Способ обработки изделий

. Григорьштейн и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-производственное обпо механизации, роботизации твершенствованию ремонтного обна предприятиях черной металлуметмеханизация"(56) Авторское свидетельство СССМ 1046302, кл. С 21 О 5/04, 1982.Заявка Японии М 56-26694,кл. С 21 О 7/00, 1981,Изобретение относится к металлургии иможет быть использовано при упрочнениибелых чугунов пластической деформацией; .Цель изобретения - повышение твердости по глубине упрочненного слоя и износо-,стойкости валков,Способ упрочнения поверхностей изделий из белых чугунов включает нагрев по-,верхности до температуры ниже.,мартенситной точки деформации на 125155 С, при этом пластическую деформациюосуществляют со скоростью 0,05-0,25 с .и:.удельном давлении (2-5) 10 МПа.Метастабильный аустенит, превраща-ясь в мартенсит деформации в поверхностном слое, увеличивает твердость ипрочность поверхностного слоя.Содержание в структуре белого чугуна.:.нестабильного остаточного аустенита менее",100 неэффективно, так как при пластиче-ской деформации и сопровождающей ее фазовым превращением структуры чугуна.прироста твердости по глубине рабочего(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИИ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при упрочнении белых чугунов пластической деформацией. Цель изобретения - повышение твердости по глубине упрочненного слоя и износостойкости заявок. Поверхность валка перед пластической деформацией нагревают до температуры ниже мартенситнойточки деформации на 125-1550 С, а пластическую деформацию рабочего слоя осуществляют со скоростью деформации 0,05-0,25 с " и удельном давлении (2-5) 10 МПа, В результате обработки данным способом рабочий износостойкий слой прокатных валков составляет 30-40 мм. 1 табл. слоя валка не происходит из-за незначительной доли остаточного аустенита. С уве- ф личением доли нестабильного остаточного аустенита в структуре прирост твердости в процессе пластической деформации увеличивается, придавая рабочему слою валка необходимую прочность и износостойкость.Увеличение содержания нестабильного остаточного аустенита в структуре, белого чугуна более 25% недопустимо, так как образование мартенсита деформации сопровождается увеличением объема, что приводит к значительным фазовым напряжениям и, как следствие, к образованиютрещин. Кроме этого, на фазовые напряжения оказывают большое влияние различия в величине коэффициента линейного расширения структурных составляющих (у аустенита он самый большой и равен 18 10),-гНеобходимо также отметить, что при абразивном изнашивании важно не только количество остаточного аустенита в структуре, а степень его стабильности в данных условиях работы валка, Сопротивление абразивному изнашиванию зависит от того, разрушается ли аустенит при микрорезании с предшествующим упрочнением либо без него. Стабильный аустенит, не претерпевающий превращений при изнашивании, снижает износостойкость белого чугуна. В том случае 1 если скорость деформации менее 0,05 с, то количество мартенсита деформации нарастает медленно не обеспечивая прироста твердости по глубине рабочего слоя валка. Если же скорость деформации превысит 0,25 с, то в результате фазового наклепа мартенсит деформации резко увеличивается в объеме, вызывая хрупкость и преждевременное разрушение чугуна.При нагреве поверхностного слоя валков до температуры ниже мартенситной точки деформации менее чем на 125 С пластическая деформация еще более стабилизирует аустенит, повышая его прочность, количество остаточного аустенита возрастает, понижая тем самым износостойкость валкового чугуна, В том случае, если нагрев поверхности валка осуществить до температуры ниже мартенситной точки более чем на 175 С, то пластическая деформация не вызывает появление. мартенсита, оказывает сильное влияние на положение Мн и стабильность аустенита по отношению к последующему охлаждению.Если удельное давление при прокатке будет меньше 2 10 МПа, это не приведет к достижению поставленной цели, количество остаточного аустенита еще более возрастает, понижая тем самым твердость и износостойкость рабочего слоя, Увеличение удельногодавления более 5 10 МПа недоапустимо, так как в этом случае резко возрастает вероятность поломок валков, После упрочнения поверхности валка из белого чугуна по такой технологии структура состоит из износостойких карбидов, бейнита и мартенсита деформации. Количество специальных карбидов регулируется степенью легирования карбидообразующих элементов и находится в пределах 28-32, Бейнит в сочетании с мартенситом деформации способствует прочному закреплению карбидов в матрице и таким образом повышению стойкости при абразивном изнашивании,П р и м е р. Чугунный прокатный валок с наружным рабочим слоем из белого чугуна содержит, о: углерод 2,75; кремний 0,42; марганец 0,65; хром 0,75; никель 3,8; теллур 0,0006; железо остальное. Валок с диаметром бочки 800 мм и длиной 2100 мм предварительно нагревают горячей водой до 70 С и выдерживают в течение 3 ч, Точка25 30 35 40 50 55 5 10 15 20 М=225 С, Затем валок помещают в рабочую клеть непрерывного широкополосного стана горячей прокатки. Упрочнение поверхности бочки валка осуществляют при циклической пластической деформации с удельным давлением(2-5) 10 МПа и скоро 4стью деформации 0,05-0,25 с , при этом происходит превращение нестабильного остаточного аустенита в мартенсит деформации, После пластической деформации поверхность валка подвергается охлаждению при увеличенном угловом размере зоны и уменьшенном угле начала охлаждения с плотностью орошения 10-70 кг(м с), Подаг,ча плоских струй охладителя производится равномерно по длине бочки валка под углом к его оси с шагом 5,0-8,0 ширины плоской струи и давления в месте соударения 0,001- 0,01 МПа. После охлаждения нагрев поверхности валка до первоначальной температуры производится за счет работысил трения и контактного теплообменз со стороны прокатываемой полосы, Затем цикл упрочнения повторяется, Результаты испытаний сведены в таблицу В каждой серии испытаний по 5 образцов. Из данных таблицы видно, что износостойкость рабочего слоя по предлагаемому способу на 20 выше, чем образцов, упрочняемых по прототипу, а твердость на 5-6 ед,НЯп. Твердость измеряют на твердомерах. Бринелля с нагрузкой 3000 кг, потерю массы на машине СМЦпосле 12 10 циклов вра 4 щения контртела, Разработанный способ упрочнения поверхностей изделия из белых чугунов позволяет значительно увеличить износостойкость рабочего слоя прокатных валков за счет стабилизации твердости по глубине валка, что приводит к уменьшению съема металла в результате перешлифовок и повышению качества листового проката, Использование изобретения позволит получить валки путем фазового упрочнения с заданными служебными свойствами,Формула изобретения Способ обработки изделий, преимущественно прокатных валков из белого чугуна, содержащего в структуре 10-25 О нестабильного остаточного аустенита, включающий нагрев, пластическую деформацию поверхности валков и охлаждение, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения твердости по глубине упрочненного слоя и износостойкости валков, нагрев ведутдо М 125-155 С, а деформацию осуществляют со скоростью 0,05-0,25 си удельным давлением(2-.5) 10 МПа,1115865 50Составитель Т, Бердышевская Редактор О, Спесивых Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий аказ 581 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101