[发明专利]有利于减小热处理缺陷的托辊加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及混合机筒体装置支撑部件制造工艺领域，特别是涉及一种有利于减小热处理缺陷的托辊加工工艺。

背景技术

托辊装置是混合机筒体装置的支撑部件，承受整个筒体装置和筒体中物料的重量以及筒体装置、物料在工作过程中的动载荷，上述载荷主要为压应力和摩擦力，这就要求托辊需具有一定的强度、硬度和耐磨性。现有大型混合机上托辊的质量超过了10T，一台混合机上一般在进料口和出料口处各设置有一只托辊，托辊的制造质量将直接影响到混合机挡辊、筒体以及滚圈等各部位的受力，直接影响上述部件的使用寿命甚至混合机的正常工作。

现有技术中由于油淬冷却速度慢的特点，为防止在托辊表面上形成较大的内应力，托辊一般采用油淬的淬火形式。然而用于油淬的淬火油受热后将产生大量的油烟，托辊油淬中重达百吨或以上的淬火油的废弃或再生处理也为托辊热处理的成本和环境保护带来诸多弊端。

发明内容

针对上述用于油淬的淬火油受热后将产生大量的油烟，托辊油淬中重达百吨或以上的淬火油的废弃或再生处理也为托辊热处理的成本和环境保护带来诸多弊端的问题，本发明提供了一种有利于减小热处理缺陷的托辊加工工艺。

针对上述问题，本发明提供的有利于减小热处理缺陷的托辊加工工艺通过以下技术要点来达到发明目的：有利于减小热处理缺陷的托辊加工工艺，包括淬火处理步骤和回火步骤，所述淬火步骤包括顺序将坯料材质为40Cr的成型托辊进行的预热、保温和骤冷工序，所述预热步骤为将托辊加热至630-650℃保温不少于5h；

所述保温步骤为将上述预热步骤得到的热托辊移入炉温高于870℃的加热炉中加热至840-870℃保温不少于2h；

所述骤冷为水冷和空冷相间的循环冷却方式，每个循环冷却方式完成后均进行一次回火，骤冷工序中每个水冷工步托辊的温度降为60-80℃范围内的任意数值，每个空冷工序托辊的温度降为15-30℃范围内间的任意数值，每次回火均包括回火保温和缓冷，回火保温的温度高于当前水冷工序得到的托辊温度值20-30℃，回火保温时间不少于20min。

具体的，设置的预热和保温工序为两个相互衔接紧密的工序，采用炉温高于托辊加热温度上限的设置，可避免厚度较大的托辊表面发生严重氧化脱碳、晶粒粗大和易脆裂的情况发生；采用先预热再在保温工序中快速升温至温度上限的工艺设计，由于预热温度上限温度低，在进入加热炉后较快的温升，这样可使得托辊的表面氧化脱碳程度低；采用骤冷步骤水冷和空冷循环的工步设计，在水冷过程中由于水汽对环境无污染，同时便于取材的特点可使得托辊能够完全没入冷却水之中，较快的和表面均匀的冷却速度在使得托辊得到表面冷翠的同时，也能够得到均匀的硬度分布，后续的空冷步骤降低了托辊的冷却速度，能够有效的防止淬裂的情况发生。

设置的回火次数与循环冷却次数相等的设置，即在每次空冷后均设置一次回火，有利于使得托辊表面深度方向上硬度分布均匀，防止托辊在工作过程中发生应力点剥离的情况，以进一步提高托辊表面的耐磨性。

更进一步的技术方案为： 

为提高热处理效率，所述缓冷为炉冷。

本发明具有以下有益效果：

1、以上工艺路线简单，通过采用水冷和空冷交替进行的骤冷方式，在达到热处理质量目标的情况下，替代了现有采用的油淬骤冷方式，以上工艺的改变不仅节约了淬火成本，同时减少了对油类淬火剂的依赖，即以上工艺的实现还有利于保护环境。

2、设置的回火次数与循环冷却次数相等的设置，即在每次空冷后均设置一次回火，有利于使得托辊表面深度方向上硬度分布均匀，防止托辊在工作过程中发生应力点剥离的情况，以进一步提高托辊表面的耐磨性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下实施例。

实施例1：

有利于减小热处理缺陷的托辊加工工艺，包括淬火处理步骤和回火步骤，所述淬火步骤包括顺序将坯料材质为40Cr的成型托辊进行的预热、保温和骤冷工序，所述预热步骤为将托辊加热至630-650℃保温不少于5h；

所述保温步骤为将上述预热步骤得到的热托辊移入炉温高于870℃的加热炉中加热至840-870℃保温不少于2h；