Прокатный валок

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано конструкциях прокатных валков на столах холодной прокатки. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных свойств и повышение ресурса валка. Прокатный валок содержит бочку, рабочий слой которой образован кристаллами сплава. При этом первичные оси кристаллов расположены по винтовой линии с углом подъема 1,5-5,5° и образуют с направляющей бочки угол 18-30°, что повышает износостойкость валка. Межосные участки кристаллов сплава рабочего слоя заполнены продуктами распада сплава, доля остаточного аустенита которого не превышает 7%, а доля карбидной фазы составляет 15-20%, что предотвращает растрескивание рабочей поверхности валков и налипание деформируемого металла. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 В 21 В 27 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

MPH rHHT СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ (21) 4181657/23-02 (22) 26.05.86 (46) 30.04.89. Бюл. № 16 (71) Украинский научно-исследовательский институт металлов, Производственное объединение «Новокраматорский машиностроительный завод» и ждановский металлургический комбинат им. Ильича (72) В. П. Приходько, Т. С. Скобло, В. К. Парфенюк, Н. М. Ярешко, Г. А. Молодан, В. И. Олейниченко, Ю. А. Грушко, А. И. Боровко, В. 3. Камалов, Г. М. Попов и М. И. Панков (53) 621.771.067 (088.8) (56) Юдин С. Б. и др. Центробежное литье.

М.: Машиностроение, 1972, с. 240 †2.

Ефимов В. Л. Разливка и кристаллизация стали. М.: Металлургия, 1976, с. 170 — 171.

Исследование и разработка технологии изготовления биметаллических прокатных валков повышенной стойкости и полых расходуемых электродов для этого процесса.

Отчет по НИР. Шифр 398-72, № Гос. регистрации Р006084, Харьков, 1974.

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано при обработке металлов давлением на станах холодной прокатки, в частности непрерывных.

Цель изобретения — улучшение эксплуатационных свойств и повышение ресурса валка.

На фиг. 1 изображен прокатный валок; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1.

Прокатный валок содержит бочку 1 и сопряженные с ней шейки 2. Рабочий слой 3 бочки 2 образован кристаллами сплава, расположенными первичной осью 4 под углом р к поверхности валка. Угол р между касательной 5 к направляющей бочки 6 и первичной осью 4 составляет 18 — 30 . Первичные

„„SU„,. 1475746 А1 (54) ПРОКАТНЫЙ ВАЛОК (57) Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в конструкциях прокатных валков на столах холодной прокатки. Цель изобретения улучшение эксплуатационных свойств и повышение ресурса валка. Прокатный валок содержит бочку, рабочий слой которой образован кристаллами сплава. При этом первичные оси кристаллов расположены по винтовой линии с углом подъема 1,5 — 5,5 и образуют с направляющей бочки угол 18—

30, что повышает износостойкость валка.

Межосные участки кристаллов сплава рабочего слоя заполнены продуктами распада сплава, доля остаточного аустенита которого не превышает 7%, а доля карбидной фазы составляет 15 — 20%, что предотвращает растрескивание рабочей поверхности валков и налипание деформируемого металла. 2 з. п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

2 оси 4 кристаллов ориентированы по винтовым линиям 7. Угол подъема а винтовой линии 7 составляет 1,5 — 5,5 . Межосные участки 8 заполнены продуктами .распада сплава.

Доля остаточного аустенита продуктов распада не превышает 7%, а доля их карбидной фазы составляет 15 — 20%.

Прокатный валок устанавливается в составе комплекта в прокатную клеть и приводится во вращательное движение. Между вращающимися валками пускают раскат.

Валки в соответствии с заданным режимом осуществляют формоизменение металла, в процессе которого достигают своего предельного состояния.

Исследованиями износостойкости валков, выполненными на установке по испытанию

1475746

5

Па раме

Значение параметр

Коэффициент изменения ресурса раничное Величина ачение

1,5

3.5

5,5

0,98

1,0

1,0

Угол подьема винтовой линии оси кристаллов, град

Наклон первичной оси кристаллов к направлякпцей бочки град

Доля остаточного аустенита, %

Доля карбидной фазы % нижнее среднее верхнее

18,0

24,0

30,0

2,4

2,8

2,6 нижнее среднее верхнее

0

3,5

7,0

15,0

17,5

20,0

1,28

1,63

1,02

1,06

1,36

1,04 нижнее среднее верхнее нижнее среднее верхнее

Формула изобретения

55 на трение и износ установлена связь между интенсивностью износа и исполнением структуры металла рабочего слоя валка. В частности, износостойкость достигает своего максимального значения в области, в которой наклон первичных осей кристаллов к направляющей бочки составляет 18 — 30 .

