淬 火辗道转速之间的关系。通过选择适宜的工艺参数可减少淬火板的变形关键词：钢板；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设备简介鞍钢厚板厂的淬火机组是从日本引进的辗压式淬火机，如图1所示淬火机分为高压段、中压段、低压段。每段上下设有喷水管，高、中压 段上部设有压力辗，淬火辗道转速连续可调。图1辗

3、压式淬火机示意图1-咬入辗；2-槽形淬火辗；3-喷水管；4-淬火辗；5-水工作时，2台供水泵将储水池中的水先后送至低、中、高压泵，水 压分别升至300、750、1000kPa,经各段调节阀，将水送至淬火机的高、中、低压段，对钢板进行淬火。2淬火机的水冷却特性淬火机的高压水冷段用丁快速冷却钢板表面；中压水冷段用丁冷却 钢板内部余热，低压段用丁最终降低钢板温度，消除余热。由丁淬火时水为喷射式，喷水流速很高，因此淬火板冷却过程中仅 存在汽泡沸腾和对流传热阶段，使喷水冷却能在过冷奥氏体稳定性最低 的温度范围内具有很高的冷却速度， 而在200300C范围内具有缓慢的 冷却速度。3钢板淬火变形原理假设钢板

4、淬火时，上表面冷速大丁下表面冷速，则上表面先收缩， 瞬间略下凹，但此时受到冷却较慢的下表面牵制，受到不均匀的塑性拉 伸。与此同时，处丁较高温度下的慢冷下表面受快冷上表面的压应力作 用而产生不均匀的塑性压缩，造成快冷面略有伸长，慢冷下表面略有收 缩的趋势。而随后慢冷面再冷却收缩时，快冷面的温度已较低，材料的 屈服强度升高，不易发生塑性压缩变形。因此造成钢板向快冷上表面横 向凸起的翘曲变形。当钢板冷至Ms点时，快冷面先发生组织转变，体积 膨胀，继续伸长，使弯曲变形量增大；当慢冷面发生马氏体相变时，快 冷面部分已转变为高强度的马氏体层，不能完全使变形反向，最后钢板 仍向快冷面横向凸起。4影响淬火钢板

5、变形的因素4.1 淬火机上下部水压的影响表1示出淬火水压、淬火辗道速度与淬火变形量的关系，由表 1可 以看出：表1淬火水压、淬火辗道速度与钢板淬火变形量的关系钢种规格 厚x宽 /mnm< mm水压/kPa淬火辗道速度/ - - -1/m min变形量/ %0变 形 标 准 值/ %0调质力学性能高压段中压段MPabMP;d5/ a%-40 C纵向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淬火变形量指每米不平直度值，变形方向：横向凸起。力学性 能的条件：淬火、回火温度：16MnVNbR初DH36为920土 10C、620土 10C , 10CrNiMnV为：890C、680C ； 14MnVTi为 920土 10C、680C ； 10CrNiMoCu 为890C, 685C。此值在-20C下的冲击韧性。(1) 对厚16mm宽1800mm勺16MnVNbR钢板淬火，高压段上部水 压400kPa,下部水压900kPa(二者比值r=2.25),中压段上部水压为 240kPa,下部水压为600kPa时，淬火钢板上表面硬度仍大丁下表面硬度， 产生板形横向凸起。(2) 同样条件下，当高压

8、段上部水压由 400kPa降至300kPa时，淬 火钢板横向凸度变形量减小。(3) 下部水压与上部水压的比值y的取值范围，高压段为3.03.2, 中压段为2.42.6时，淬火板的变形量较小，且水压能满足淬火要求。但对丁厚规格钢板，为确保淬透性，高压段上、下部水压均应在800kPa以上，中压段上、下部水压均应在 580kPa以上，此时淬火板形也较好。4.2 淬火机上下辗缝大小及淬火辗道转速影响淬火机上下辗道对淬火变形板有一种反作用力，可部分抵消钢板淬 火过程中产生的热应力和组织应力，减少了淬火板的变形量。因此，淬 火机辗缝过大易产生大的淬火变形量。一般辗缝设定值比板厚大12mmq由表1可以看出，

9、淬火变形量随淬火辗道转速减慢而减小，这是由 丁淬火板在淬火机上下辗道问停留时间延长，受辗道反作用力的时间增 加，钢板淬火过程中产生的热应力、组织应力被抵消量增多，因而淬火 变形量减小。但是，由图1可知，出炉口至淬火机高压段第1个喷水管距离为3m, 如果淬火辗道转速过慢，将导致钢板开始淬火温度过低。如果淬火速度 过快，淬火变形量增大，并且淬火终冷温度过高，马氏体转变量减小， 钢板淬火后自回火现象也较严重。因此，淬火辗道转速与板厚有一适宜 的对应关系。见表2。表2板厚与淬火辗道转速的关系板厚/mm淬火辗道转速/m'min-1板厚/mm淬火辗道转速/m'min-1825.02211.71021.02510.01217.0289.61615.0309.01813