Способ изготовления прокатных валков

Способ изготовления прокатных валков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.02. 80 (21) 2884612/22-02 (5l)M. Кл. с присоелинением заявки М

В 21 В 27/00

Рвударственый квмнтет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 30. 10. 81, Бюллетень 1те 40 ав делам кэобретеннй н вткрыткй (53 ) УДК 621. . 771.07 (088.8) Дата опубликования описания 30.10.81 С! Сф@З !.„- 1, ин

84 т „, цов

Т Ий р;,.-, .И.Н. Потапов, В.П. Полухин, Н.С. Сами

A.Ä. Шейх-Али, В.А. Николаев и А.Н. 3 (72) Авторы изобретения

@! лЩ -,=;,,:, )

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ

° !

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к валкам прокатных станов..

Известен способ изготовления валков прокатных станов, включающий .ковку слитков, предварительную и окон5 чательную термическую .и механическую обработки (1).

Однако износостойкость этих вал-: ков недостаточно высока. !

О Известен способ изготовления валков трубопрокатных станов, который предусматривает электродуговую наплавку поверхности валков из высоко-. углеродистой стали и отжиг на зернис15 тый перлит с твердостью НВ 150

200 Г2) °

Как известно, при электродуговой наплавке, в наплавленном слое всегда имеются газовые пузыри и пустоты, которые снижают его прочность, следовательно, и износостойкость. Отжиг на зернистый перлит поверхности валка после наплавки производится с целью улучшения условий захвата заготовки валками на снижение термоструктурных напряжений. Таким образом, и этот способ изготовления валков имеет свои . недостатки.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ, заключающийся в поверхностной обкатке роликами наплавленного слоя валика).

Прочность наплавленного слоя в некоторой степени повышается, увеличивается и износостойкость, следовательно, срок службы валков. Наплавление бочки валка по .винтовой линии производится после ковки, термической и механической обработок в подогретом состоянии валка до 300 -400оС. Операции наплав-. ки и обкатки роликами поверхности валка совмещены и производятся на вальцетокарном станке. Для подогрева и наплавки валка предусмотрены спе" циальные установки (3 1.

Односным недостатком такого способа производства валков является то, 876222 что операция наплавки производится с после ковки пластической деформации), термической и механической обработок. При такой последовательности операции после охлаждения наплавленного и упрочненного валка на его поверхности возникают большие температурные напряжения растяжения, обусловленные температурным перепадом наплавленного слоя и прокатного валка, составляющего 800-900 С, о которые приводят к растрескиванию и преждевременному выходу его из строя.

При поверхностной обкатке ролика10 ми пластической деформации подверга- 1S ется только наплавленный слой, поэтому эффект горячего сваривания слоистых материалов при,больших давлениях . и деформациях слоев, повышающий прочность их сцепления не достигается. В результате этого наплавленный слой склонен к отслаиванию и скалыванию, что резко сокращает срок службы валков.

Одновременная наплавка и обкатка тоже имеет свои недостатки. По мере движения обкатного ролика по наплавленному валку по винтовой линии возникают осевые силы, которые стремятся к обрыву накладываемого валка от

30 наложенных и приводят к снижению прочности соединения отдельных валиков, плотности наплавки в целом в осевом направлении. Таким образом, обкатка роликами наплавленного слоя приводит к повышению его:плотности только в

35 что металлическое покрытие наносят на литой металл перед пластической

45 деформацией слитка, а пластическую деформацию производят винтовой прокаткой с обжатием 30-50%. Покрытие наносят с углом подъема винтовой линии по ходу винтовой прокатки.

Нанесение покрытия на литой металл перед пластической деформацией слитка и последующая пластическая деформация винтовой прокаткой с обжатием 30-50% позволяет предеформировать весь объем металла валка и покрытия одновременно, тем самым достичь условие горячего сваривания слоистых материалов, т.е. получить

50 радиальном направлении, а в осевом, наборот, к его снижению.

Цель изобретения — увеличенИе срока службы валков путем повышения проч40 ности сцепления покрытия и повышения производительности их изготовления.

