Прокатный валок

(19) (111 4 В 27 02 РЕТЕНИ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ Св(56) Авторское свидетельство СССРУ 1154015, кл. В 21 В 27/02, 1983.Боровик Л.И. и др. Технологияподготовки и эксплуатации валковтонколистовых станов. М.: Металлургия, 1984, с. 60.(57) Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к конструкциям опорных валков для становгорячей,и холодной прокатки, Цельизобретения - повышение ресурса валка путем снижения выкрашиваний металла рабочего слоя, Предлагаемый валок имеет стальную ось из стали45 и наплавленный на нее многослойный бандаж. Дпя наплавки используютсталь,.преимущественно малоуглеродистую, легированную 0,5 Х хрома и0,6 Х никеля, в связи с чем она имеет большую ударную вязкость и твердость, чем сталь 45. Для выравнивания распределения напряжений по сечению валка в направлении от рабочего слоя бандажа к оси регламентируют соотношения ударных вязкостей итвердости материалов бандажа к оси,Предлагаемый валок имеет соотношениеударных вязкостей материалов бандажаи оси 1,2-1,9, а соотношение ихтвердостей 1,4-1,9. Предложенное соотношение механических характеристикпозволяет скомпенсировать неравномерность распределения скалывающихнапряжений по радиусу валка и темсамым увеличить срок службы валка,снизить количество перевалок, а следовательно, повысить производительность стана. 1 табл.Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к конструкциям опорных валков для станов кварто горячей и холодной прокатки.Цель изобретения - повышение ресурса валка путем снижения выкрашиваний металла рабочего слоя.Техническая суть предложения заключается в том, что скалывающие на пряжения, возникающие в теле валка при его работе в зависимости от диаметра валка и величины контактного давления имеют максимальное значение в активном слое бочки на глубине 15 3-5 мм и снижаются в направлении к центральному слою. Эти напряжения концентрируются в зоне активного слоя и приводят к нарушениям сплошности валка и виде выкращиваний частиц ме талла. Равномерное равпределение напряжения от действующих нагрузок по сечению валка, содержащего несущую стальную ось и наплавленный бандаж в соответствии с величинами проч ностных характеристик материалов, используемых для изготовления оси и наплавки бандажа, стойкость валка от выкрашивания гарантируется путем выполнения составляющих валка из раз ных марок сталей с различными показателями ударной вязкости и твердости. П р и м е р 1. При изготовленииопорного валка стана 2000 использовали ось из стали 45 с ударной вязкостью. 3,75 кгс м/см и твердогоНВ/199, на которую наплавляли электродуговым способом бандаж из малоуглеродистой стали, легированной0,57, Сг; О, 6/ 11 с ударной вязкостью4,5 кгс м/см и твердостью НВ 29.2При этом соотношение ударных вязкос"тей материалов бандажа и оси составило 1,2, а соотношение их твердостей равно 1,4. После наплавки, термообработки и шлифовки валок в качестве опорного заливали в клеть стана 2000. Стойкость валка составила 300 тыс. т прокатанного металла,П р и м е р 2, При изготовлении опорного валка стана 2000 использовали ось из стали 45 с уцарной вязкостью 3,75 кгс м/см и твердостью255 НВ 199, на которую наплавляли электродуговым способом бандаж из мало- углеродистой стали, легированной 0,9 Б 1.; 0,87, Мп; 1,1 Х Сг с ударной вязкостью 6 кгс м/см и твердостьюНВ 318. При этом соотношение ударныхвязкостей материалов бандажа и осисоставило 1,6, а соотношение ихтвердостей - 1,6, Стойкость валкасоставила 310 тыс. т проката.П р и м е р 3. Для оси опорноговалка стана 2000 использовали сталь45 с ударной вязкостью 3,75 кгс м/сми твердостью НВ 199, На ось наплавляли электродуговым способом бандажиз малоуглеродистой стали, легированную 0,4 Е Мп; 1,87. Сг; 0,08 Х Мо, имеющей ударную вязкость 7,13 гкс м/сми твердость НВ 378При этом соотношение ударных вязкостей материаловбандажа и оси составило 1,9, а соотношение их твердостей - 1,9, Стойкость валка составила 290 тыс. т проката.Зкспериментальйо установлено, чтоесли соотношение ударных вязкостей.не достигает 1,2, не обеспечиваетсяравномерность распределения нагрузки по сечению валка в соответствиис запасом прочности материала, аэто приводит к снижению его стойкости, При соотношении вязкостейболее 1,9 происходит выкрашивание металла в более глубоких слоях (в осивалка), что резко уменьшает срокслужбы валка. Твердость материаламожет служить показателем стойкостивалка при действии циклических нагрузок. Поэтому соотношение твердостей менее 1,4 приводит к быстромуизносу и разрушению поверхностныхслоев. В то же время увеличение соотношения более 1,9 увеличиваетсклонность валка к образованию усталостных трещин внутренних слоев металла. Отмеченные причины снижаютресурс валка, который проявляется вуменьшении количества прокатногометалла,В таблице приведены примеры выполнения валка с соблюдением регламентирующих соотношений величинударных вязкостей и твердостей материалов бандажа и оси, а также за пределами этих соотношений, включая параметры валка базового объекта,Технико-экономический эАект складывается из повышения ресурса валка,что обеспечивает уменьшение количества перевалок, а следовательно, приводит к увеличению производительностистана.3 14474454 ф о р м у л а и з о б р е т е н и я с я тем, что, с целью повышенияресурса валка путем снижения викрашиваний металла рабочего слоя, соотношение ударных вязкостей материаловбандажа и оси составляет 1,2 - 1,9при соотношении их твердостей 1,4 -1,9.(тыс. т про- катанного венкеударныхВязкостей металла) 1,6 130 1,3 1,2 120 3 1,2 1,4 300 1,6 1,6 310 290 1,9 1,9 1,90 1,92 1,6 1,91 140 8 (базовый объект) 1,13 1,3 150 Составитель %. ЛямовТехред Л.Сердюкова Корректор С. Черни Редактор Т. Парфенова Заказ 6782/8 Тираж 467 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035Москва, Ж, Раущская наб., д. 4(5, Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород,:ул. Проектная, 4