Способ восстановления валков из заэвтектоидных сталей

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при восстановлении валков из заэвтектоидных сталей, работающих в условиях сложных циклических нагрузок и больших перепадов температур, а именно валков для станов горячей прокатки. Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости валков. Валки подвергают предварительному подогреву до температуры Мн + (150 - 200)°С, наплавке электродом и термической обработке путем термоциклирования с нагревом со скоростью 250 - 350°С до 1000 - 500°С и охлаждением со скоростью 50 - 100°С на воздухе до температуры подогрева в процессе наплавки вертикально установленного валка, причем циклы повторяют через 120 - 180 с. Стойкость валков, полученных восстановлением по предложенному способу, близка стойкости валков в состоянии поставки. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 21 D 1/78 9/38

h. :E:0ИЖ3

gkTcLJ jii . ., С„бц

Б;;:БйИй... Л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3859754/22-02 (22) 20.02.85 (46) 30.01.90. Бюп. Р 4 (71) Уральский политехнический институт им. С.И.Кирова (72) И.А.Толстов, В.И.Журавлев, А.А.Киричков, И.И.Аршанский, P.È,Ñèëèí и В.Н.Давыдов (53) 621.785 .79(088.8) (56) Патент СНА Р 3549410, кл.117-50, опублпк. 1970.

Восстановление валкой правильных станов трубопрокатных агрегатов наплавкой. Информ. карта, 1976, картотека 24, Р 254. (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ВАЛКОВ ИЗ

ЗАЗВТЕКТОИДНЫХ СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при, восстановлении валков из заэвтектоидИзобретение относится к металлургии и может быть использовано при восстановлении валков из заэвтектоидных сталей, работающих в условиях сложных циклических нагрузок и больших перепадов температур, а именно валков для станов горячей прокатки.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости валков.

Сущность способа заключается в том, что ведут предварительный подогрев валков горячей прокатки до температуры И+ (150-200) С, наплавку электродом и термическую обработку путем термоциклирования с нагревом со скоростью 250-350 С/с до 1000-5000С и ох„„SU„„1539218 А 1

2 ных сталей, работающих в условияхсложных циклических нагрузок и больших перепадов температур, а именно валков для станов горячей прокатки.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной стойкости валков. Валки подвергают предварительному подогреву до температуры Ин + (150-200) С, наплавке электродом и термической обработке путем термоциклирования с нагревом со скоростью 250-350 С/с до 1000-500 С и охлаждением со скоростью 50-100 С/с на воздухе до температуры подогрева в процессе наплавки вертикально установленного валка, причем циклы повторяют через 120180 с. Стойкость валков, полученных

1 восстановлением по предложенному способу, близка стойкости валков в состоянии поставки. 1 з.п. ф-лы.

1 табл. лаждением со скоростью 50-100 С/с до температуры подогрева в процессе наплавки вертикально установленного валка, причем циклы повторяют через

120-180 с.

Предварительный подогрев до температуры И я + (150-200) С позволяет снизить температурные напряжения. Проведение термоциклирования способствует отпуску структуры, сформировав- Ь шейся при наплавке, и формированию между наплавленным слоем и приконтакт-, ным слоем с высокой прочностью (бейнито-мартенситная структура) отпущенной сорбитообразной структуры, насы1539218 щенной карбидами. Проведение наплавки вертикально расположенного валка по винтовой линии резко сокращает размер зоны термического влияния и обес5 печивает хороший отвод тепла от приконтактного слоя. Это позволяет реализовать при термической обработке высокие скорости нагрева и охлаждения. ,Отсутствие выдержки при верхней температуре нагрева, а также высокие скорости нагрева 250-350 С/с и бхлаждения 50"100 С/с приводят лишь к незна,,чительному o(- p превращению и способствуют уменьшению структурных напря жений. Практически полностью отсутст вуют неотпущенные бейнитные и бейнито-мартенситные структуры.

В процессе термоциклирования формируется композитная структура, выпол-70 няющая демпфирующие свойства, а имен но твердый наплавленный слой, мягкий отпущенный слой, твердый отпущенный слой и матричная структура. Это наряду с уменьшением уровня остаточных на-75 пряжений обеспечивает отсутствие разрушения наплавленного слоя в процессе эксплуатации изделий и делает возможным восстановление валков,из заэвтектоидных сталей. 30 1

Твердость наплавлен ного слоя

НВ корость агрева, С/с

Режим обработки

Твердость матрицы, М НВ

Время между цикла ми, с

Эксплуа- . тационная стойкость

СкоТемпера тура по догрева

OC рость охлажде ния, С/с тыс. т

2540

510-530

510-530

510-530

510-53О

510-530

510-530

510-530

280 80

250 60

250 .80

350 80

280 50

280 100

280 80

320 (320 (320

320

320-380

320-380

320-380

320-380

320-380

320-380

320-380

180

Предл оженный

Без наплавки в с ос т оя нии пос т ав2634

Трещины в поверхностном слое

320-380 320-380 ки

Способ-прототип

400

Термическая обработка по режиму нагрев до

500 С в течение 2 ч, замедленное охлаждение в течение 20 ч

Формула изобретения

Стойкость валков, полученных восстановлением 2500-2600 т проката, близка стойкости валков в состоянии поставки, которая составляет 26002800 т проката.

П р и м е Р„Проводилась восстановительная обработка валков диаметром 1420 мм из стали 150XHN, наплавленных проволокой ПП 25Х5И1С. Химический состав матричного металла, : углерод 1,5; кремний 0,4; марганец

0,7; хром 1,0, никель 1,1; молибден

0,28; сера 0,040, фосфор 0,040% а проволоки ПП-25Х5ФИС, : углерод О, 25; марганец О, 6, кремний 1, О; хром 5, О; молибден 1,1, ванадий 0,4.

Валки, нагретые до 300- 350 C (М о

Н

150 С), устанавливали вертикально и в процессе наплавки по винтовой линии подвергали термоцикпированию с нагревом до 1000-50О С со скоростью нагрева 250-350 С/с и охлаждения со скоростью 50-100 С на воздухе до температуры подогрева валка, причем цикл повторялся через 150-180 С. Проводили наплавку и термическую обработку валков по способу-прототипу.

Проводили испытания валков во втог рой и третьей универсальных клетях стана.

Результаты испытаний приведены в таблице.

1. Способ восстановления валков из заэвтектоидных сталей, преимущественно валков горячей прокатки, вклю15392

Составитель И.Липгарт

Техред M.Õîäàíè÷ Корректор С.Некмар

Редактор Т.Лазоренко

Заказ 192 Тираж 516 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,101 чающий предварительный подогрев, наплавку электродом, термическую обработку, отличающийся тем, что, с целью повьппения эксплуатационной стойкости валков, предварительный

5 подогрев ведут до температуры М„+ (150-200) С, а термическую обработку ведут путем термоциклирования с нагре10

18 вом со скоростью 250-350 С/с до 1000500 С и охлаждением со скоростью 50а

100 С/с до температуры подогрева в процессе наплавки вертикально установ" ленного валка.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что циклы повторяют чере з 1 20-18 0 с .