Способ изготовления составных прокатных валков

Способ изготовления составных прокатных валков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски к

Социалистическими

Республик ои 737481

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l } Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 12. 12.77 (2l } 2553779/22-02 с присоединением заявки № (23 } Приоритет. (51)M. Кл.

С 23.Э S/28

Геаударстввнный камнтет

СССР но делам нзобретеннй к аткрытнй (53) УД((621.785. .74:621.824 (088.8) Опубликовано 30,05.80. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 04.06.80

П. И. Полухин, Л. В. Осйнская, М. В. Гедеон, В. П. Полухин, Ю. А. Башнин, В. А. Николаев и В. В. Белецкий (72) Авторы изобретения

Краматорский научно-исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения, Московский институт стали и сплавов и Московский вечерний металлургический институт (7 l ) Заявители (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОСТАВНЫХ

ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ

1 1

Изобретение относится к области машиностроения, - Йзвестен стюсоб изготовления бандажированных валков, заключающийся в том, что термически обработанный бандаж нагревают до 250-270 С, затем о с зазором сажают на ось валка, после чеro бандаж вместе с осью медленно ох- лаждают. При этом способе внутренний диаметр бандажа выполняют меньшим посадочного диаметра оси на величину натяга (1)

Недостатком .такого способа является сложность изготовления и подгонки бандажа под посадку, необходимость специального оборудования для нагрева и по15 садки бандажа, длительность процесса ,тюсадки- и медленного охлаждения после сборки (из-за высоких напряжений посадки). Кроме того, манипулирование с горячими деталями при сборке вызывает ряд неудобств.

Известен также способ изготовления бандажированных валков, где бандаж на

2 ось насаживают с зазором по посадочной поверхности, относительная величитта ко» торого составляет 3/10000 диаметра.

Посадочную поверхность оси перед посадкой покрывают слоем смеси термореактивной смолы (эпоксидной) с металлическим порошком (марганцовистая сталь).

Размер частиц порошка 2-100 мкм.

Сушку собранного валка производят при

100-200 С в течение 2-10 ч. После полимеризации смолы бандаж соединяется с осью с помощью тонкого слоя упругого вещества, прочностные свойства которого достаточны для предотвращения относительного скольжения бандажа по оси $2).

Недостаток такого способа заключается в том, что такие соединения быстро разрушаются и исключают быстросменность бандажей. Кроме того, применяемые смолы и клеющие вещества обладают высокой токсичностью и огнеопасностью.

Наиболее близким к предлагаемому по технняеской сущности и достигаемому результату является способ изготовления

737481 бандажированных прокатных валков, включающий термическую обработку бандажа и оси, горячую посадку бандажа на ось и дальнейший отпуск валков в сборе продолжительностью 1-5 ч при 200о

280 С. Укаэанный способ включает в себя максимальное количество исходных признаков: термическую обработку бандажа и оси, их сборку и последующий отпуск валка в сборе. Термическую обработку бандажа производят в виде объемной закалки и отпуска на необходимую твердость о

Затем бандаж нагревают до 200-280 С и производят горячую посадку на ось, после чего валок в сборе подвергают о отпуску при 200-280 C. Благодаря релаксации и перераспределению напряжений в бандаже, повыша ется эксплуатаци- . . онная стойкост ь валков (3

Но такой способ трудоемкий, поскольку для фиксации бандажа на оси используется горячая посадка, которой свойственны длительность процесса бандажиро- вания и сложность оперирования с нагретым металлом.

Цел ью изобретен ия является снижен ие трудоемкости сборки валка.

Поставленная цель достигается тем, что бандаж подвергают непрерывно-последовательной закалке, его посадку на ось производят в холодном состоянии, а ото пуск ведут при 300-450 C.

Непрерывно-последовательная закалка бандажа обеспечивает уменьшение посадочного диаметра бандажа по всей его длине, при этом увеличивается его длина, что благоприятно сказывается на остаточных осевых напряжениях в бандаже после, его холодной посадки на ось. Если при горячей посадке в бандаже после дстывания формируются остаточные напряжения, то при холодной посадке бандажа, подвергнутого непрерывно-последователь1 ной закалке, возникают остаточные напряжения сжатия, что повышает эксплуатационную стойкость валка.

