Прокатный валок

 

Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к конструкциям опориьтх валков для станов горячей.и холодной прокатки. Цель изобретения - повышение ресурса валка путем снижения выкрашиваний металла рабочего слоя. Предлагаемый валок имеет стальную ось из стали 45 и наплавленный на нее многослойный бандаж. Для неплавки используют сталь,- преимущественно малоуглеродистую , легированную 0,5% хрома и 0,6% никеля, в связи с чем она имеет большую ударнзпо вязкость и твердость , чем сталь 45. Для выравнивания распределения напряжений по сечению валка в направлении от рабочего слоя бандажа к оси регламентируют соотношения ударных вязкостей и твердости материалов бандажа к оси. Предлагаемый валок имеет соотношение ударных вязкостей материалов бандажа и оси 1,2-1,9, а соотношение их твердостей 1,4-1,9. Предложенное соотношение механических характеристик позволяет скомпенсировать неравномерность распределения скалывающих напряжений по радиусу валка и тем - самым увеличить срок службы валка, снизить количество перевалок, а следовательно , повысить производительность стана. 1 табл. л 4 i

СОНИ СОВЕТСНИХ

СОИИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11} (50 4 В 21 В 27 02

ПРИ ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4261542/31-02 (22) 04.05.87 (46) 30.12.88. Бюл. Ф 48 (71) Институт металлургии им. А.А.Байкова (72) JO.В.Липухин, Л.И.Данилов, В.А.Аверин, А.А.Меденков, Ю.М.Каракин, А.Ф;Пименов, А.И.Трайно, В.В.Поляков и B.Ñ.В)супов (53) 621 ° 771.023(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1154015, кл. В 21 В 27/02, 1983.

Боровик Л.И. и др. Технология подготовки и эксплуатации валков тонколистовых станов. М.: Металлургия, 1984, с. 60. (54) ПРОКАТНЫЙ ВАЛОК (57) Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к конструкциям опорных валков для станов горячей.и холодной прокатки, Цель изобретения - повышение ресурса валка путем снижения выкрашиваний металла рабочего слоя. Предлагаемый валок имеет стальную ось из стали

45 и наплавленный на нее многослойный бандаж. Дпя наплавки используют сталь,.преимущественно малоуглеродистую, легированную 0,5Х хрома и

0 6Х никеля, в связи с чем она имеет большую ударную вязкость и твердость, чем сталь 45. Для выравнивания распределения напряжений по сечению валка в направлении от рабочего слоя бандажа к оси регламентируют соотношения ударных вязкостей и твердости материалов бандажа к оси, Предлагаемый валок имеет соотношение ударных вязкостей материалов бандажа и оси 1,2-1,9, а соотношение их твердостей 1,4-1,9. Предложенное соотношение механических характеристик позволяет скомпенсировать неравномерность распределения скалывающих напряжений по радиусу валка и тем самым увеличить срок службы валка, снизить количество перевалок, а следовательно, повысить производительность стана. 1 табл.

1447445

Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к конструкциям опорных валков для станов кварто горячей и холодной прокатки.

Цель изобретения — повышение ресурса валка путем снижения выкрашиваний металла рабочего слоя.

Техническая. суть предложения заключается в том, что скалывающие íà- fp пряжения, возникающие в теле валка при его работе в зависимости от диаметра валка и величины контактного давления имеют максимальное значение в активном слое бочки на глубине 15

3-5 мм и снижаются в направлении к центральному слою. Эти напряжения концентрируются в зоне активного слоя и приводят к нарушениям сплошности валка и виде выкрашиваний частиц ме- 20 талла. Равномерное равпределение напряжения от действующих нагрузок по сечению валка, содержащего несущую стальную ось и наплавленный бандаж в соответствии с величинами проч- 25 ностных характеристик материалов, используемых для изготовления оси и наплавки бандажа, стойкость валка от выкрашивания гарантируется путем выполнения составляющих валка из раз- 30 ных марок сталей с различными показателями ударной вязкости и твердости.

