Способ термической обработки чугунных двухслойных прокатных валков

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 11 4 С 21 Р 9/38,5 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТ АВТОРСКОМУ С тал- терчугунбретеяые СУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Украинский ордена ТрудовогоКрасного Знамени научно-исследовательский институт металлов(56) РЖ Металлургия, 1981, В 10,реф. 10 И 475 П "Сталь", 1983, 9 9с.55-57. 54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИВУХСЛОЙНЫХ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ(57) Изобретение относится к м лургии, в частности.к способам мической обработки двухслойных ных прокатных валков. Целью из ния является повышение стойкос валков и уменьшение выкрашиван бочего слоя. Чугунные двухслой валки с отношением твердости рабоче" го слоя в лнтом состоянии к степени его легирования, равным или большим 18, нагревают до температуры ниже Ас выдерживают и охлаждают. При этом температуру нагрева определяют по математической зависимости: ТТ + К( НЯЭ - К(0,5 Мп + Х 1), где Тн - температура начала снижения твердости рабочего слоя валков, 320-330 С; К, - коэффициент, учитывающий интенсивность снижения твер- . дости рабочего слоя при нагреве, 25-30 С/ед. НЮ; НБР - значение твер. дости рабочего слоя валка по Шору в литом состоянии до термообработки, ед; К- коэффициент, учитывающий оптимальное отношение заданной твердости после термической обработки и степени легирования рабочего слоя, 17,4-17,6 ед, НЯИ 7.; (0,5 Мп + М 1) степень легирования рабочего слоя (суммарное содержание марганца и никеля, мас.7) . Предложенный способ повышает стойкость валков на 24 277. 1 табл.Изобретение относится к металлургии, в частности к способам термической обработки двухслойных чугунных прокатных валков, преимущественно с отношением твердости рабочего слоя в литом состоянии к степени его легирования, равным или большим 18.Целью изобретения является повышение стойкости валков и уменьшение выкрашивания рабочего слоя.Нагрев валков ведут до температуры, определяемой по математической зависимости ТфдТ г +К,НЯЭ-К (О, 5 Мп+М 1)где Т - температура начала сним.с.г,кения поверхности рабо".чего слоя валков, 320330 С;К, - коэффициент, учитывающийинтенсивность снижениятвердости рабочего слояпри нагреве, 25-30 С/ед.НСЭНСЭ - значение твердости рабочего слоя валка по Шору,в литом состоянии дотермической обработки;К " коэффициент, учитывающий оптимальное отношение заданной твердостипосле термической обработки и степени легиро .вания рабочего слоя валков, 17,4 - 17,6 ед.НЯЭ/Х;(0,5 3 Ь+01) " степень легирования рабочего слоя (суммарноесодержание марганца иникеля мас. фНагрев двухслойных чугунных валковс отношением твердости рабочего слоя к кНЯЭстепени легирования в - -- т-180,5 Мп+01до температуры, определяемой по предложенной зависимости, позволяет снизить твердость рабочего слон валка,а следовательно, и это отношение довеличины К= 17,4-17,6, необходимойдля снижения величины литейных остаточных напряаений в рабочем слое иполучения оптимального сочетанияего твердости и вязкости, что уменьшает выкрошивание и повышает стойкость валка,Исследованиями установлено, чтотемпература начала снижения твердости рабочего слоя двухслойных чугун 51 О15 2025 30 35 ных валков исполнения ЛПХНди ЛПХНдравна Т = 320-330 С, и, следовательно, для того, чтобы снизить твердость рабочего слоя валкаНЯЭи уменьшить отношение вв -т , не 0,5 Мп+Из.обходимо нагревать валки вьппе Т д,Валок исполнения ЛПХНд- листопрокатный валок с пластинчатым графитом из легированного хромом и нике=лем чугуна, двухслойный с пределом твердости по бочке не менее 63 ед, Шора (НЯЭ).Валок исполнения ЛПХНд" листопрокатный валок с пределом твердости по бочке не менее 71 НЯЭ.Величина коэффициента интенсивности снижения твердости рабочего слоя валков (К,) показывает, на сколько градусов необходимо нагретьвалки выше Тн г у чтобы твердость рабочего слоя снизилась на 1 НЯЭ.Величина оптимального соотношения твердости и степени легирования рабочего слоя двухслойных валков после термической обработки К = 17,4 - 17,6,. так при значениях К больше 17,6 или меньше 17,4, существенно снижается стойкость валков, в первом случае из-эа недостаточного уменьшения остаточных линейных напряаений, в во втором - из-эа значительного снижения твердости рабочего слоя,Из имеющегося на предприятии парка новых валков, используя паспортные данные, определяют валки с отношением твердости рабочего слоя к степени его легирова,ния, равное или большее 18, По предложенной эависимости определяют оптимальную температуру нагрева для каждого валка.