空心辊中频感应退火淬火变形缺陷分析及工艺改进

半连轧热输出辊道大型空心辊采用45钢无缝钢管制成，两端热装配轴头。技术要求为：辊面硬度≥40HRC。辊面变形≤1.00mm，中部收缩≤0.70mm。热处理采用中频感应退火淬火，设备为中频感应退火设备和立式淬火机床，频率为1-8KHZ，单圈感应器连续淬火加热喷水冷却。生产中发现，空心辊淬火后出现较大变形，而大轧辊类工件矫正十分困难，效果不好，造成不少工件因变形过大而报废。严重影响产品质量和正常生产，经济损失较大。

试验和生产发现，辊面淬火后，出现辊面直径缩小而辊身伸长；空心辊表面淬火时，还产生辊面弯曲变形。分析认为，空心辊热处理时出现的变形是感应加热中产生的热应力和组织应力引起工件不均匀塑性变形的结果。

根据空心辊变形试验提出以下工艺改进措施：

（1）工件感应淬火加热温度为860-870℃，所用设备为中频感应加热设备。

（2）工件旋转时不得晃动，注意尾架弹簧不可压的太紧；工件和感应器喷水器防止应同心对中，感应器喷水器水平放置，不要歪斜。

（3）主轴转速线速度应大于感应器上升速度，以使工件冷却均匀更好。工件表面硬化后硬度更均匀一致。喷水环喷水孔应分布均匀，进水口不少于3个，以保证喷水量稳定和均匀。

（4）回火时工件应凸面向上，两端垫起，以减少弯曲变形。

生产中采用上述工艺改进措施后，效果明显。空心辊中部收缩变形从1.10降至0.24.弯曲变形从1.30下降到0.30左右，满足了技术要求指标，产品性能优良，取得了良好技术经济效益。