Способ изготовления прокатных валков

Способ изготовления прокатных валков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соввтских

Социалистиивских

Рвспубпик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М. Кл.

В 21 Н8/02

В 21 К1/06 (22) Заявлено 26.12 .77 (21) 2559584/25-27 с присоединением заявки №вЂ”

Государственнвй комнтет ссср по делам нзооретеннй н открытнй (23) Приоритет—

Опубликовано 15.06.79. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 20.06.79 (53) УДК621.735 (088.8) 1

Ю. А. Глушко, Л. Г. Марьюшкин, В. П. Зоненко, А. М. Мазаев, B Г. Бурмистров, Е. A. Касилов и В. Ф. Машнин (72) Авторы изобретемия (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИИ" ТИПА ПРОКАТНЫХ

ВАЛКОВ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может. найти примене- ние при изготовлении крупных деталей типа валков из конструкционных и инструментальных сталей на машиностроительных заводах. 5

Известен способ изготовления изделий типа прокатных валков путем получения слитка и его ковки в несколько этапов, заключающихся в протяжке бочки до поковочных размеров, прЬтяжке шеек и окончательной отделке поковки и термической обработки (1).

Недостатком способа является то, что при изготовлении валков не обеспечивается измельчение зерна по сечению бочки, так как деформация ее производится при темпе- 1s ратуре интенсивного протекания рекристал- лизационных процессов. В результате последующего медленного охлаждения с температур окончания ковки происходит выделение карбидов по границам зерен в виде сетки. Исправление такой структуры затруднительно при последующей термической обработке. В результате в рабочем слое и сердцевине валка сохраняется карбидная неоднородность в виде ориентации карбидов по границам зерен. Кроме того, цикл изготовления валков длителен и трудоемок.

После изотермического отжига и механообработки валки подвергают улучшению или нормализации, а для обеспечения высокой поверхностной твердости — дополнительно индукционной закалке и низкотемпературному отпуску.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости.

Для достижения этой цели по предлагаемому способу протяжку бочки до поковочных размеров производят на последнем этапе ковки при температуре поверхностных слоев 800 — 750, а после протяжки производят подстуживание поверхностных слоев в атмосфере до температуры 700 — 650 С, после чего производят закалку и высокотемпературный отпуск.

Технологический процесс производства валков по предлагаемому способу состоит из следующих операций:

1. Получение слитка.

2. Ковка слитка с последовательностью операций после последнего нагрева; протяж667305

Предлагаемый 80-85 105-115 13-15 33-42 2,5-3;5 300-320

Извест-— ный 4 0-45 85-9 0 1 5-1 8 34-43 2, 5-3, 3 24 0-2 60 у .цС ка блока до промежуточного диаметра, обеспечивающего последующий уков по бочке не менее 1,4; протяжка шеек до поковочных размеров; окончательное обжатйе (протяжка) бочки до поковочных размеров с уковом не менее 1,4 при температуре поверхности 800 — 750 С.

3. Подстуживание поверхности поковки на воздухе до температуры 700 — 650 С на глубину, не превышающую величину при-пуска на поковке =:.10 — 20 мм с обеспечением у А превращения по перлитному

<с механизму.

4. Ускоренное охлаждение поковки в масле, воде или в другой среде до температуры 150 — 250 C по максимальному сечению (бочке) .

1$

5. Отпуск на заданную твердость.

Валки холодной прокатки с требуемой высокой твердостью на поверхности бочки после механической обработки дополнительно подвергаются индукционной закалке.

Значительная деформация металла (уков)1,4) при температуре замедленного протекания рекрчсталлизации и возврата обеспечивает интенсивное измельчение, полигойизацию аустенитного зерна по сечению поковки. Деформация поверхности поковки при температуре 800 — 750 С и последующее подстуживание до 700 — 650 С способствуют интенсивному протеканиюуд.—

-превращению по перлитному механизму, сопровождающемуся объемным эффектом и возникновением сжимающих напряжений на поверхности поковки. При ускоренном ох- лаждении это йредохраняет разрушение поковки, имеющей - на поверхности надрывы металла, зажимы и другие дефекты, неизбежно образующиеся при ковке. При ускоренном охлаждении поковок достигается фиксирование измельченного аустенитного .зерна по сечению: превращение у d в прилегающей к поверхности зоне поковок, соответствующей рабочему слою валков,,обеспечивается в мартенситной и промежу- 46 точной областях, а в сердцевине поковкит с .— превращение происходит в перлитной области с образованием перлита тонкого строения.

Это обеспечивает повышение комплекса 4 механических свойств, получение мелкозернистой и тонкодисперсной структуры металла с равномерно распределенными карбидами, а следовательно, повышение эксплуатационных характеристик изделий.

Способ опробован при изготовлении поковки рабочего валка холодной прокатки с диаметром бочки 560 мм, массой 4,75т из стали марки 60Х2СМФ.

Сталь выплавляли в кислой мартеновской печи и отлили слиток массой 7,4 г, который в горячем состоянии был передан в прессовый цех и посажен в печь для нагрева под ковку. Ковку слитка производили под прессом усилием 2500 тс за два нагрева по схеме: вынос — обжатие прибыли под осадочную плиту, биллетирование, рубка поддона. Температурный интервал ковки 1180—

850 С.

If вынос — осадка до D 1000 мм, протяжка íà D660мм; разметка и подсечка полуовалом, протяжка шеек в меру (температурный интервал 1180 — 800 С), обжатие бочки в меру с D 660 мм до D 560 ìì, рубка прибыльного отхода (температурный интервал 800 †7 С), правка поковки.

После отковки поковку подстужи вали на воздухе до температуры поверхности 680 С, после чего охлаждали в масле 120мин. Температура поковки после выдачи из маслобака соответствовала 190 С на бочке и 120 — 130 С на шейках.

После ускоренного охлаждения поковка была посажена в печь на отпуск. Режим отпуска поковки: выдержка при 300—

330 С 5 ч., нагрев на 620 — 640, выдержка 25ч., медленное охлаждение.

Для исследования качества поковки была произведена ее разрезка. Исследовали микроструктуру, искусственно полученные радиальноосевые изломы, микроструктуру и механические свойства, Было установлено, что металл валка по всему сечению плотный, видимых дефектов тийа пористости не обнаружено. В сравнении с валками, изготовленными по известному способу, опытный валок отличается более мелкозернистым и тонкодисперсным строением металла, распределение карбидов равномерное.

В таблице приведены механические свойства ойытной поковки валка, изготовленного по предлагаемому способу.

Формула изобретения

Способ изготовления изделий типа прокатных валков путем получения слитка и его ковки в несколько этапов, заключаюшихся в протяжке бочки до поковочных размеров, протяжке шеек и окончательной отделке поковки и термической обработки, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости, протяжку бочки до поковочных размеров производят на последнем этапе ковки при температуре по667305

6 верхностных слоев 800 †7, а после протяжки производят подстужив ание поверхностных слоев в атмосфере до температуры 700 — 650 С, после чего производят закалку и высокотемпературный отпуск.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. «Ковка и термическая обработка», сборник № 5, Центральный институт научнотехнической информации машиностроения, <о М., 1959, с. 39 — 4б.

Составитель И. Ментягова

Редактор Л. Васильева Техред О. Луговая - Корректор Г. Назарова

Заказ 3287/8 Тираж 1033 Подписное

ЦН ИИ П И Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4