Способ подготовки к закалке стальных дисков

 

Изобретение относится к термической обработке стали и может быть использовано в черной металлургии при изготовлении элементов профилегибочных валков. Цель изобретения - увеличение срока службы и улучшение качества путем предотвращения коробления дисков при закалке. Сущность изобретения заключается в том, что на участки торцовых поверхностей дисков, равные 0,6 - 0,7 их диаметров, устанавливают изолирующие прокладки и скрепляют диски попарно, после чего их устанавливают в закалочную ванну вертикально на цилиндрические поверхности, причем в качестве твердой составляющей суспензии используют черный скрытокристаллический графит марки ГЛС при плотности суспензии 1,13 - 1,23 г/см<SP POS="POST">3</SP>.

COOS СООЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflVSЛИН (S1)S С 21 D 1/78

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯЫ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 Е833НЯ

ПАТЕ Гс с ЬАЯ с,,—..„,";до.р= д (21) 4472396/23-02 (22) .1 0. 08. 88 .. (46) 30. 06. 90. Бюл. К 24 (71) Магнитогорский металлургический комбинат им.В.И.Ленина (72) В.В.Белогорская, В.Г.Антипанов, M.Ï.Èèøèí, В.Д,Науменко и В,В.Пахарев (53) 621.785,79 (088.8) (56) Березовский С.Ф. Производство гнутых профилей. — N,: Металлургия, 1985, с.26-27.

Авторское свидетельство СССР

Ф 823438, кл. С 21 П 1/70, 1979. (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ К ЗАКАЛКЕ

СТАЛЬНЫХ ДИСКОВ (57) Изобретение относится к термиИзобретение относится к термической обработке стали и может быть использовано в черной металлургии при изготовлении элементов профилеI гибочных валков.

Цель изобретения — увеличение срока службы и улучшение качества путем предотвращения коробления дисков при закалке.

Сущность изобретения заключается в том, что на участки торцовых поверхностей дисков, равные 0,6-0,7 их диаметра, устанавливают изолирующие прокладки и скрепляют диски попарно, потом устанавливают в закалочную ванну вертикально на цилиндрические поверхности, причем в качестве твер„„SU,;„1574650 А 1

2 ческой обработке стали и может быть использовано в черной металлургии при изготовлении элементов профилегибочных валков. Цель изобретения— увеличение -срока службы и улучшение качества путем предотвращения. коробления дисков при закалке. Сущность изобретения заключается в том, что на участки торцовых поверхностей дисков, равные 0,6-0,7 их диаметров, устанавливают изолирующие прокладки и скрепляют диски попарно, после чего их устанавливают в закалочную ванну вертикально на цилиндрические поверхности, причем в качестве твердой составляющей суспензии используют черный

C скрытокристаллический графит марки 6

ГЛС при плотности суспензии 1,131, 23 г/см

С:: дой составляющей водной суспензип для защитного покрытия дисков используют черный скрытокристаллический графит марки ГЛС при плотности суспензии 1,13-1,23 г/см

Элементы некоторых профилегибочных валков представляют собой диски (с отверстиями в центре для крепления на валу) с отношением величины их диа-. метра к толщине до 20-25. Основная трудность при закалке таких узких (тонких) дисков состоит в предотвращении их коробления, т.е. в создании плоского элемента валков, причем с максимальной износостойкостью.

В предложенном способе требуемая стойкость элементов обеспечивается

15746 созданием защитного слоя на их цилиндрической (рабочей) поверхности путем нанесения водной суспенэии соответствующего состава, которая предотвращает обезуглероживание и создает однородную твердость рабочей поверхности при закалке.

Коробление (изменение формы) изделий при термической обработке вызывается неравномерностью тепловых и структурных изменений по сечению металла. Наличие изолирующих прокладок оптимальных размеров. сводит до минимума объем дисков, подвергаемый закалке, что уменьшает неравномерность охлаждения после закалки. Этому же способствует и установка дискон попарно на,ребро (при установке одного диска на валу увеличивается воз- 20 можность перекоса его в ванне), Увеличение количества устанавливаемых вместе дисков ухудшает условия закаливания металла (закалочные ванны . делаются минимально возможного объема для уменьшения энергозатрат), что и подтвердили опыты.

Опытную проверку предлагаемого способа производили в листопрокатном цехе при термообработке элементов профилегибочных валков из ст.9Х диаметром 650-690 мм (диаметр отверстия под вал 180 мм) и шириной (толщиной) 30 мм. Элементы закаливались в ванне объемом 1 м, заполненной веретенным маслом, температура нагрева 35 под закалку 850+10 С, время охлаждения в масле 25 мин.

