Способ упрочнения металлической поверхности

)9) 1 В 28/02 151) 5 ЗОБРЕТЕ ОПИСАНК ПАТЕНТУ детельство СССРВ 27/06, 1987,етельство СССРВ 39/00, 1986. ерхности бработке оверхно ам кот ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) 1. Авторское свиМ 1303206, кл, В 212,Авторское свидМ 1206068, кл. В 24 металлургический кома И,Стариков, В.П,Анцуч, И.П,Мордвинцев и металлургический комИзобретение относи 1 ся к области металлообработки, а именно упрочнению иэделий методом поверхностно-пластическогодеформирования с одновременным нанесением покрытия иэ пластических материалов и может быть использовано для восстановления изношенных деталей, прокатных валков и т.д,Известен способ поверхностной обработки прокатных валков в процессе прокатки, согласно которому валок после выхода иэ очага деформации подвергают наклепу бойком 1. Однако этот способ не обеспечивает получение наклепанного слоя на валках из высокопрочного чугуна.Наиболее близким к заявляемому способу является способ поверхностной обработки прокатных валков, согласно которому валок обрабатывают вращающейся упругой щеткой, взаимодействующей перед зоной(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ(57) Использование: повышение стабильности обработки и улучшение качества поверхности прокатных валков в процессе их эксплуатации. Поверхность валка обрабатывают вращающейся упругой щеткой, взаимодействующей с алюминиевым материалом, Обработке подвергают поверхность валка в зоне с температурой 100 - 200" С в процессе их эксплуатации. 1 ил., 1 табл. обработки поверхности с алюминиевым материалом (2) Недостатком этого способа является нестабильность обработки, а следовательно низкое качество полученной поверхности прокатных валков. что сказывается на их эксплуатации,Цель изобретения - улучшение качества обработанной поверхности и повышение стабильности способа.Поставленная цель достигается тем, что в способе упрочнения металлической поверхности, включающем ее обработку вращающейся упругой щеткой, вэаимодейству- в ющеи перед эонои обработки по с алюминиевым материалом, подвергают зону с температурой сти 100-200 С,Сущность способа заключае что алюминиевое покрытие нано таллическую поверхность, в каче1793977 рай взят калибр прокатного валка, в процессе всего цикла прокатки, причем алюминий наносят на поверхность валка, только что вышедшую из очага деформации и разогретую до температуры 100 - 200" С, При этом процесс нанесения алюминиевого покрытия идет стабильно. Покрытие получается качественное - нет отслоений и пар. При дальнейшем вращении валка нанесенное покрытие попадает вновь в очаг деформации, мгновенно нагревается, окисляется и диффундирует в поверхностный слой валка, образуя интерметаллиды, значительна повышающие твердость наносимого покрытия, Таким образам, в процессе прокатки происходит истирание покрь 1 тия, вновь его нанесение, упрочнение поверхностного слоя эа счет наклепа металлической щеткой поверхностного слоя и диффузионный металлизации алюминием,Сущность изобретения поясняется чертежам, где дана схема реализации способа упрочнения металлической поверхности (в частности прокатного валка).Упрочнение валка 1 осуществляют обработкой его упругой щеткой 2, которая одновременно упрочняет (наклепывает) поверхность и наносит алюминиевое покрытие. Позицией 3 обозначен металл, Щетку устанавливают со стороны вь 1 хода металла из очага деформации, в зоне, где его температура поверхности становится равной 100-200 О С.В процессе прокатки металла в валках 1, 4 происходит разогрев последних. От вращения упругой щетки происходит разогрев алюминиевого слитка 5, в результате чего алюминий стекает и покрывает валок 1.Чтобы достигнуть стабильности способа, задают натяг, т.е, величину сближения осей щетки 2 и калибра валка 1 поддерживают постоянной, Для этого устанавливают механизм 6, создающий натяг. Щетка 2 снабжена приводом 7, Ширина щетки равна ширине прокатываемого металла.П р и м е р, Прокатку с одновременным упрочнением металлической поверхности (валка) проводили на стане 300 И. 2 Магнитогорского меткомбината. Производили Формула изобретенияСпособ упрочнения металлической поверхности преимущественна прокатных валков, включающий ее обработку вращающейся упругой щеткой, взаимодействуюцей перед заной обработки поверхности с ал 1 апрокатку полосы размерам 75 х 4 мм из сталей марок СтЗпс, СтЗсп, ВЗпс и ВЗсп,Тщательное покрытие наносили нэ калибры чугунного валка исполнения СПХН 5 50, с твердостью бочки 50 ед, па Шору ирабочим диаметром 414 мм.За оценочный показатель изнасастойкости валка принята интенсивность износакалибра, которую определяли так;10и"Йгде А - общая плагцадь выработки калибра,мкм 2 (определяли опытным путем с по.мощью построения прафилограммы калиб 15 рэ да прокатки и после);М - число циклов (оборотов) выполненных валком при прокатке заданного количества металла, об.За эталонный показатель принята ин 20 тенсивнасть износа металлической поверхности у прототипа, При этом, площадьвыработки калибра составила 9,68 х 10 мкм .бКоличества циклов, выполненных валком -53231 оборотов, интенсивность износа со 25 ставила И = 179 мкм 2/аб,Далее осуществляли процесс прокаткис одновременным нанесением покрытий нарабочий калибр, причем щетку подводили квалку в точках, имеющих различную темпе.30 ратуру поверхности. Фиксировали числоциклов, выполненных валкам, измеряли общую площадь выработки калибра и рассчитывали интенсивность износа.Результаты экспериментов приведены35 в таблице.Кэк видно иэ приведенных данных интенсивность износа металлической поверхности значительно снижается принанесении А 1 покрытия в зоне температуры40 поверхности 100-200 С,При применении в прокатном производстве данного способа значительно увеличивается срок службы валков,сокращается количество перевалок для пе 45 реточки калибров и тем самым повышаетсяпроизводительность стана,В результате использования данногорецения ожидаемый экономический эффект составит около 50 тыс.рублей в год,50 миниевым материалам, о т л и ч э ю щ и й" с я тем, что, с целыа повышения стабильности обработки и улучшения качества повер. хнасти. обработке подвергают зону поверхности прокатных валков с темперэгурай 100-200" и процессе их эксплуатации.1793977 Количество цикПримечлие Интенсивность износа. мкм/об лов валка, об Наблюдали пло 49115 а вываленном алке, наблюда 2 2305 ли уменьшени 57770 54840 оховатости калибра ижение сетк ра Наблюдали в 152 8 крешивание частиц поверх ностного слоя д, а.;,/ Т.ф" Сос гавитель А.ФирковичРедактор С.Кулакова Техред М,Моргентал Корректор Н,Корол Подписноеетениям и открытиям при ГКНТ ССнская наб., 4/5 эводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул,Гагарина, 101 Пр Заказ 519 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по иэ 113035, Москва, Ж, Рое схватывание частиц алюминия с поверхностью Валка; СМЫВ ИХ ВОДОЙ ри дальнейшемвращении