Способ подготовки прокатных валков к работе

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ю)5 В 21 В 28/02 ОПИСА К АВТОРСКОМ БР ЕНИ СВИДЕТЕЛЬС че Изобретение о производству, кон тых профилей на иЦель иэобрете ва гнутых профиле тноситс к прокатному олучению гну очных станах. шение качест сти валков пу ерхности ва при одновр етн офилеги ия - пов и стойк оит в следу ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Череповецкий металлурги ский комбинат им. 50-летия СССР(56) Гребеник В.М. и др. Повышение надежности металлургического оборудования, М,:Металлургия. 1988. с. 477 - 478, 438 - 441,Плазменное азотирование деталей металлургического и прокатного оборудования на установке УПН. Технологическаяинструкция. ТИ.05-П. ГП-88. г. Череповец, 1988, с, 3 - 6,(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПРОКАТНЫХВАЛКОВ К РАБОТЕ(57) Изобретение относится к прокатномупроизводству, конкретно к получению гнутых профилей на профилегибочных станах.Цель изобретения - повышение качествагнутых профилей и стойкости валков путемполучения на рабочей поверхности валковразвитого микрорельефа при одновременном ее упрочнении. Способ включает обработку вращаемого валка плазменной дугой,образованной струей газообразного азота срегламентированной шириной, Плазмен 5 Ы 1634344 А 1 ной дуге сообщают колебания в плоскости, параллельной оси вращения валка, причем амплитуду колебаний устанавливают равной 25 - 35 ширинам плазменной дуги, а частоту колебаний поддерживают в 48 - 95 раз большей частоты вращения валка. Это обеспечивает максимальную стойкость валка для условий его работы в клети профилегибочного стана с технологической смазкой, а также создание на его поверхности регулярного микрорельефа с оптимальными параметрами. При указанных режимах подготовки к работе валков достигаются одновременное упрочнение - повышение твердости поверхностного слоя при сохранении вязкостных свойств металла и создание шероховатой регулярной поверхности в виде равноотстоящих углублений точечного вида глубиной 0,4 - 0,5 мм с отношением расстояния между ними к их диаметру 2 - 6, которые обеспечивают наилучшие условия смазки в очаге деформации. Валки после такой обработки имею максимальную стойкость, так как наилучшим образом отвечают особенностям работы в профилегибочном стане, поддаются механической обработке, не склонны к разрушениям рабочей поверхности, не ухудшают качества гнутых профилей из-за налипания окалины, 1 табл,тем получения на рабочеи иков развитого микрорельеменном ее упрочнении.Сущность способа сокость 5 10 Наиболее высокая стойкость валка профилегибочного стана и качество гнутых профилей достигается при упрочнении поверхностного слоя до твердости 500-700 НЧ на глубину 0,5 - 1,2 мм при сохранении ударной вязкости материала валка и одновременном создании развитого микрорельефа ката ющей поверхности в виде регулярно чередующихся впадин, накапливающих и удерживающих технологическую смазку, Наличие смазки облегчает условия формирования гнутого профиля и снижает износ валков, а также препятствует налипанию на валки окалины и образованию дефекта "надав".Для чего при подготовке валков к работе, включающей обработку вращаемого валка плазменной дугой, образованной струей газообразного азота, плазменной дуге сообщают колебания в плоскости, параллельной оси вращения валка, причем амплитуду колебэний устанавливают равной 25 - 35 ширины плазменной дуги, а частоту колебаний поддерживают в 48 - 95 раэ большей частоты вращения валка.Экспериментально установлено, что наилучшим инертным газом дпя подготовки к работе валков профилегибочного стана обработкой плазменной дугой является азот. При использовании в качестве плаэмообразующего газа азота, температура дуги не превышает 7500 К. Попадая на обрабатываемую поверхность плазма практически мгновенно разогревает металл в точке до кипения, происходит его микровыброс с образованием кратера в виде лунки, глубина воздействия плазмы на валок составляет 0,4 - 0,5 мм, упрочненный слой в этом случае сохраняет вязкостные свойства (не охрупчивается), упрочняется до твердости 500 - 700 НЧ, В случае использования аргона или смеси аргона и азота температура дуги возрастает вдвое, имеет место эрозия поверхности, потеря вязкостных свойств и ее охрупчивание. Также установлено, что при амплитуде