Поставленная цель достигается тем, прочное сцепление покрытия с металлом валка с мелкозернистой рекристаллиэованной структурой и высокими прочностными свойствами. Пластическая деформация производится при равномерном нагретом состоянии покрытия и слитка, поэтому в данном случае исключается условие возникновения остаточных температурных напряжений после охлаждения. При пластической деформации с обжатием менее 30% эффект горячего сваривания покрытия с металлом валка не достигается. Обжатие более 50% за один проход винтовой прокатной затруднительно.

Нанесение покрытия непосредственно на литой металл перед пластической деформацией слитка позволяет избегать трудоемкие операции, такие как механическая обработка бочки и ее предварительный подогрев перед нанесением покрытия. Очевидно, исключается операция упрочнения покрытия с применением обкаточных роликов и вальцетокарных станков, так как уже при пластической деформации слитка одновременно происходит более качественное упрочнение покрытия. Все это делает предлагаемый способ изготовления валков более экономическим и производительным, Ориентация винтовой линии покрытия по ходу винтовой прокатки наряду с эффектом скручивающего действия валков, благодаря которому слои перемещаются по винтовой линии, приводит к более плотной упаковке частиц покрытия в начальной стадии процесса прокатки, а -в дальнейшем способствует интенсивной деформации покрытия и качественному механическому схватыванию покрытия и устранению межчастичных пор. В случае ориентации винтовой линии покрытия против хода прокатки частицы покрытия подвергаются "раскручиванию", приводящему к менее плотной упаковке частиц покрытия, что отрицательно сказывается на сроке службы прокатных валков.

Пример. Применение предлагаемого изобретения наиболее эффективно при производстве валков многовалковых (например двадцативалковых) клетей. В качестве примера приведем технологию изготовления рабочего вал" ка диаметром 30 мм и длиной 750 мм двадцативалковой клети 700.

Пример. Заготовкой для получения валка .служит круглый слиток

876222

Составитель М. Реутова

Редактор Н. Кешеля Техред Е.Харитончик Корректор В.Бутяга

Заказ 9438/8

Тираж 891 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 нз стали 9Х> полученный электрошлаковым переплавом, диаметром 60 мм и длиной 200 мм. Покрытие производят электродуговой наплавкой следующего химсостава, 7: С 2,5; Cr 12; Мп 3,8;

Sl 0,9; Ti 0,4; В 2,2 - по винтовой линии по ходу прокатки. Толщина наплавки составляет 5 мм. Непосредственно после наплавки слиток подвергают нагреву до 1100-1200 С в течение 25 мин в силитовой печи. После этого производят пластическую деформацию на трехвалковом стане винтовой прокатки МИСиС-!00 с обжатием

40-487. Машинное время прокатки составляет 8-12 с. Точность по диаметру + 0,5 мм. На поверхности трещины и другие дефекты не обнаружены.

Благодаря исключению механической и термической обработки, а также предварительному подогреву перед наплавкой, применению высокопроизводительного.способа винтовой прокатки при формообразовании слитка и совмещению операции формообразования с упрочнением наплавки, повышается производительность производства валков на

20-307. по сравнению с известными способами.

Прочностные испытания показывают, что прочность сцепления наплавки с валком выше, чем прочность самого валка. Таким образом, применяя предлагаемый способ можно получить более качественный, износостойкий инструмент с наименьшими затратами. формула изобретения

5 I, Способ изготовления прокатных валков, включающий пластическую деформацию слитка и последующее нанесение металлического покрытия на бочку по винтовой линии, о т л и ч а ю щ и й10 с я тем, что, с целью увеличения срока службы валков путем повышения прочности сцепления покрытия и повышения производительности их изготовления, металлическое покрытие нано!

5 сят на литой металл перед пластической деформацией слитка, а пластическую деформацию производят винтовой прокаткой с обжатием 30-50Х.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю —

20 ц и и с я тем, что, с целью повышейия плотности и прочности покрытия в осевом направлении бочек, покрытие наносят с углом подъема винтовой линии по ходу винтовой прокатки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Полухин В.П., Николаев В.А., Тылкин М.А. и др. Надежность и долговечность валков холодной прокатки.

M., "Металлургия", !976, с. 448.

2. Авторское свидетельство СССР

У 235866, кл. В 21 В 27/00, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР !

51662, кл. В 21 В 28/02, 1962.