Способ восстановления валков станов холодной прокатки

(5)4 С 21 0 9/38.ч"с ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Сибирский металлургическийордена Трудового Красного Знамениинститут им. Серго Орджоникидзе(56) Полухин В,П, и др. Надежностьи долговечность валков холоднойпрокатки. - М.: Металлургия, 1976с. 442,Там же, с. 443.(54) (57) 1, СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ВАЛКОВ СТАНОВ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ, преимущественно наплавленных тепло- стойкими сталями, включающий отпуск о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стойкости валков путем предупреждения отслоений наплавленного металла при сохранении твердости наплавленного слоя, отпуск проводят в интервале: температура рекристаллизации основного металла - температура отпуска наплавленного металла.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что отпуск проводят после прокатки валком 80-90 нормы прокатываемого металла.Изобретение относится к способам повышения стойкости рабочих валков холодной прокатки с наплавлепным рабочим слоем и может быть использовано на заводах, производящих холодный 5 прокат.Цель изобретения - повышение стойкости валков путем предупреждения отслоений наплавленного металла при сохранении твердости наплавленного слоя.Применение высокотемпературного отпуска в процессе эксплуатации наплавленного валка приводит пластически деформированный металл в более устойчивое структурное состояние, причем за счет явления рекристаллизации полностью снимается наклеп зоны сплав 10 ления основного металла с наплавленным, при этом структура металла и 20его свойства становятся аналогичнымиевойствам валка, который не был вэксплуатации. Высокотемпературныйотпуск полностью снимает наклеп восновном металле в зоне сплавления 25 Проведение дополнительного отпуска наплавленного теплостойкими стаи восстанавливает его усталостнуюпрочность до первоначальных значений.Устранение зоны наклепа предотвращает зарождение очагов усталостногоразрушения и существенно снижает вероятность образования отслоений. Темсамым устраняется основная причинавыхода валков из строя - наклеп переходной зоны, за счет чего стойкость их возрастает.35Нижняя граница предлагаемого температурного интервала ограниченатемпературой начала рекристаллизацииосновного металла (450 ОС). Процессырекристаллизации протекают тем быстрее, чем выше температура нагрева,Поэтому температуру отпуска для снятия наклепа целесообразнее выбиратькак можно вьппе, но не ниже, чемтемпература рекристаллизации, таккак применение более низкой температуры отпуска, меньшей, чем температура рекристаллизации, не позволяет полностью восстановить исходныесвойства зоны оплавления, так какнизкая температура нагрева и происходящий при ней возврат несколькоповышают пластичность, но лишь рекристаллизация полностью восстанавливает исходную (до наклепа) пластичность металла,лями высокой твердости рабочего слояуказанном температурном интервале не вызывает снижения твердости и также способствует повышению его усталостной прочности,Увеличение температуры отпуска выше температуры отпуска наплавленного металла приводит к снижению твердости наплавленного теплостойкими сталями поверхностного слоя, Твердость снижается вследствие распада мартенсита, коагуляции карбидов. Снижение твердости наплавленного слоя в свою очередь отрицательно сказывается на износостойкостипрокатных валков.Наплавленные валки необходимо подвергать высокотемпературному отпуску после прокатки 80-903 нормы металла, которая устанавливается для каждого конкретного случая на основании статистических данных по стойкости валков. Ограничение срока службы наплавленного валка до отпус- ка 80-903 нормы прокатываемого металла объясняется следующим. При отработке валком менее 807 нормы прокатываемого на нем металла выход из строя по причине отслоения наплавленного слоя практически не наблюдается. Поэтому преждевременное снятие валка с эксплуатации снижает общий срок его службы. При обработке валком более 902 нормы прокатываемого на нем металла в некоторых случаях наблюдается зарождение усталостных трещин в наклепанном слое, которые