Способ изготовления составных прокатных валков

Союз Советски кСоциалистическимиРеспублик оц 737481 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М, Кл. С 21 Э 9/28 Гфаударстввнный квмнтет СССР до делам нзобрвтеннй к аткрмтнй(53) УД(621.785 е .74:621.824 (088.8) Опубликовано 30,05,80. Бюллетень20 Дата опубликования описания 04.06,80 П, И. Полухин, Л, В. Осйнская, М, В. Гедеон, В. П. Полухин,Ю, А. Башнин, В. А. Николаев и В. В. Белецкий(72) Авторы изобретения Краматорский научно-исследовательский и проектно-технологическийинститут машиностроения, Московский институт стали и сплавови Московский вечерний металлургический институт(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОСТАВНЫХ ПРОКАТ.НЫХ ВАЛКОВ 1 1Изобретение относится к области машиностроения,Йзвестен стюсоб изготовления бандажированныхвалков, заключающийся втом, что термически обработанный бандаж нагревают до 250-270 С, затемос зазором сажают на ось валка, после чего бандаж вместе с осью медленно ох-лаждают. При этом способе внутреннийдиаметр бандажа выполняют меньшимпосадочного диаметра оси на величину 1 фнатяга 1Недостатком такого способа являетсясложность изготовления и подгонки бандажа под посадку, необходимость специального оборудования для нагрева и по 15садки бандажа, длительность процесса,тюсадки. и медленного охлаждения послесборки (из-за высоких напряжений посадки). Кроме того, манипулирование сгорячими деталями при сборке вызываетряд неудобств,Известен также способ изготовлениябандажированных валков, где бандаж на 12ось насаживают с зазором по посадочной поверхности, относительная величтйта ко торого составляет 3/10000 диаметра. Посадочную поверхность оси перед посадкой покрывают слоем смеси термореактивной смолы (эпоксидной) с металлическим порошком (марганцовистая сталь). Размер частиц порошка 2-100 мкм.Сушку собранного валка производят при 100-200 С в течение 2-10 ч. После полимеризации смолы бандаж соединяется с осью с помощью тонкого слояупругого вещества, прочностные свойства которого достаточны для предотвращения относи-ф тельного скольжения бандажа по оси 2.Недостаток такого способа заключается в том, что такие соединения быстро разрушаются и исключают быстросменность бандажей. Кроме того, применяемые смолы и клеющие вещества обладают высокой токсичностью и огнеопасностью,Наиболее близким к предлагаемому по технияеской сущности и достигаемому результату является способ изготовлениябандажированных прокатных валков, включающий термическую обработку бандажаи оси, горячую посадку бандажа на осьи дальнейший отпуск валков в сборепродолжительностью 1-5 ч при 200 о280 С. Укаэанный способ включает всебя максимальное количество исходныхпризнаков: термическую обработку бандажаи оси, их сборку и последующий отпусквалка в сборе, Термическую обработкубандажа производят в виде объемной закалки и отпуска на необходимую твердостьоЗатем бандаж нагревают до 200-280 Си производят горячую посадку на ось,после чего валок в сборе подвергаютоотпуску при 200-280 С. Благодаря релаксации и перераспределению напряженийв бандаже, повышается эксплуатаци-,.онная стойкость валков 31Но такой способ трудоемкий, поскольку для фиксации бандажа на оси используется горячая посадка, которой свойственны длительность процесса бандажиро-вания и сложность оперирования с нагретым металлом.Целью изобретения является снижениетрудоемкости сборки валка,Поставленная цель достигается тем,что бандаж подвергают непрерывно-последовательной закалке, его посадку на осьпроизводят в холодном состоянии, а отопуск ведут при 300-450 С,Непрерывно-последовательная закалка бандажа обеспечивает уменьшение посадочного диаметра бандажа по всей его длине, при этом увеличивается его длина, что благоприятно сказывается на остаточных осевых напряжениях в бандаже после , его холодной посадки на ось, Если при горячей посадке в бандаже после дстывания формируются остаточные напряжения, то при холодной посадке бандажа, подвергнутого непрерывно-последователь 3ной закалке, возникают остаточные напряжения сжатия, что повышает эксплуатационную стойкость валка.