Способ изготовления прокатных ка-либрованных валков

Способ изготовления прокатных ка-либрованных валков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

((((821 О42

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцмалмстическмх

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.06.79 (21) 2783570/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

В 22 D 13/00.Гееудлрстеенлмй кемнтет

Опубликовано 15.04.81. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 25.04.81 ле делам нзееретеннй н еткрмтнй (53) УДК 621.74. .042 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. А. Никифоров, В. А. Харитонов, В. А. Рямов, Н. Н. Овчинников, И. Г. Ермолин, В. И. Конев и С. В. Конев

Магнитогорский горно-металлургический инсти им. Г. И. Носова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОКАТНЫХ КАЛИБРОВАНЙЬ(К=в

ВАЛКОВ

Изобретение относится к литейному производству, а именно к центробежному спо. собу отливки калиброванных валков с износостойким поверхностным слоем.

Известен способ центробежной отливки валков, включающий последовательную заливку во вращающуюся изложницу рабочего слоя валка и слоя сердцевины валка (1).

Данный способ позволяет получить качественные валки, но не предусматривает получение поверхности валка с высокой твердостью.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ изготовления прокатных валков с износостойким поверхностным слоем, включающий вращение изложницы, подогретой до 300 — 400 С, заливку расплава 6елого чугуна, образую-щего слой 20 — 25 мм, подачу порошка тугоплавкого соединения, увеличение скорости вращения в 1,5 — 2,0 раза, прогрев порошка теплом предварительно залитого чугуна до

900 — 950, заливку перегретого на 300—

400 С выше температуры солидус связу- ющего расплава, последующее удаление и обработку валка. Все это позволяет получить качественные валки с износостойкой

2 гладкой поверхностью, а с применением известного устройства, содержащего изложницу.с размещенными в ней радиально-разрезными полукольцами и расклинивающими их вставками, позволяет получить калибро5 ванные валки (2) .

Однако если этим способом отлить калиброванные валки, то тяжелый тугоплавкий порошок под действием центробежной силы расположится неравномерно по объему калибров, т. е. у, основания калибра его будет значительно меньше, чем у вершины, что приведет к их неполноценности.

Цель изобретения — снижение стоимости валка и повышение износостойкости калибров.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем вращение изложницы, подогретой до 300 — 400 С, заливку слоя чугуна, подачу порошка тугоплавкого соединения, заливку перегретого на 300—

400 С выше температуры солидус связующего расплава, последующее удаление и обработку валка, перед заливкой слоя чугуна в изложницу устанавливают втулку из низкоуглеродистой листовой стали, а заливку связующего расплава производят пос821042 ле деформации по профилю калибров втулки и слоя чугуна, насыщенного порошком тугоплавкого соединения, и заливку слоя чугуна производят в объеме 0,6 — 1,2 от объема калибров.

На фиг. 1 изображено устройство для осуществления предлагаемого способа, разрез; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1 до деформации; на фиг. 3 — то же, после деформации.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

В собранное устройство устанавливают втулку 1 (фиг. 1 — 3), которая перекрывает впадины 2 (фиг. 1 и 2) между разрезными полукольцами 3 (фиг. 1 — 3) и концевыми втулками 4 (фиг. 1) . Концы 5 (фиг. 1) втулки 1 отбортовывают. От осевого смещения втулка 1 фиксируется стаканами 6 (фиг. 1). Далее, на поверхность втулки 1 (фиг. 1 и 2) заливают слой чугуна 7 (фиг. 2) и засыпают порошок тугоплавкого соединения; за счет тепла перегретого чугуна втулка 1 прогревается до 700 — 1100 С. В интервале этих температур низкоуглеродистая сталь, из которой выполнена втулка 1,:приобретает свойства сверхпластичности. При заливке слоя чугуна 7 менее 0,6 объема калибров втулка 1 недостаточно прогревается, что ухудшает условия тепловой деформации залитого слоя чугуна 7. Уменьшение же толщины втулки 1 с целью уменьшения толщины заливаемого слоя чугуна 7 приводит к тому, что скорость деформации втулки 1 увеличивается настолько, что слой чугуна

