Способ изготовления прокатных валков

Союз Соввтских Социалистицвских Рвслублик ВТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬ олнительное к авт. свид-ву 1) М. Кл.В 21 Н 8(02 В 21 К 1/06 84/25-27(22) Заявлено 26,12.77 (2 с присоединением заявки(23) Приоритет -сударстввннвй квинтет ссса по делам нзоорвтвннй н открытнй(54) СПОСОБ ИЗГОТОВ Я ИЗДЕЛКОВ Изобретение относится к обработке металлов давлением и может найти примене- ние при изготовлении крупных деталей типа валков из конструкционных и инструментальных сталей на машиностроительных заводах. 5Известен способ изготовления изделий типа прокатных валков путем получения слитка и его ковки в несколько этапов, заключающихся в протяжке бочки до поковочных размеров, прЬтяжке шеек и окончательной отделке поковки и термической обработки 1.Недостатком способа является то, что при изготовлении валков не обеспечивается измельчение зерна по сечению бочки, таккак деформация ее производится при темпе ратуре интенсивного протекания рекристал- лизационных процессов. В результате последующего медленного охлаждения с температур окончания ковки происходит выделение карбидов по границам зерен в виде сетки. Исправление такой структуры затруднительно при последующей термической обработке. В результате в рабочем слое и сердцевине валка сохраняется карбидная неоднородность в виде ориентации карбидов по границам зерен. Кроме того, цикл изготовления валков длителен и трудоемок. После изотермического отжига и механообработки валки подвергают улучшению или нормализации, а для обеспечения высокой поверхностной твердости - дополнительно индукционной закалке и низкотемпературному отпуску.Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости,Для достижения этой цели по предлагаемому способу протяжку бочки до поковочных размеров производят на последнем этапе ковки при температуре поверхностных слоев 800 - 750, а после протяжки производят подстуживание поверхностных слоев в атмосфере до температуры 700 - 650 С, после чего производят закалку и высокотемпературный отпуск.Технологический процесс производства валков по предлагаемому способу состоит из следующих операций:1. Получение слитка.2. Ковка слитка с последовательностью операций после последнего нагрева; протяж667305 глубину, не превышающую величину при-пуска на поковке =.:.10 - 20 мм с обеспечением у- А превращения по перлитномуо механизму.4. Ускоренное охлаждение поковки в мас(бочке),5. Отпуск на заданную твердость,Валки холодной прокатки с требуемойвысокой твердостью на поверхности бочкипосле механической обработки дополнительно подвергаются индукционной закалке.Значительная деформация металла О(уков)1,4) при температуре замедленногопротекания рекрчсталлизации и возврата провождающемуся объемным эффектом ивозникновением сжимающих напряжений на зеповерхности поковки. При ускоренном ох-" лаждении это йредохраняет разрушение поПредлагаемый 80-85 105-115 13-15 33-42 2,5-3;5 300-320 Извест-. ный 40-45 85-90 15-18 34-43 2,5-3,3 240-260 3и . ц .Ска блока допромежуточного диаметра, обеспечивающего последующий уков по бочке не менее 1,4; протяжка шеек до поковочных размеров; окончательное обжатйе (протяжка) бочки до поковочных размеров с уковом не менее 1,4 при температуре поверхности 800 в 7 С. 3. Подстуживание поверхности поковкина воздухе до температуры 700 - 650 С на ле, воде или в другой среде до температуры 150 в 2 С по максимальному сечению обеспечивает интенсивное измельчение, полигойизацию аустенитного зерна по сечению поковки. Деформация поверхности поковки при температуре 800 в 7 С и последующее подстуживание до 700 - 650 С сПособствуют интенсивному протеканиюу- -д. --превращению по перлитному механизму, соковки, имеющей на поверхности надрывы металла, зажимы и другие дефекты; неизбежно образующиеся при ковке. При ускоренном охлаждении поковок достигается фиксирование измельченногоаустенитного зерна по сечению: превращение у - А. в прилегающей"к поверхности зонг поковок, соответствующей рабочему слою валков, ,обеспечивается в мартенситной и промежуточной областях, а в сердцевине поков.кит - с. - превращение происходит в перлитной области с образованием перлитатонкого строения,Это обеспечивает повышение комплекса механических свойств,"получение мелкозернистой и тонкодисперсной структуры металла с равномерно распределенными карбидами, а следовательно, повышение эксплу.атационных характеристик изделий.Способ опробован при изготовлении поковки рабочего валка холодной прокаткис диаметром бочки 560 мм, массой 4,75 т изстали марки 60 Х 2 СМФ.Сталь выплавляли в кислой мартеновской печи и отлили слиток массой 7,4 г, который в горячем состоянии был передан впрессовый цех и посажен в печь для нагрева под ковку. Ковку слитка производили подпрессом усилием 2500 тс за два нагрева посхеме:1 вынос - обжатие прибыли под осадочную плиту, биллетирование, рубка поддона. Температурный интервал ковки 1180 -850 С.Й вынос - осадка до Р 1000 мм, протяжка на Р 660 мм; разметка и подсечка полуовалом, протяжка шеек в меру (температурный интервал 1180 - 800 С), обжатиебочки в меру с Р 660 мм до Р 560 мм, рубка прибыльного отхода (температурный интервал 800 в 7 С), правка поковки.После отковки поковку подстужи валина воздухе до температуры поверхности 680 С, после чего охлаждали в масле 120 мин. Температура поковки после выдачи из маслобака соответствовала 190 Сна бочке и 120 в 1 С на шейках.После ускоренного охлаждения поковка была посажена в печь на отпуск, Режимотпуска поковки: выдержка при 300 -330 С 5 ч., нагрев на 620 - 640, выдержка 25 ч., медленное охлаждение,Для-исследования качества поковки была произведена ее разрезка. Исследовалимикроструктуру, искусственно полученныерадиальноосевые изломы, микроструктуруи механические свойства,Было установлено, что металл валкапо всему сечению плотный, видимых дефектов тийа пористости не обнаружено. ВО сравнении с валками, изготовленными поизвестному способу, опытный валок отличается более мелкозернистым и тонкодис.персным строением металла, распределениекарбидов равномерное.В таблице приведены механическиесвойства ойытной поковки валка, изготовленного по предлагаемому способу.Способ изготовления изделий типа прокатных валков путем получения слитка и его ковки в несколько этапов, заключаю- шихся в протяжке бочки до поковочных размеров, протяжке шеек и окончательной отделке поковки и термической обработки, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости, протяжку бочки до поковочных размеров производят на последнем этапе ковки при температуре по 6673056верхностных слоев 800 в 7, а после протяжки производят подстужив ание поверхностных слоев в атмосфере до температуры 700 - 650 С, после чего производят закалку и высокотемпературный отпуск.5Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Ковка и термическая обработка,сборник5, Центральный институт научнотехнической информации машиностроения,1 е М., 1959, с. 39 - 4 б.Составитель И. Ментягова Редактор Л. Васильева Техред О. Луговая Корректор Г. Назарова Заказ 3287(8 Тираж 1033 Подписное ЦН ИИ П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4