Благодаря отпуску в сборе вследствие релаксации остаточных напряжений сжатия, возникающих в бандаже после юверхностнойзакалки, происходит уменьшение внутреннего диаметра бандажа, за счет чего выбирается зазор и осуществляется закрепление бандажа на оси с натягом. Интервал температур отпуска 300- 450 С обеспечивает оптимальную величи. ну усадки посадочного диаметра при достаточной твердости рабочей поверхности бандажа,С повышением температуры отпускавеличина усадки посадочного диаметравозрастает, но несколько снижается твердость и, наоборот, при уменьшении температуры отпуска величина усадки посадочного диаметра уменьшается, но твердость сохраняется более высокой.10Проверка способа проводится на моделях и натурных бандажах.П р и м е р . Бандаж из стали9 ХФ размерами И 1300/860 х 1480 ммпосле отжига и механической обработки,в т,ч, окончательной механической обработки посадочной поверхности, подвергают поверхностной закалке ТПЧ непрерывно-последовательным способом. По сравнению с исходными размерами внутреннийдиаметр бандажа после закалки ТПЧуменьшается (см. таблицу), При холоднойсборке с осью валка между посадочнымиповерхностями сохраняется зазор, равный 0,25 мм, Валок в собранном видеоподвергают отпуску при 400 С в течение30 ч (время выдержки при отпуске зависит от сечения бандажа). После отпускавнутренний диаметр бандажа уменьшается 30на 0,68 мм, перекрыв зазор и создавнатиг, равный 0,43 мм, что составляет0,0005 б, где О - посадочныйдиаметр.Параметры закалки бандажа 35Количество электроподогревов 5оТемпература закалки,. С 910Скорость движения индуктора, мм/мин 19Частота тока, Гц 50После отпуска твердость рабочейповерхности соответствует 65-70 Н 3,При необходимости получения более высокой твердости отпуск проводится при300 С, а предварительный зазор междупосадочными поверхностями оси и бандажа соответственно уменьшается, например,для данного валка с 0,25 мм до 0,15 мм. 50Установление экспериментальнымпутем закономерности уменьшения диаметра бандажа, термически обработанного методом непрерывно-последовательной закалки, при последующем отпуске делает возможным использование этого явления для существенного упрощения способа изготовления составных прокатных валков.,7 1,70 Источники инфопринятые во внимани1. Целиков А, И. иПрокатные станы, Мет1958, с. 69. мации,ри экспертиземирнов В. В. н Формула изобретеСпособ изготовления составнь катных валков, включающий изго оси и бандажа, их закалку; сборк отпуск валка в сборе, о т л и ч щ и й с я тем, что, с целью с трудоемкости сборки, закалку ба производят непрерывно-последова методом с индукционного нагрева садку на ось осуществляют в хол состоянии, а отпуск валка в сбороят при 300-450 С,провление3 ллургизда юженин 2. Патент Япон12 С 211.4,0 тельным ство СССР9/28, 1975, его поодноме про 3. Авторское свидете531869, кл. С 21 29 Тираж 608 И Государственного к делам изобретений и , Москва, Ж, Раущ каз 26 . ЦНИ дписноеСР митета С ткрытий ская наб по 35 р де ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Фили 5 737481 6Применение описываемого способа дает и приспособлений; значительно сокращаетряд преимуществ по сравнению с извест- ся продолжительность процесса изготовными: наряду с высокой твердостью и ления составного валка (так, для приизносостойкостью поверхностных слоев веденного валка О 1300 мм длительобеспечиваются более вязкие и пластичные 5 ность всего процесса изготовления, по свойства внутренних слоев бандажа и сравнению с противопоставляемым способлагоприятное распределение остаточных бом, сокращается на 60 ч или на 30"о); термических напряжений; сборка в холод- в процессе эксплуатации можно увелином состоянии не вызывает усложненийчить натяг соединения путем проведения и не требует специального оборудования 10 дополнительных отпусков,