Благодаря отпуску в сборе вследствие релаксации остаточных напряжений сжатия, возникающих в бандаже после юверхностной закалки, происходит уменьшение внутреннего диаметра бандажа, за счет чего выбирается зазор и осуществляется закрепление бандажа на оси с натягом.

Интервал температур отпуска 300450 С обеспечивает оптимальную величи. ну усадки посадочного диаметра при достаточной твердости рабочей поверхности бандажа.

С повышением температуры отпуска величина усадки посадочного диаметра возрастает, но несколько снижается твердость и, наоборот, при уменьшении температуры отпуска величина усадки посадочного диаметра уменьшается, но твер дость сохраняется более высокой.

Проверка способа проводится на моделях и натурных бандажах.

Пример . Бандаж из стали

9ХФ размерами И - 1300/860х1480 мм после отжига и механической обработки, в т.ч, окончательной механической обработки посадочной поверхности, подвергают поверхностной закалке ТПЧ непрерывно-последовательным способом. По сравнению с исходными размерами внутренний диаметр бандажа после закалки ТПЧ уменьшается (см. таблицу). При холодной сборке с осью валка между посадочными поверхностями сохраняется зазор, равный 0,25 мм. Валок в собранном виде о подвергают отпуску при 400 С в течение

30 ч (время выдержки при отпуске зависит от сечения бандажа) ° После отпуска внутренний диаметр бандажа уменьц.ается

30 на 0,68 мм, перекрыв зазор и создав натиг, равный 0,43 мм, что составляет . 0,0005 (3, где С1 — посадочный диаметр.

Параметры закалки бандажа

Количество электроподогревов 5 о

Температура закалки,- С 910

Скорость движения индуктора, мм/мин 19

Частота тока, Гц 50

После отпуска твердость рабочей поверхности соответствует 65-70 H$, При необходимости получения более высо45 кой твердости отпуск проводится при

300 С, а предварительный зазор между посадочными поверхностями оси и бандажа соответственно уменьшается, например, для данного валка с 0,25 мм до 0,15 мм.

Установление экспериментальным путем закономерности уменьшения диаметра бандажа, термически обработанного методом непрерывно-последовательной закалки, при последующем отпуске делает возможным использование этого явления для существенного упрощения способа изготовления составных прокатных валков.

5 737481 6

Применение описываемого способа дает и приспособлений; значительно сокращаетряд преимушеств по сравнению с извест- ся продолжительность процесса изготовными: наряду с высокой твердостью и ления составного валка (так, для приизносостойкостью поверхностных слоев веденного валка 0 1300 мм длительобеспечиваются более вязкие и пластичные 5 ность всего процесса изготовления, по свойства внутренних слоев бандажа и сравнению с противопоставляемым способлагоприятное распределение остаточных бом, сокращается на 60 ч или на 30 o); термических напряжений; сборка в холод- в процессе эксплуатации можно увелиНоМ состоянии не вызывает усложнений чить натяг соединения путем проведения и не требует специального оборудования 10 дополнительных отпусков. после отпусков, м о

-2,00

-1,77

-1,64

- 1,17

-1,03

-1, 08

«2, 00

240

-1,74

440

-1,22

640

-1,10

-1,22

-1,09

-1,70

840

1040

1440

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Беликов A. И. и Смирнов В. В.

Прокатные станы. Металлургиздат, 1958, с. 69.

Формула изобретения

Способ изготовления составных прокатных валков, включающий изготовление

35 оси и бандажа, их закалку; сборку и отпуск валка в сборе, о т л и ч а ю - . ш и и с я тем, что, с целью снижения трудоемкости сборки, закалку бандажа производят непрерывно-посл едовател ьным методом с индукционного нагрева, его посадку на ось осуществляют в холодном состоянии, а отпуск валка в сборе проо водят при 300-450 С.

2. Патент Японии ¹ 19772, кл. 12 С 211.4, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР № 531869, кл. С 21 2 9/28, 1975 (прототип) .

Составитель А. Секей

Редактор 3. Ходакова Техред Я. Бирчак Корректор 10. Макаренко

Заказ 2608/9 Тираж 608 Подписное. БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., p. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

-1,90

-1,78

-1,97

-1,74

-2,29

-2, 08

-2,20

-2,08

-2,23

-2,06

-2,36

-0,60

-О, 61

-О, 66

-0,68

-О, 68

-0,75

-0,65

-0,59

-0,83

-0,97

-1,00

-0,98

-0,98

-1,01

-0,97

-О, 66