什么是锻件的喷雾淬火工艺？

       热胀冷缩是自然界的一种基本规律，钢在加热或冷却时也要发生膨胀或收缩；相变时也有膨胀和收缩。钢中基本相的比容关系是：马氏体>铁素体>珠光体>奥氏体>碳化物，比容大的相转变为比容小相时体积要收缩，反之体积要膨胀。

       锻件在加热或冷却时，其内外不可能同时均匀地被加热或冷却，工件内外存在着温差，从而引起比容差。同样工件在加热或冷却时，其心部和表面也不可能同时发生组织转变，因而也引起比容差。这些比容差就是热处理时产生内应力的主要原因。

       其中由工件内外温差所引起的内应力称为“热应力”，而由工件内外组织转变的时刻不同所引起的内应力称为“组织应力”，此外还有沿工件截面上的组织差异所引起的应力。

       工件热处理后的残余应力是上述几种内应力的综合作用结果。工件加热时，加热时间较长，有较充分的保温时间，而且锻件在高温下具有良好的塑形，所以可以认为加热时的热应力和组织应力能够通过锻件中的塑性变形、回复与再结晶等过程松弛掉，因而可以认为热处理后锻件中剩下的仅仅是冷却过程中的热应力和组织应力的叠加结果，这样问题就简便些了。

       硬度要求较高的锻件最终热处理工艺主要是应用喷雾淬火工艺。

       加热时，可以利用普通的热处理炉透烧加热，根据辊身直径确定保温时间，使部分球状的二次碳化物分解，固溶到奥氏体当中并均匀化。曾经采用过差温快速加热工艺，差温加热对减小淬火应力是有利的，但它使轧辊心部强度维持在退火强度水平且单件加热生产效率低，对于这种深孔型的热轧辊并不合适。

       锻件的喷雾淬火在严格意义上并不是真正属于淬火，因为相变仍是珠光体型转变，只是加速冷却使珠光体型组织细化，得到索式体，最终组织为索式体+块状一次共晶碳化物+颗粒状二次碳化物。借此增加强度、硬度和耐磨性。

       由这种工艺思路出发，将淬火过程分为喷雾、喷风两个喷冷阶段。在喷冷的第一阶段，轧辊温度很高，选择较强的喷水雾快速冷却，迅速将轧辊表面层温度压低到适当温度以下，以抑制先共析碳化物析出，从而杜绝网状碳化物的出现。随后的第二阶段冷却可以减缓冷却强度采取喷风方式，减小淬火应力，使心部热量逐步传导出来，待辊面冷却到450-550℃时轧辊表层已完全相变，可以结束喷冷转入回火。

       进入回火阶段首先在400-500℃中温保持，使心部充分转变后升温到550-650℃高温回火，降低淬火应力，调整辊面硬度满足技术要求范围。

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