Пример 1. При изготовлении опорного валка стана 2000 использовали ось из стали 45 с ударной вязкостью. 3,75 кгс-м/см и твердого

НВ/199, на которую наплавляли электродуговым способом бандаж из мало- 40 углеродистой стали, легированной

0,5 Cr; О, 6Х Ni с ударной вязкостью

4,5 кгс м/см и твердостью НВ 2?9.

При этом соотношение ударных вязкостей материалов бандажа и оси соста- 45 вило l 2, а соотношение их твердостей равно 1,4. После наплавки, термообработки и шлифовки валок в качестве опорного заливали в клеть стана 2000. Стойкость валка составила 0

300 тыс. т прокатанного металла, Пример 2, При изготовлении опорного валка стана 2000 использовали ось из стали 45 с уцарной вязкостью 3,75 кгс м/см и твердостью

НВ 199, на которую наплавляли электродуговым способом бандаж из малоуглеродистой стали, легированной

0,9 Si; 0,8 . Мп; 1,1 Х Cr с ударной вязкостью 6 кгс м/см и твердостью

НВ 318. При этом соотношение ударных вязкостей материалов бандажа и оси составило 1,6, а соотношение их твердостей — 1,6. Стойкость валка составила 310 тыс. т проката.

Пример 3. Для оси опорного валка стана 2000 использовали сталь

45 с ударной вязкостью 3,75 кгс м/см и твердостью НВ 199. На ось наплавляли электродуговым способом бандаж из малоуглеродистой стали, легированную 0,4 Мп; 1,8 . Сг; 0,08% Мо, имеющей ударную вязкость 7,13 гкс м/см и твердость НВ 378 ° При этом соотношение ударных вязкостей материалов бандажа и оси составило 1,9, а соотношение их твердостей — 1,9. Стой кость валка составила 290 тыс. т проката.

Зкспериментальйо установлено, что если соотношение ударных вязкостей .не достигает 1 2, не обеспечивается равномерность распределения нагрузки по сечению валка в соответствии с запасом прочности материала, а это приводит к снижению его стойкости, При соотношении вязкостей более 1,9 происходит выкрашивание металла в более глубоких слоях (в оси валка), что резко уменьшает срок службы валка. Твердость материала может служить показателем стойкости валка при действии циклических нагрузок. Поэтому соотношение твердостей менее 1,4 приводит к быстрому износу и разрушению поверхностных слоев. В то же время увеличение соотношения более 1,9 увеличивает склонность валка к образованию усталостных трещин внутренних слоев металла. Отмеченные причины снижают ресурс валка, который проявляется в уменьшении количества прокатного металла, В таблице приведены примеры выполнения валка с соблюдением регламентирующих соотношений величин ударных вязкостей и твердостей материалов бандажа и оси, а также за пределами этих соотношений, включая параметры валка базового объекта.

Технико-экономический эффект складывается из повышения ресурса валка, что обеспечивает уменьшение количества перевалок, а следовательно, приводит к увеличению производительности стана.

Соотно:шение твердоСоотноСтойкость, валка

1 (тыс. т прокатанного шение ударных вязкос тей металла) l 6

130

I 3

1,2

120

1,2

l 4

300

1,6

1,6

310

290

1,9

1,9

1,90

1,92

1,6

1,91

140

8 (базовый объект) l 13

1,3

150

Составитель 10. Лямов

Техред Л.Сердюкова Корректор С. Черни

Редактор Т. Парфенова

Заказ 6782/8

Тираж 467

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035 ° Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,;ул. Проектная, 4

3 1447445

Ф о р м у л а и s о б р е т е н и я с я тем, что, с целью повышения ресурса валка путем снижения викрашиваний металла рабочего слоя, соотношение ударных вязкостей материалов бандажа и оси составляет 1,2 — 1,9 при соотношении их твердостей 1,4—

1,9.