не устраняются при отпуске и получают дальнейшее развитие в процессе эксплуатации уже в первые часы работы. П р и м е р. Из прокатных валков (основной металл сталь ЗОХГСА, наплавленный металл сталь Р 18 А 10) вырезают диски для испытаний на усталость толщиной 10-15 мм. Испытания на усталость производят на вращающемся образце с приложением постоянной нагрузки. Напряжения сжатия в зоне контакта составляют 3500-4000 ИПа, На первом этапе испытаний определяется условная норма прокатываемого металла (число циклов до отслоения напавленного металла)Статистически установлено, что при обкатке твердо- сплавными роликами отслоения наплавленного металла наблюдаются после 5 10 циклов нагружения (усУ)1 овцля цо 1)ма 111)окать 1 ваемо 1 метал -ла), В некоторых едицичцых случаяхотслоения наблюдаются после к 4 5 х)х 10 циклов нагружеция, т.е. после 907. условной нормы прокатываемого. При цагружеции меньшим числомциклов, чем 4,5 10 (907 нормы),отслоений наплавленцого металла ценаблюдается,Дальнейшим испытаниям на усталость подвергают семь партий дисков.Первая партия подвергается обкаткетвердосплавными роликами до появления отслоений наплавленного металла(. 5 "10 циклов нагружения). Осталь5ные шесть партий дисков после нагружения, соответствующего 80,80,85,90,80 и 857 условной нормы прокатанного металла (таблица, партии 2-7), подвергают отпуску при различной температуре с выдержкой 1 ч, затем продолжается их обкатка до разрушения (отслоения) наплавленного слоя,В процессе испытаний контролируется твердость дисков по их сечению, 25Твердость наплавленного металла составляет 63-64 НКС, основного 28 -30 НКС. В процессе эксплуатации(цаклепа) твердость наплавленногометалла возрастает до 64-65 НКС, а З 0твердость зоны сплавления - до 3536 НКС,Результаты испытаний представленыв таблице.Испытания доказывают, что примене-Зние высокотемпературного отпуска всравнении с известным способом в тем-пературном интервале; температурарекристаллизации основного металла - температура отпуска наплавленного металла (450-580 С, партии 3 о 405) приводит к повьппению стойкостинаплавленных дисков в 1,6-1,9 раза Зл счет повыпения устал)стцОЙ проч -цс)сти осцовцого металла (снятия цаклепа ьо исходных значений твердости и пластичности) при сохранениивысокой твердости цаплавлеццогослоя (63,5-64,5 НКС). Рекристаллиэация полностью восстанавливает свойства эоны сплавлеция,Проведение отпуска при болеенизкой температуре, чем температурарекристаллиэации (партия 2), не позволяет существенно повысить усталостцую прочность, так как при этомне устраняется наклеп зоны сплавления, Некоторое повьппение усталостнойпрочности (ца 10-207.) объясняетсяпроцессами возврата, протекающимипри 250 и 400 С,Проведение отпуска при болюе высокой температуре, чем температураотпуска теплостойкой стали на максимальную твердость, приводит к снятию наклепа и резкому снижению твердости наплавленного слоя (до 4849 НКС),что недопустимо для валковхолодной прокатки,Таким образом, реализация предлагаемого способа обеспечивает существенное повышение усталостной прочности основного металла и стойкости наплавленных валков станов холодной прокатки за счет предупреждения отслоений наплавленного слоя при сохранении его высокой твердости. Увеличение стойкости наплавленных валков позволяет, несмотря на введение дополнительной термическойобработки в процессе эксплуатациивалков, снизить расход валков в1,6-1,9 раза и существенно сникаетпотребность в валках и затраты наих производство.31186663 Продолжение таблицы Контролируемыйпараметр Партия 7(известный) 35-36 32)5-34 30 29 28 28 33-34 80 80 90 80 5 55 10 6 1 О а В некоторых единичных случаях наблюдаются трещины и отслоения после прокатки 957 нормы прокатанного металла,Составитель И.ЛипгартТехред Л.Микещ Корректор В,Гирняк Редактор Н.Яцола Заказ 6505/29 Тираж 552 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Твердость зонысплавленияпосле отпуска, НКС Условная нормапрокатанногометалла, 7.до проведенияотпуска ЧислО циклов нагружения до пбявления разрушения (отслоения) наплавленного слоя 5 6 й9 10 9510 1 э 010 1 э 110 5510 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4