В первой серии опытов установили величину оптимальной плотности водной суспензии, в качестве твердой состав- 40 ляющей которой был применен черный скрытокристаллический графит марки

ГЛС (по ГОСТ 17022-81). Плотность суспензии изменяли от 1,05 до

1,32 г/см . Было установлено, что при =1,13-1,23 г/см рабочая по5 верхность элементов имела наилучшую структуру (отсутствие обезуглероживания при однородной твердости металла), что обеспечило качественную 50 прокатку за одну установку валков

830 т профилей швеллерного типа.

При f =1,05-1, 12 г/см наблюдалось ухудшение структуры рабочего поверхностного слоя элементов (очевид-. но из-за недостаточных защитных свойств суспензии), что снизило длительность: кампании валков при прокатке того же профиля до 520-740 т. Суспензия с

50 4

1,24-1,32 г/см> обладала относи- . тельно невысокими адгеэионными свойствами, что привело. к отслойке и осыпанию ее с элементов валков после просушки (такие элементы не закаливали) .

Во второй серии опытов установлено оптимальное соотношение диаметров защитных прокладок (d) и элементов (П) при постоянной толщине прокладок (10 мм) . Элементы при этом устанавливались в ванне попарно на расстоянии 250 мм друг от друга-и на ребро °

Отсутствие коробления отмечено при d/D=0,6-0,7 (опытные прокладки были изготовлены из ст.3 с диаметром

d и отличались между собой в пределах d/D=0,02-0,015). Коробление дисков после закалки и охлаждения наблюдалось при d/D=0,48-0,585. Увеличение d (начиная с d/D=0,72) привело к ухудшению износостойкости рабочей поверхности элементов (вероятно из-за недостаточной глубины закаленного слоя), что снизило длительность кампании валков до 750-610 т.

При закалке в ванне по одному диску не удалось получить требуемую плоскостность их торцовых поверхностей (из-за перекосов диска), что отрицательно сказалось на точности сборки валков и на качестве готовых профилей.

При размещении в ванне сразу трех дисков на одном валу ухудшились условия закалки среднего диска,находящегося между двумя горячими дисками, в результате чего не,была достигнута оптимальная структура рабочего слоя этого элемента и его стойкость при профилировании составила 480-630 т.

Предложенный способ реализуется в следующей последовательности.

Закаливаемые диски укладывают в стопу, и их цилиндрические поверхности покрывают защитной суспензией, которую затем просушивают, например, путем обдува горячим воздухом, После этого диски попарно устанавливают вместе с прокладками на вал, закрепляют на нем и помещают в печь для нагрева до требуемой температуры.

Нагретые диски извлекают из печи и устанавливают на ребро в закалочную ванну.

Пример. 1. иски из ст.9Х диаметром D=600 мм и толщиной 30 мм покрывают (по образующей) суспензией з плотностью " 1, 13 г/см, твердой

Составитель А. Кул емин

Техред Л.Сердюкова Корректор В.Еабацнй

Редактор Л.Пчолинская

Тираж 513

Заказ 1759

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæroðîä, ул. Гагарина,101

5 15 составляющей которой является скрытокристаллический графит марки ГЛС.

Диски установленные по два вместе с прокладками из ст.3 диаметром 60,6

D 0,6.600 360 мм и толщиной 10 мм на вал после нагрева до температуры закалки помещают в положение на ребро в эакапочную ванну, заполненную .маслом.

Пример 2. Те же диски покрывают суспенэией того же состава с =1,18 г/см и закаливают с прокладЪ ками d=0,65, D=0,85.600=390 мм.

Пример 3. Те же диски покрывают суспензией с g =1,23 г/см и закаливают с прокладками d=0,7, D=

=0,7.600=420 мм.

Преимущество предложенного способа заключается в предотвращении коробления элементов-дисков при закалке и повышение длительности и срока службы вследствие применения защитных твердых торцовых прокладок оптимального диаметра и специальной установки дис-! ков в закалочной ванне.

74650 6

Формула иэобрете,ния

Способ подготовки к закалке стальных дисков, преимущественно элементов профилегибочных валков, включающий покрытие рабочих поверхностей дисков суспензией с заданной твердой составляющей и плотностью, просушку и установку в закалочную ванну в заданном положении, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы и улучшения качества путем

I предотвращения коробления дисков при

15 закалке, в качестве твердой составляющей суспензии используют черный скрытокристаллический графит при

Ъ плотности суспензии 1,13-1,23 г/см

20, перед установкой в ванну на торцовые поверхности дисков на участках длиной, составляющей 0,6-0,7 от диаметра дисков, устанавливают изолирующие

I прокладки, диски скрепляют попарно, 25 а в ванну помещают в вертикальном положении.