7 не успеет закристаллизоваться и это ухудшает качество отливки. Увеличение слоя чугуна 7 более 1,2 объема калибров излишне прогревает втулку 1, что приводит к увеличению скорости ее деформации и ухудшению качества отливки. К тому же ухудшается качество чугуна, насыщенного порошком тугоплавкого соединения. При этом залитый чугунный слой 7 (фиг. 2), насыщенный порошком тугоплавкого соединения, остывает до 1000 — 1100 С. В этом интервале температур чугун также обладает свойством сверхпластичности. Под действием центробежных сил слой чугуна 7 (фиг. 2 и 3), насыщенный порошком тугоплавкого соединения, и втулка 1 пластически деформируются над впадинами 2. А в месте прилегания слоя чугуна 7 (фиг. 2 и 3), насыщенного порошком тугоплавкого соединения, и втулки 1 к разрезным полукольцам 3 (фиг. 2 и 3) и концевым втулкам 4 (фиг. 1) теплоотвод выше и температура чугунного слоя 7 (фиг. 2 и 3), насыщенного порошком тугоплавко-. го соединения и втулки 1 ниже. Следовательно, их деформация происходит только над впадинами 2 (фиг. 1 и 2). Наличие отбортовок (фиг. 1) на втулке 1 стабилизирует положение втулки 1 и улучшает условия деформации. После деформации чугунный слой, насыщенный порошком тугоплав4 кого соединения, и втулка 1 займут положение, указанное на фиг. 3.

Пример. Предлагаемым способом изготавливают калиброванный валок стана 300 № 1 ММК. Он имеет размеры бочки

300Х700 мм с шестью уголковыми калибрами 7,5 Х 7,5 см.

Для осуществления способа изготовления валка производят расчет объема калибров.

V = ба Х 7,5 м- = 16000 см, где D — диаметр валка.

Подсчитав толщину слоя чугуна, необходимого для заполнения калибров

1/ 46000 = 24 см фЭ1 3Р 39 10 где V — объем калибров;

D — диаметр бочки валка;

Ф

L — длина бочки валка, определяют толщину листа низкоуглеродистой стали для втулки 1 (фиг. 1-3), которую, исходя из . условий тепловой деформации, выбирают

0,1 — 0,3 от слоя чугуна 1.„

th — — 0,1 — 0,3(1,,) = 2,4 — 7,2 мм

Выбирают tq — — 3 мм. Произведя сборку устройства, сворачивают лист низкоуглезо родистой стали толщиной 3 мм в виде втулки и помещают его внутрь устройства.

Далее в подогретую до 300 — 400 С и вращающуюся изложницу производят заливку слоя чугуна 7 (фиг. 2 и 3) и засыпку твердосплавного порошка. Время, необхо димое для пластической деформации втулки

1 и слоя чугуна 7, вычисляют из условий сверхпластичности, так как именно условие сверхпластичности обеспечивает качественную деформацию втулки 10:

40 т = = - — з — 6-10 = 10мин, 0 3 р 1о-з где - относительная деформация втулки 1;

-скорость относительной де4> формации в данных условиях.

Заливку связующего расплава (материала сердцевины валка, например серого чугуна) производят по истечении 10 мин.

Свариваемость при этом удовлетворительная.

После кристаллизации отливки валок извлекают и. обрабатывают.

Стойкость инструмента со слоем чугуна, насыщенным порошком тугоплавкого соединения увеличивается в 5 — 14 раз по сравне нию с серийным.

Однако способом центробежной отливки получена толщина слоя, насыщенного порошком тугоплавкого соединения лишь 20—

25 мм (тот же источник), что исключает получение вырезных калибров, так как износостойкость калибра по всей глубине не обеспечивается.

Предлагаемый способ позволяет получить износостойкий .слой чугуна, насыщенный порошком тугоплавкого соединения, по всей поверхности калибра.

Формула изобретения

1. Способ изготовления прокатных калиброванных валков, включающий вращение подогретой изложницы, заливку слоя чугуна, подачу порошка тугоплавкого сеодинения, заливку перегретого выше температуры солидус связующего расплава, последующее удаление и обработку валка, отличающийся тем, что, с целью снижен .. стоимо821042 ь сти валка и повышения износостойкости калибров, перед заливкой чугуна в изложницу устанавливают втулку из низкоуглеродистой листовой стали, а заливку связующего расплава производят после деформации по профилю калибров втулки и слоя чугуна, насыщенного порошком тугоплавкого соединения.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заливку слоя чугуна производят в объеме 0,6 — 1,2 от объема калибров. е

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Стрижов Г. С. и др. Центробежная отливка прокатных валков.. «Литейное произшство 1069 4, с 4

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 485819, кл. В 22 D 13/00, 1973.

821042

Составитель А Минаев

Редактор Н. Ромжа Тех ед А. Бойкас

Заказ 1663/18 ред . Боикас Корректор Е. Рошко

Тираж 869 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

poeKTHa5I