Способ подготовки прокатных валков к работе

 

Изобретение относится к прокатному производству, конкретно к получению гнутых профилей на профилегибочных станах. Цель изобретения - повышение качества гнутых профилей и стойкости валков путем получения на рабочей поверхности валков развитого микрорельефа при одновременном ее упрочнении. Способ включает обработку вращаемого валка плазменной дугой, образованной струей газообразного азота с регламентированной шириной. Плазменной дуге сообщают колебания в плоскости, параллельной оси вращения валка, причем амплитуду колебаний устанавливают равной 25 - 35 ширинам плазменной дуги, а частоту колебаний поддерживают в 48 - 95 раз большей частоты вращения валка. Это обеспечивает максимальную стойкость валка для условий его работы в клети профилегибочного стана с технологической смазкой, а также создание на его поверхности регулярного микрорельефа с оптимальными параметрами . При указанных режимах подготовки к работе валков достигаются одновременное упрочнение - повышение твердости поверхностного слоя при сохранении вязкостных свойств металла и создание шероховатой регулярной поверхности в виде равноотстоящих углублений точечного вида глубиной 0,4 - 0,5 мм с отношением расстояния между ними к их диаметру 2-6. которые обеспечивают наилучшие условия смазки в очаге деформации. Валки после такой обработки имеют максимальную стойкость , так как наилучшим образом отвечают особенностям работы в профилегибочном стане, поддаются механической обработке, не склонны к разрушениям рабочей поверхности , не ухудшают качества гнутых профилей из-за налипания окалины. 1 табл. Ё О CJ 4 СО fc

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s В 21 В 28/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4675682/02 (22) 11.04,89 (46) 15.03,91. Бюл. М 10 (71) Череповецкий металлургический комбинат им. 50-летия СССР (72) А.Е.Баранцев, А.Н.Тюляпин, Л.М.Аеров, В.Т.Рябинков, А.Ф.Пименов и А.И.Трайно (53) 621.771.23 (088.8) (56) Гребеник В.М. и др. Повышение надежности металлургического оборудования, М.:

Металлургия. 1988. с. 477 — 478, 438 — 441, Плазменное азотирование деталей металлургического и прокатного оборудования на установке УПН-303. Технологическая инструкция. ТИ-1.05-П. ГП-07-88. г. Череповец, 1988, с, 3 — 6, (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПРОКАТНЫХ

ВАЛКОВ К РАБОТЕ (57) Изобретение относится к прокатному производству, конкретно к получению гнутых профилей на профилегибочных станах.

Цель изобретения — повышение качества гнутых профилей и стойкости валков путем получения на рабочей поверхности валков развитого микрорельефа при одновременном ее упрочнении. Способ включает обработку вращаемого валка плазменной дугой, образованной струей газообразного азота с регламентированной шириной, ПлазменИзобретение относится к прокатному производству, конкретно к получению гнутых профилей на профилегибочных станах.

Цель изобретения — повышение качества гнутых профилей и стойкости валков пу„„5Q ÄÄ 1634344 Al ной дуге сообщают колебания в плоскости, параллельной оси вращения валка, причем амплитуду колебаний устанавливают равной 25 — 35 ширинам плазменной дуги, а частоту колебаний поддерживают в 48 — 95 раз большей частоты вращения валка. Это обеспечивает максимальную стойкость валка для условий его работы в клети профилегибочного стана с технологической смазкой, а также создание на его поверхности регулярного микрорельефа с оптимальными параметрами. При указанных режимах подготовки к работе валков достигаются одновременное упрочнение — повышение твердости поверхностного слоя при сохранении вязкостных свойств металла и создание шероховатой регулярной поверхности в виде равноотстоящих углублений точечного вида глубиной 0,4 — 0,5 мм с отношением расстояния между ними к их диаметру 2 — 6, которые обеспечивают наилучшие условия смазки в очаге деформации. Валки после такой обработки имею максимальную стойкость, так как наилучшим образом отвечают особенностям работы в профилегибочном С) стане, поддаются механической обработке, (Ъ не склонны к разрушениям рабочей поверхности, не ухудшают качества гнутых профилей из-за налипания окалины. 1 табл, тем получения на рабочей поверхности валков развитого микрорельефа при одновременном ее упрочнении.

Сущность способа состоит в следующем, 1634344 кость

10

Наиболее высокая стойкость валка профилегибочного стана и качество гнутых профилей достигается при упрочнении поверхностного слоя до твердости 500-700 HV на глубину 0,5 — 1,2 мм при сохранении ударной вязкости материала валка и одновременном создании развитого микрорельефа ката ющей поверхности в виде регулярно чередующихся впадин, накапливающих и удерживающих технологическую смазку. Наличие смазки облегчает условия формирования гнутого профиля и снижает износ валков, а также препятствует налипанию на валки окалины и образованию дефекта "надав".

Для чего при подготовке валков к работе, включающей обработку вращаемого валка плазменной дугой, образованной струей газообразного азота, плазменной дуге сообщают колебания в плоскости, параллельной оси вращения валка, причем амплитуду колебаний устанавливают равной 25 — 35 ширины плазменной дуги, а частоту колебаний поддерживают е 48 — 95 раэ большей частоты вращения валка.

