Стержень для отливки прокатных валков

ОЛ ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Еокзз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 784981(53) УДК 621.74. .043.1 (088.8) Опубликовано 07.12.80. Бюллетень 45 ао делам изобретений н открытийДата опубликования описания 17,12.80 Н. И. Иванов, В. И, Конев, В. А. ямов,и С, В. Конев(54) СТЕРЖЕНЬ ДЛЯ ОТЛИВКИ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ1Изобретение относится к области металлургического производства, в частности кобласти прокатного машиностроения и может быть использовано при изготовлениипрокатных валков с предварительно сжатымрабочим слоем.Известно устройство для создания предварительного сжимающего напряжения врабочем слое прокатного валка, которое создается путем воздействия на валок растянутого центрального стержня, на одном концекоторого закрейлен гидроцилиндр, а на егопротивоположном конце выполнен упорный бурт 1.Недостатком известного устройства является сложность конструкции и ненадежность в работе вследствие возможности повреждения гидроцилиндра в процессе эксплуатации,Известен также стержень для отливкипрокатных валков с износостойким рабочим слоем, выполненный из сплава скоэффициентом линейного расширения большим, чем у материала валка 12,Однако конструкция стержня не позволяет повысить стойкость валка путем создания в рабочем слое валка благоприятных сжимающих напряжений, так как не имеетсявозможности обеспечить температурные деформации материала стержня и валка,Целью изобретения является повышениестойкости валков путем создания сжимающих напряжений в рабочем слое.Поставленная цель достигается тем, чтоцилиндрические поверхности стержня покрыты слоем сплава, сверхпластичного при температуре 350 - 800 С, а диаметр стержняв зоне рабочей части валка составляет 0,5 -10 0,9 большего диаметра,На фиг. 1 показан продольный разрезстержня; на фиг. 2 - узел А на фиг. 1.Монолитный стержень 1, выполненныйиз материала с высоким коэффициентом линейного расширения, например, из хромоникелевых сталей с коэффициентом линейного расширения 18.10 е, выполнен с уменьшенным диаметром 2, равным 0,5 - 0,9 диаметра большего стержня, в зоне размещения рабочего слоя 3 и покрыт материалом 42 О по цилиндрическим поверхностям 5 и 6 в зоне рабочего слоя 3 и прибыльной части 7.Стержень устанавливают в кокиль и заливают металлом; например, чугуном-скоэффициентом линейного расширения 9.10который образует рабочий слой 3 и прибыльную часть 7.Теплом залитого металла материал 4, покрывающий поверхности 5 и 6, нагревается до температуры сверхпластичности, величина которой зависит от размера стержня 1 и толщины залитого рабочего слоя 3 и составляет, например, для его толщины в 100 - 150 мм и уменьшенного диаметра 2 размером 150 мм 450 - 550 С. Для этих условий в качестве материала 4 используется, например, сплав, содержащий меди - 86/о, алюминия - 10 О/ железа - 4 О/о, имеющий сверхпластическое состояние при температуре 530 С Остывая, рабочий слой 3 уменьшается в размерах, его поверхность 8 из положения 9 первоначального контакта с материалом 4 приближается к поверхности 5 ф13 уменьшенного диаметра 2, который увеличивается в размерах вследствие нагрева. Аналогично происходит сближение поверхностей 10 и 6 прибыльной части 7 до положения 11. В районе температур 450 в 5 С (для указанных выше условий) наступает равновесие количества приходящего и уходящего тепла через поверхности 6, 8, 5 и 11. То-есть температура поверхностей 6, 8 и 5 и температура материала 4 остается некоторое время постоянной, однако, раз- И меры рабочего слоя 3 и стержня 1 продолжают изменяться, так как их размеры зависят от общей температуры. Рабочий слой 3 остывает, а внутренние слои стержня 1 прогреваются, поэтому поверхности 6, 8, 5 и 11 сближаются, вытесняя материал 4 в зазор между поверхностями 12 и 13, образующийся вследствие тепловых деформаций в осевом направлении рабочего слоя 3 и умень-, шенного диаметра 2. Материал 4, прогретый до температуры сверхпластического со- зз стояния, не испытывая существенного сопротивления, перемещается из зоны поверхностей 6 и 8 в зону поверхностей 12 и 13,4этому же благоприятствует медленное сближение поверхностей 5 и 8. Избыточная масса материала 4 вытесняется между поверхностями 6 и 11 за пределы прибыльной части 7. При дальнейшем остывании вследствие того, что коэффициент линейного расширения материала стержня 1 больше коэффициента линейного расширения материала рабочего слоя валка 3, происходит сближение поверхностей 12 и 13, но при температуре ниже 350 С материал 4 не обладает сверхпластичностью, а является материалом с обычными свойствами упругого тела, в результате чего поверхность стержня 13 через материал 4, заполняющий объем между поверхностями 12 и 13, передает давление на поверхность 12, сжимая рабочий слой 3 валка.Испытание изобретения показало, что в течение 10 месяцев работы поверхность валка разрушений не имела,Формула изобретенияСтержень для отливки прокатных валков, выполненный из сплава с коэффициентом линейного расширения большим, чем у материала валка, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости валков путем создания сжимающих напряжений в рабочем слое, цилиндрические поверхности стержня покрыты слоем сплава, сверхпластичного при температуре 350 в 8 С, а диаметр стержня в зоне рабочей части валка составляет 0,5 - 0,9 большего диаметра.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМо 360119, кл. В 21 В 27/02, 1968.2. Авторское свидетельство СССРМо 366924, кл. В 22 0 15/00, 1968.11303илиал едактор Т. Глазовааказ 8715/9ВН Составитель В. МорТехред А. БойкасТираж 889ПИ Государственного коо делам изобретений иМосква, Ж - 35, РаушскПП Патент, г. Ужгород; озонКорректор Н. ГригорукПодписноемитета СССРоткрытийая наб., д. 4/бул Проектная 4