В данной же области величина износа прогрессирующе возрастает, снижая эффективность применения таких валков.

Наряду с повышением износостойкости, формирование структуры бочки валка оказывает влияние и на предупреждение таких отказов валков, как выкрошки и отслоения в результате развития усталостных дефектов.

Установлено, что наибольшей демпфирующей способностью обладает такое исполнение валка, при котором первичные оси кристаллов выполнены по винтовым линиям с углом подъема 1,5 — 5,5 . Верхний предел диапазона угла подъема винтовой линии установлен из условия сохранения максимальной износостойкости материала валков при угле наклона первичной оси кристаллов к направляющей бочки, равном 18 — 30 .

Уменьшение же граничного условия за нижний предел (1,5 ) приводит к резкому возрастанию дефектов вал ков, вследствие прогрессирующего снижения демпфирующей способности рабочего слоя.

Анализ исполнения валков и причин их отказов показывает, что их надежность во многом определяется и выполнением элементов из сплавов определенной структуры.

В частности, предупреждение причин отказов валков по растрескиванию рабочей поверхности бочки валков и налипанию деформируемого металла на поверхность валка зависит от материала, из которого выполнены межосные участки структуры металла.

Установлено, что валок, у которого межосные участки структуры металла выполнены из продуктов сплава, доля остаточного аустенита которогс1 не превышает 7% препятствует растрескиванию поверхности металла бочки валка. Выход же за верхний предел (7%) приводит к разрушению поверхностного слоя и";-за наличия прогрессирующего роста сетки мелких трещин.

В то же время, наличие в межосных участках материала, выполненного из продуктов того же сплава, на содержащего долю карбидной фазы в пределах 15 — 20%, способ.ствует минимизации процесса налипание деформируемого металла на рабочую поверхность валков. Превышение верхнего предела (20%) вызывает снижение прочности структуры металла рабочего слоя в связи с прогрессирующим уменьшением связующих элементов егс матрицы. Выход за нижний предел (15%) диапазона приводит к устранению различий между кристаллической решеткой металла валков и деформируемого металла, и, как следствие, к прямому схватыванию металла, т. е. его налипанию.

В качестве примера приведем конструкцию прокатного валка, полученную на установке ЭШП НКМ3 для стана 1700 холодной прокатки комбината им. Ильича. Прокатный валок выполнили с параметрами: первичные оси кристаллов имеют угол подъема 2,5, угол их наклона к направляю1цей бочки 28, межосные участки заполнены продуктами распада сплава, доля остаточного аустенита которого составляла 4,5%, а карбидной фазы — 19 2%.

В результате сравнительных эксплуатационных испытаний предлагаемых и известных валков электрошлакового переплава на стане 1700 установлено, что предлагаемый прокатный валок обеспечивает повышение долговечности из-за уменьшения отказов валков по причине: налипания с 58 — 65% от общего количества отказов до 6,6 — 7,8%, растрескивание с 16,6 — 22,3% до 1,6 — 2,4%, выкрошки и отслоения практически отсутствуют. Ресурс валка, вследствие повышения эффективности использования рабочего слоя возрос с 18 тыс. т проката до 65 тыс. т.

Конкретные примеры выполнения прокатного валка при граничных и средних значениях параметров его реализации на стане

1700 холодной прокатки приведены в таблице.

Анализ экспериментальных данных показывает, что оптимальными значениями параметров являются их средние значения, которые обеспечивают максимальный ресурс прокатного валка. Отклонение же от средних значений в пределах указанных. диапазонов обеспечивают улучшение эксплуатационных свойств и долговечности прокатного валка, т. е. достижение поставленной цели.

1. Прокатный валок, содержащий бочку с рабочим слоем из сплава с расположением кристаллов с первичной осью под углом к направляющей бочки, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных

1475746 ь

Составитель В. Васильева

Техред И. Верес Кор ректор М. Са мбо рск ая

Тираж 460 Подписное

Редактор И. Сегляник

Заказ 930/13

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 свойств и повышения ресурса валка, первичные оси кристаллов сплава ориентированы по винтовым линиям с углом подъема 1,5—

5,5, а угол наклона к направляющей бочки составляет 18 — 30 .

2. Валок по п. 1, отличающийся тем, что межосные участки кристаллов сплава заполиены продуктами распада сплава, доля остаточного аустенита которого не превышает 7%.

3. Валок по п. 1, отличающийся тем, что межосные участки кристалла сплава заполнены продуктами распада сплава, доля карбидной фазы которого составляет 15 — 20%.