Валки с одинаковой (1 10 С) оптималь"ной температурой нагрева комплектуютв парии для последующей термообработки,Валки нагревакт до температуры Т=Т+ К,НЯЭ-К(0,5 1 Ф + Ид и выдерживают при этой температуре 6 -10 ч в зависимости от размеров вал 50 ков а затем охлаждают с печью доФотемпературы 80-100 С. Дальнейшее ох.лаждение до температуры цеха проводятна воздухе,Проверку эффективности предложен 55 ного способа проводят на двухслойныхчугунных валках исполненияЛПХНд с отношением тверцости рабочегослоя к степени его легирования, равни простоев станов при перевалкахвалков, вышедших из строя по выкрошке и преждевременному износу рабочего слоя, сократить расход топливоэнергетических ресурсов при нагревезаготовок; так как ритмичная работастанов позволяет уменьшить передержки металла в нагревательных печах,улучшить качество поверхности прока-,та, увеличить выход годного, снизить расход валков и повысить не менее чем в 1,2 раза их эксплуатационную стойкость. Способ термической обработки чугунных двухслойных прокатных валков преимущественно с отношением твердости рабочего слоя в литом состоянии к степени его легирования, равным или большим 18, включающий нагрев до температуры ниже А , выдержку и охФлаждение, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стойкости валков и уменьшения выкрашивания рабочего слоя, нагрев ведут до температурыТ:Т .К Н 8 П-К,(0,51 Щ 6 температура началаснижения твердости рабочего слоя валков,320-330 С;коэффициент, учитывающий интенсивность снижения твердости рабочего слоя при нагреве,25-30 С/ед. НЯР;значение твердости рабочего слоя валка поШору в,литом состояниидо термической обработки;коэффициент, учитывающий оптимальное отношение заданной твердостипосле термической об-"работки и степени ле-.гирования рабочего слоявалков, 17,4-17,6 ед.Н 81) /7;степень легированиярабочего слоя (суммарное содержание марганца и никеля, мас.Х). К В результате использования пределагаемого способа стойкость валков повысилась на 24-373, (203497 - 296754 т против 165566-216331 т) по сравнению с валками, обработанными по известному способу, и устранены выкрошки рабочего слоя,Предложенный способ термической обработки чугунных двухслойных прокатных валков позволяет повысить производительность труда на металлургических предприятиях не менее чем в 1,2 раза за счет сокращения време 45 50/ным 18,0- 18,8, легированный рабочийслой кдторых имеет следующий химический состав, 7.: углерод 2,63-2,74;кремний 0,36-0,51; марганец 0,600,74; фосфор 0,46-0,50; сера 0,1;хром 0,68-0,76; никель 3,60-4,08;железо остальное.Валки подвергают термической обработке по следующему режиму: нагрев соо.скоростью 20-25 С/ч до Т = 320 - 1 О500 С, выдержка при этой температурев течение 8 ч, охлаждение со скоростью 10-15 С/ч до 100 С, после чеговалки охлаждают на воздухе до температуры цеха. 15 Формула изобретенияДля сравнительного анализа эксплуатационных свойств валков температуру нагрева валков выбирают та-.кой, чтобы после термообработки отношение твердости рабочего слоя к степени его легирования было равно 17,018,8.Одну партию валков испытывают влитом состоянии, вторую термообрабатывают по известному способу, а третью - по предлагаемому способу.Примеры на граничные и оптимальныезначения заявляемых режимных параметров и эксплуатационные характеристики валков представлены в таблице. 30Как видно из таблицы, термообра- где Тботка валков по режимам вне граничных параметров, при температуре нагрева, не снижающей отношения твердости рабочего слоя к степени легирова 35ния (варианты 1 и 2), не обеспечивает устранение выкрошек рабочего слоя,а при нагреве валков до температуры,при которой это отношение меньше17,4 (варианты 9 и 10) или больше 4,НБВ17,6 (варианты 3-5) существенно снижается стойкость валков.) л 3 ВофкаЧоохидошио г хс)фнхн Чс) а о Л чЧ Г 4 ОС:) Ч М Со Ми 1 М С) О СЧл- ч сч сЧ ч . о 1 со м) г О - О 1 О л т г 1 о О О . Ч О О Л М С 4 ЧСЧ СЧ Ч ГЧ 1 1 1 1 1 1 Л СО С.) СЛ сЮ Л ЧО и 1в в л лсО со л Л Г- Л сЧ О в вл л л хХноо дл) 0 с) р ж о 1 СО О О сл - ч о :) г л л л " л л л л с) с) о о с) с с: с о оЧ 1 ц 1 00 т- -" Л Л О Лм м мбЧ л Г 1 и) 1 Э 1 " 1 Хж 1 а О ХХ 1+ ЕЭР,ОН дЯ э оО ОМ . 0Х Ж в рю ооОЦ о 0 1 х о Э ф; ф ч :) и ч о и 1 г л ч Ч Ч с) - с:) Я лл ллл л л Фл Ф0и оойдооэсрРр,охэо оф андо во Сд о нл Е ож ао Эн р 1 1 Ч1 1 1 СО ОО Ч) и О Г О Гл л л Л Л Л Л Л 11Ч)о 1но х хох 0 ОН ххо Р РО Ю Эсс н р,х х Э ЛР,з э о Х +НО Э Д 1 И б Н Л 1 Е Э Р охи 1;о Х 1 вСЛО1 С) ОО о и х 1о воо ойовцах эдо кнЭо Оф б Ц Эн р о1 10 0д хй н Фа1 Ц +э ох цр."гоО ЧгО ве ооР,3 Я х х 63 Э с ф Яо: о в дэ о0 ф ил ш х И х х Э фв о э в о н х о ф о ш х н М Г О Л СЧ лв в л л СО СО СО СО СО СО Ог О л сО сл