Способ изготовления прокатных валков

Союз СоветскикСоциалистическикРест 1 ублик ОРСК СВИДЕТЕЛЬСТВУ Дополнительное к авт. свид-ву 884612/22-0)М. Кл. В 21 В 27/О Ьвударст вмнте 23) Приорите 30.10.8 кэобретеннй ав юллетень,1 те 40 Опубл икова Дата опубл 53) УДК 621,. 771,07 (088,8) н вткрыт кованив оп анин 30.1 сйсффзр,инВМУРрр,ивЯХВЕ.:;,;, .(71) 3 аявитель ЩЩфйМЙ 4 тайститут осковский ордена Трудового Красногстали и сплавов намени) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОКАТНЫХ ВАЛКО ти а товления валв, включающий .ко в прокатных ста 15 осозобретение относится к прокати роизводству, в частпрокатных становзвестен способ изго ку слитков, предварительную и окончательную термическую,и механическую обработки Г 13.Однако износостойкость этих валков недостаточно высока.Известен способ изготовления валков трубопрокатных станов, который предусматривает электродуговую наплавку поверхности валков из высоко- углеродистой стали и отжиг на зернистый перлит с твердостью НВ 150 200 Г 23Как известно, при электродуговой наплавке, в ндплавленном слое всегда имеются газовые пузыри и пустоты, которые снижают его прочность, следовательно, и износостойкость. Отжиг на зернистый перлит поверхности валка после наилавки производится с целью улучшения условий захвата заготовки валками на снижение термоструктурных напряжений. Таким образом, и этот способ изготовления валков имеет свои . недостатки.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ, заключающийся в поверхностной обкатке роликами наплавленного слоя валика). Прочность наплавленного слоя в некоторой степени повышается, увеличивается и износостойкость, следовательно, срок службы валков. Наплавление бочки валка по .винтовой линии производится после ковки, термической и механической обработок в подогретом состоянии валка до 300-400 фС. Операции наплавки и обкатки роликами поверхности валка совмещены и производятся на вальцетокарном станке. Для подогрева и наплавки валка предусмотрены спе" циальные установки 131.Односным недостатком такого сп ба пройзводства валков является тчто операция наплавки производитсяфпосле ковки пластической деформации), термической и механической обработок. При такой последовательности операции после охлаждения наплавленного и упрочненного валка на его поверхности возникают большие температурные напряжения растяжения, обусловленные температурным перепадом наплавленного слоя и прокатного валка, составляющего 800-900 С,о которые приводят к растрескиванию и преждевременному выходу его из строя.При поверхностной обкатке ролика 10 ми пластической деформации подвергается только наплавленный слой, поэтому эффект горячего сваривания слоистых материалов при,больших давлениях . и деформациях слоев, повышающий прочность их сцепления не достигается. В результате этого наплавленный слой склонен к отслаиванию и скалыванию, что резко сокращает срок службы валков.Одновременная наплавка и обкатка тоже имеет свои недостатки. По мере движения обкатного ролика по наплавленному валку по винтовой линии возникают осевые силы, которые стремятся к обрыву накладываемого валка от 20 30 наложенных и приводят к снижению прочности соединения отдельных валиков, плотности наплавки в целом в осевом направлении, Таким образом, обкатка роликами наплавленного слоя приводит к повышению его:плотности только в что металлическое покрытие наносят на литой металл перед пластической45 деформацией слитка, а пластическую деформацию производят винтовой прокаткой с обжатием 30-50%. Покрытие наносят с углом подъема винтовой линии по ходу винтовой прокатки.Нанесение покрытия на литой металл перед пластической деформацией слитка и последующая пластическая деформация винтовой прокаткой с обжатием 30-50% позволяет предеформировать весь объем металла валка и покрытия одновременно, тем самым достичь условие горячего сваривания слоистых материалов, т.е. получить 50 радиальном направлении, а в осевом, наборот, к его снижению.Цель изобретения - увеличенИе срока службы валков путем повышения проч 40 ности сцепления покрытия и повышения производительности их изготовления.