Экспериментально установлено, что наилучшим инертным газом для подготовки к работе валков профилегибочного стана обработкой плазменной дугой является азот.

При использовании в качестве плаэмообразующего газа азота, температура дуги не превышает 7500 К. Попадая на обрабатываемую поверхность плазма практически мгновенно разогревает металл в точке до кипения, происходит его микроеыброс с образованием кратера в виде лунки, глубина воздействия плазмы на валок составляет 0,4 — 0,5 мм, упрочненный слой в этом случае сохраняет вязкостные свойства (не охрупчиеается), упрочняется до твердости 500 — 700 HV, В случае использования аргона или смеси аргона и азота температура дуги возрастает вдвое, имеет место эрозия поверхности, потеря еязкостных свойств и ее охрупчивание.

Также установлено, что при амплитуде колебаний, равной 25 — 35 ширины плазменной дуги и частоте колебаний в 48 — 95 раз большей частоты вращения валка, достигаются наилучшие условия его упрочнения при одновременном формировании регулярного микрорельефа заданных параметров, Если амплитуда колебаний будет меньше, чем 25 ширин плазменной дуги, из-за увеличения частоты лунок и времени взаимодействия с валком произойдет охрупчивание поверхности, снижение ее стойкости, ослабления иэ-за большой глубины проникновения термического воздействия плазмы. Если же это отношение превышает

35, то не достигается максимально возможного упрочнения валка, снижается его стойПри отношении частоты колебаний дуги к частоте вращения валка менее 48, также имеет место охрупчиеание поверхностного слоя, снижение стойкости валка. РасстояI ние между лунками уменьшаются, их диаметр возрастает, что ослабляет поверхность валка, и уменьшает смазочную эффективность. При отношении более 95 не достигается максимального упрочнения валка, отношение расстояния между лунками к их диаметру будет более 6, что приводит к налипанию окалины на валки, ухудшению качества полосы.

Способ осуществляют следующим образом.

Валок профилегибочного стана из стали

9ХФ диаметром 270 мм перешлифовывают

I и закрепляют на планшайбе плаэмотрона .

УПН-303 с неплавящимся электродом. Воэ- I

1 буждают электрическую дугу и подают в го-: ловку плаэмотрона газообразный азот с расходом 2 м /ч. Напряжение дуги устанавз ливают равным 70 В, ток дуги 195 А. Приводят во вращение валок с частотой 1 =0,017с, -1

Ширину плазменной дуги S устанавливают равной 2,0 мм, Головке плаэмотрона сообщают от специального привода колебательное движение е горизонтальной плоскости с амплитудой А = 60 мм (амплитуда в 30 раэ больше ширины плазменной дуги) и с частотой f< = 1,2 с (е 72 раза

-1 большей частоты вращения валка). После этого дугу направляют на поверхность и осуществляют подготовку валка к работе путем обработки всей поверхности вращающегося валка плазменной дугой.

В результате такой подготовки на поверхности валка формируется регулярный микрорельеф в виде периодически расположенных лунок с отношением расстояния между лунк ми h к их диаметру d, равным 4, и глубиной 0,4 мм. Твердость поверхности после обработки увеличивается с 200 до 600 HV npu сохранении вязкости. Подготовленный валок используют при прокатке замкнутого сварного профиля 80х80х5 мм из стали 09Г2 на профилегибочном стане 2 — 8х100 — 600.

Стойкость валков при этом составляет

0- 12,13 тыс.т проката, дефектов поверхности на 1нутых профилях не обнаружено.

Варианты осуществления предлагаемого способа, показатели стойкости валков и качества гнутых профилей при различных парметрах реализации представлены е таблице.

Как следует иэ данных таблицы, при реализации предлагаемого способа достига1634344

Формула изобретения

Составитель Ю. Лямов

Редактор Ю. Середа Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор М, Максимишинец

Заказ 715 Тираж 336 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ется максимальная стойкость валков и качество гнутых профилей (примеры 2 — 4), В случае запредельных значений хотя бы одного(примеры 6 — 9) из заявленных параметров стойкость валков снижается, 5 ухудшается качество гнутых профилей. При реализации способа-прототипа (пример 10) стойкость валков наименьшая и прокат имеет дефекты.

Технико-зкономические преимущества 10 предлагаемого способа заключаются в том, что оН позволяет получить максимально возможное повышение стойкости валка для условий его работы в клети профилегибочного стана и одновременно создать оптималь- 15 ный регулярный луночный микрорельеф, создающий благоприятные условия смазки в очаге деформации и исключающий налипание окалины, травмирующей прокат.

Способ подготовки прокатных валков к работе преимущественно для профилегибочных станов, включающий обработку вращаемого валка. плазменной дугой, образованной струей газообразного азота с регламентированной шириной, о т л и ч а юшийся тем. что, с целью повышения качества гнутых профилей и стойкости валков путем получения на рабочей поверхности валков развитого микрорельефа при одновременном ее упрочнении, плазменной дуге сообщают принудительные колебания в плоскости, параллельной оси вращения валка с величиной амплитуды, равной 25 — 35 ширинам дуги, и частотой колебаний, превышающей в 48 — 95 раз частоту вращения валка.