колебаний, равной 25 - 35 ширины плазменной дуги и частоте колебаний в 48 - 95 раз большей частоты вращения валка, достигаются наилучшие условия его упрочнения при одновременном формировании регулярного микрорельефа заданных параметров, Если амплитуда колебаний будет меньше, чем 25 ширин плазменной дуги, из-за увеличения частоты лунок и времени взаимодействия с валком произойдет охрупчивание поверхности, снижение ее стойкости, ослабления иэ-за большой глубины проникновения термического воздействия плазмы, Если же это отношение превышает 15 20 25 30 35 40 45 50 55 35, то не достигается максимально возможного упрочнения валка, снижается его стойПри отношении частоты колебаний дуги к частоте вращения валка менее 48, также имеет место охрупчивание поверхностного слоя, снижение стойкости валка. Расстоя 1ние между лунками уменьшаются, их диаметр возрастает, что ослабляет поверхность валка, и уменьшает смазочную эффективность, При отношении более 95 не достигается максимального упрочнения валка, отношение расстояния между лунками к их диаметру будет более 6, что приводит к налипанию окалины на валки, ухудшению качества полосы,Способ осуществляют следующим образом.Валок профилегибочного стана из стали9 ХФ диаметром 270 мм перешлифовываюти закрепляют на планшайбе плаэмотронаУПНс неплавящимся электродом, Воэ-1буждают электрическую дугу и подают в го-ловку плаэмотрона газообразный азот срасходом 2 м /ч. Напряжение дуги устанавзливают равным 70 В, ток дуги 195 А, Приводят во вращение валок с частотой 1,=0,017 с,-1Ширину плазменной дуги Я устанавливают равной 2,0 мм, Головке плаэмотрона сообщают от специального приводаколебательное движение в горизонтальнойплоскости с амплитудой А = 60 мм (амплитуда в 30 раэ больше ширины плазменнойдуги) и с частотой 1 г = 1,2 с (в 72 разабольшей частоты вращения валка), Послеэтого дугу направляют на поверхность и осуществляют подготовку валка к работе путемобработки всей поверхности вращающегося валка плазменной дугой.В результате такой подготовки на поверхности валка формируется регулярныймикрорельеф в виде периодически расположенных лунок с отношением расстояниямежду лунк ми Ь к их диаметру д, равным 4, иглубиной 0,4 мм. Твердость поверхности послеобработки увеличивается с 200 до 600 НЧ присохранении вязкости, Подготовленный валок используют при прокатке замкнутогосварного профиля 80 х 80 х 5 мм из стали 09 Г 2на профилегибочном стане 2 - 8 х 100 - 600,Стойкость валков при этом составляет0- 12,13 тыс,т проката, дефектов поверхности нанутых профилях не обнаружено,Варианты осуществления предлагаемого способа, показатели стойкости валков икачества гнутых профилей при различныхпарметрах реализации представлены в таблице.Как следует иэ данных таблицы, при реализации предлагаемого способа достига1634344 Формула изобретения ставитель Ю, Лямохред М,Моргентал. Середа Ректор М Максимишин Реда аз 715 Тираж 336 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ется максимальная стойкость валков и качество гнутых профилей (примеры 2 - 4), В случае запредельных значений хотя бы одного(примеры 6 - 9) из заявленных параметров стойкость валков снижается, 5 ухудшается качество гнутых профилей. При реализации способа-прототипа (пример 10) стойкость валков наименьшая и прокат имеет дефекты.Технико-экономические преимущества 10 предлагаемого способа заключаются в том, что он позволяет получить максимально возможное повышение стойкости валка для условий его работы в клети профилегибочного стана и одновременно создать оптималь ный регулярный луночный микрорельеф, создающий благоприятные условия смазки в очаге деформации и исключающий налипание окалины, травмирующей прокат. Способ подготовки прокатных валков к работе преимущественно для профилегибочных станов, включающий обработку вращаемого валка. плазменной дугой, образованной струей газообразного азота с регламентированной шириной, о т л и ч а ющ и й с я тем. что, с целью повышения качества гнутых профилей и стойкости валков путем получения на рабочей поверхности валков развитого микрорельефа при одновременном ее упрочнении, плазменной дуге сообщают принудительные колебания в плоскости, параллельной оси вращения валка с величиной амплитуды, равной 25 - 35 ширинам дуги, и частотой колебаний, превышающей в 48 - 95 раз частоту вращения валка,