Поставленная цель достигается тем,прочное сцепление покрытия с металлом валка с мелкозернистой рекристаллиэованной структурой и высокими прочностными свойствами. Пластическая деформация производится при равномерном нагретом состоянии покрытия и слитка, поэтому в данном случае исключается условие возникновения остаточных температурных напряжений после охлаждения. При пластической деформации с обжатием менее 30% эффект горячего сваривания покрытия с металлом валка не достигается. Обжатие более 50% за один проход винтовой прокатной затруднительно.Нанесение покрытия непосредственно на литой металл перед пластической деформацией слитка позволяет избегать трудоемкие операции, такие как механическая обработка бочки и ее предварительный подогрев перед нанесением покрытия. Очевидно, исключается операция упрочнения покрытия с применением обкаточных роликов и вальцетокарных станков, так как уже при пластической деформации слитка одновремен" но происходит более качественное упрочнение покрытия. Все это делает предлагаемый способ изготовления валков более экономическим и производительным,Ориентация винтовой линии покрытия по ходу винтовой прокатки наряду с эффектом скручивающего действия валков, благодаря которому слои перемещаются по винтовой линии, приводит к более плотной упаковке частиц покрытия в начальной стадии процесса прокатки, а .в дальнейшем способствует интенсивной деформации покрытия и качественному механическому схватыванию покрытия и устранению межчастичных пор. В случае ориентации винтовой линии покрытия против хода прокатки частицы покрытия подвергаются "раскручиванию", приводящему к менее плотной упаковке частиц покрытия, что отрицательно сказывается на сроке службы прокатных валков.П р и м е р. Применение предла" гаемого изобретения наиболее эффективно при производстве валков многовалковых (например двадцативалковых) клетей. В качестве примера приведем технологию изготовления рабочего вал" ка диаметром 30 мм и длиной 750 мм двадцативалковой клети 700.П р и м е р. Заготовкой для получения валка .служит круглый слитокЗаказ 9438/8 Тираж 891 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва; Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нз стали 9 Х полученный электрошлаковым переплавом, диаметром 60 мм и длиной 200 мм. Покрытие производят электродуговой наплавкой следующего химсостава, Х: С 2,5; Сг 12; Ин 3,8;5 0,9; Т 0,4; В 2,2 - по винтовой линии по ходу прокатки. Толщина наплавки составляет н 5 мм. Непосредственно после наплавки слиток подвергают нагреву до 1100-1200 С в течение 25 мин в силитовой печи. После этого производят пластическую деформацию на трехвалковом стане винтовой прокатки МИСиСс обжатием 40-487. Машинное время прокатки составляет 8-12 с. Точность по диаметру ф 0,5 мм. На поверхности трещины и другие дефекты не обнаружены.Благодаря исключению механической и термической обработки, а также предварительному подогреву перед наплавкой, применению высокопроизводительного.способа винтовой прокатки при формообразовании слитка и совмещению операции формообразования с упрочнением наплавки, повышается производительность производства валков на 20-307. по сравнению с известными способами.Прочностные испытания показывают, что прочность сцепления наплавки с валком выше, чем прочность самого валка. Таким образом, применяя предлагаемый способ можно получить более качественный, износостойкий инструмент с наименьшими затратами.формула изобретения 5 1, Способ изготовления прокатныхвалков, включающий пластическую деформацию слитка и последующее нанесениеметаллического покрытия на бочку повинтовой линии, о т л и ч а ю щ и й 10с я тем, что, с целью увеличениясрока службы валков путем повышенияпрочности сцепления покрытия и повышения производительности их изготовления, металлическое покрытие нано 5сят на литой металл перед пластической деформацией слитка, а пластическую деформацию производят винтовойпрокаткой с обжатием 30-503.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю -20 ц и й с я тем, что, с целью повышения плотности и прочности покрытия восевом направлении бочек, покрытие наносят с углом подъема винтовой линиипо ходу винтовой прокатки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Полухин В.П., Николаев В.А.,Тылкин М,А. и др. Надежность и долговечность валков холодной прокатки.о М "Металлургияф, 976, с. 448.2, Авторское свидетельство СССРВ 235866, кл, В 21 В 27/00, 1969.3. Авторское свидетельство СССР51662, кл. В 21 В 28/02, 1962.