Способ получения двухслойного валка

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВ ЕЯЛЬСЗВУСоюз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 25.07. 79 (21) 2840172/22-02с присоединением заявки Мо(51)М. Кл.з В 22 0 19/16 Государственный комитет СССР по дедам изобретений н открытий(72) Авторыизобретения И.И.Ошеверов, А.М.Цун,П.Н.Смирнов и. В.В.Белан Магнитогорский дважды ордена Ленннр иордена ТрудовогоКрасного Знамени металлургический комбинат им;В.И.Ленйнаи Магнитогорский горно-металлургический институтим. Г.И.Носова(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДВУХСЛОЙНОГО ВАЛКА Изобретение относится к металлургическому машиностроению, в частности к.изготовлению валков тяжелонагруженных станов для холодной прокатки листов.Известен способ получения валков, включающий в себя операции ковки. слитка, термообработки, сверление осевого канала и закалки 1 .10Недостаток такого способа заключается в низкой стойкости валков, которые начинают разрушаться из-за остаточных напряжений в зоне осевой полос-. ти.Известен способ изготовления вал ков, в котором после операции ковки, термообработки, сверления осевого ка-, нала в осевой канал вводят вставку с натягом, создающую предварительное напряжение валка в радиальном направ ленни 1,2. Недостаток данного способа заключается в малой способности по компенсации остаточных напряжений в осевой 25 полости валка. Компенсирующее действие вставки ограничено ее продольной устойчивостью. Соосное введение вставки в полость валка запрессовкой имеет высокую трудоемкость. 30 Наиболее близким техническим решением к предложенному является способ получения двухслойных прокатных валков, согласно которому в изготовленную заранее наружную оболочку валка заливают расплавленный металл друго" го химического состава 13 ).Использование для заливки в наружную оболочку валка расплава, имекщего усадку, не позволяет осуществить компенсацию остаточных напряжений в осевой полости валка. щЦель изобретения - повьыение несущей способности и срока службывалка.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления двухслойного валка, включающем предварительное изготовление рабочей части валка с осевой полостью и заполнение ее расплавленным ме" таллом, осевую полость заполняют сплавом, кристаллизующимся с увеличением объема или имекщего нулевую усад" ку, преимущественно на основе висму" та и свинца, причем валок перед .заливкой нагревают до температуры 0,5- 0,9 температуры ликвидуса сплавов с т. пл. 120-220 О С.872020 Формула изобретения Составитель В.Николаев Редактор А.Долинич Техред А.Бабинец Корректор Г.РешетникЗаказ 8885/14 Тираж 872 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Рашуская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 Температура плавления предлагаемого сплава не должна быть выше 220 фС, так как повышение температуры плавления затрудняет удаление вставки из обрабатываемого валка при выплавке.Применение сплава с температурой плавления ниже 120 фС недопустимо, так как при работе валок может разо-, греваться до 80-100 С и вставка моожет размягчиться и расплавиться.Увеличение объема заливаемого сплава при кристаллизации обеспечи О вает компенсацию остаточных напряжений в зоне осевого канала и создает предварительное напряжение валка. Величину предварительного напряжения регулируют составом сплава. Предвари тельное напряжение валка регулируют его нагревом перед заливкой. При нагревании валка увеличивается объем осевого канала, что увеличивает количество заливаемого сплава и, соответ- О ственно, увеличивается предварительное напряжение валка при его охлаждении.Нагрев валка ниже ,5 температуры ликвидуса (т.е. до 60 С) мало влияет на предварительное напряжение валка и компенсацию остаточных напряжений, а выше 0,9 - препятствует началу кристаллизации заливаемого сплава.П р и м е р . Из слитка стали 9 Х 2 изготавливают путем ковки загото- ЗО вку валка сгана 1200 холодной прокатки. Производят операции термообработки, механической обработки, сверления осевого канала до диаметра осевого отверстия 80 мм и закалки. Пос ле чего валок нагревают до 180 С. Внутрь осевого канала нагретого валка заливают сплав состава,Ъ: свинец 82, сурьма 11,и олово 7 с т.пл.195 ОС. . Перед заливкой сплав перегревают до 4 О 240 СеПри заливке чистого висмута напряжение на поверхности осевой полости валка достигают 25 кг/мм- тангенциальные и 26 кг/мм - радиальные что обеспечивает снижение суммарных остаточных напряжений.С введением в висмут легирующих добавок (кадмий, магний, литий, свинец, олово) положительная усадка уменьшается до нуля; что дает возмож ность в широких пределах регулировать предварительное напряжение валка и температуру затвердевания сплава от140-260 оС Допустимые условия эксплуатации валков с залитыми полостями те же, что и для обычных валков, Наличие компенсирующей вставки в осевой полости валка делает более благоприятной схему напряженного состояния и допустимые. значения давлений на валки могут быть увеличены на 10-20 по сравнению с валками беэ компенсирующей вставки.Пдлучение вставки заливкой возможно осуществить в отверстиях любого размера вплоть до нескольких миллиметров. Поэтому создается возможность закаливания с внутренним охлаждением не только диаметром 450-500 мм, но и 200 мм. При том же относительном размере осевой полости (порядка 40 мм) напряжения натяга при заливке останутся те же, что и в валках диаметром 500 мм. Применение способа снижает стоимость изготовления двухслойного валка. Заливаемый металл можно использовать многократно, так как его легко выплавить из вышедшего из эксплуатации валка. Способ получения двухслойного валка, включающий предварительное изготовление рабочей части валка с осевой полостью и заполнение ее расплавленным металлом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения несущей способности и срока службы валка, осевую полость заполняют сплавом, кристаллизующимся с увеличением объема или имеющим нулевую усадку, преимущественно на основе висмута или свинца, причем валок перед заливкой нагревают до температуры 0,5-0,9 температуры ликвидуса сплаворс температурой плавления 120-220 С. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Петров А.С. Карманов Л.И. Производство валков холодной прокатки. М., "Металлургиздат", 1962, с.34148. 2. Авторское свидетельство СССР В 689753, кл. В 21 В 27/02, 1978. 3. Патент Японии Е 4832056,кл. 11 В 081, 1973.