Способ упрочнения металлической поверхности

 

Использование: повышение стабильности обработки и улучшение качества поверхности прокатных валков в процессе их эксплуатации. Поверхность валка обрабатывают вращающейся упругой щеткой, взаимодействующей с алюминиевым материалом. Обработке подвергают поверхность валка в зоне с температурой 100-200° С в процессе их эксплуатации. 1 ил., 1 табл.

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 21 В 28/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4881055/27 (22) 11,11,90 (46) 07.02.93. 6юл. M 5 (71) Магнитогорский металлургический комбинат им. В.И.Ленина

{72) Л.С.Белевский, А.И.Стариков, В.П,Анцупов, А.tO.Ôèðêîâè÷, И.П,Мордвинцев и

В.А.Досманов (73) Магнитогорский металлургический комбинат им. В.И.Ленина (56) 1. Авторское свидетельство СССР

hk 1303206, кл, В 21 В 27/06, 1987.

2,Авторское свидетельство СССР

N 1206068, кл. В 24 В 39/00, 1986.

Изобретение относи1ся к области металлообработки, а именно упрочнению иэделий методом поверхностно-пластическогодеформирования с одновременным нанесением покрытия иэ пластических материалов и может быть использовано для восстановления изношенных деталей, прокатных валков и т.д.

Известен способ поверхностной обработки прокатных валков в процессе прокатки, согласно которому валок после выхода иэ очага деформации подвергают наклепу бойком (1). Однако этот способ не обеспечивает получение наклепанного слоя на валках из высокопрочного чугуна.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ поверхностной обработки прокатных валков, согласно которому . валок обрабатывают вращающейся упругой щеткой, взаимодействующей перед зоной.БЫ 179ЗЛ77 ДЗ (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ (57) Использование: повышение стабильности обработки и улучшение качества поверхности прокатных валков в процессе их эксплуатации. Поверхность валка обрабатывают вращающейся упругой щеткой, взаимодействующей с алюминиевым материалом.

Обработке подвергают поверхность валка в зоне с температурой 100 — 200" С в процессе их эксплуатации. 1 ил., 1 табл. обработки поверхности с алюминиевым ма. териалом (2), Недостатком этого способа является нестабильность обработки, а следовательно — а низкое качество полученной поверхности прокатных валков. что сказывается на их эксплуатации, 6д

Цель изобретения — улучшение качества обработанной поверхности и повышение стабильности способа.

Поставленная цель достигается тем, что 4 в способе упрочнения металлической поверхности, включающем ее обработку вра щающейся упругой щеткой, вэаимодейству- (Ъ ющей перед зоной обработки поверхности с алюминиевым материалом, обработке подвергают зону с температурой поверхности 100 — 200 С.

Сущность способа заключается в том, что алюминиевое покрытие наносят на металлическую поверхность, в качестве кото1793977 рой взят калибр прокатного валка, в процессе всего цикла прокатки, причем алюминий наносят на поверхность валка, только что вышедшую иэ очага деформации и разогретую до температуры 100-200" С, При этом процесс нанесения алюминиевого покрытия идет стабильно. Покрытие получается качественное — нет отслоений и пор. При дальнейшем вращении валка нанесенное покрытие попадает вновь в очаг деформации, мгновенно нагревается, окисляетсл и диффундирует в поверхностный слой валка, образул интерметаллиды, значительно повышающие твердость наносимого покрытия, Таким образом, в процессе прокатки происходит истирание покрытия, вновь его нанесение, упрочнение поверхностного слоя эа счет наклепа металлической щеткой поверхностного слоя и диффузионный металлизации алюминием.

Сущность изобретения пояснлетсл чертежом, где дана схема реализации способа упрочнения металлической поверхности (в частности прокатного валка).

Упрочнение валка 1 осуществляют обработкой его упругой щеткой 2, которая одновременно упрочняет (нэклепывает) поверхность и наносит алюминиевое покрытие. Позицией 3 обозначен металл, Щетку устанавливают со стороны выхода металла иэ очага деформации, в зоне, где

его температура поверхности становится равной 100 — 200 С.

В процессе прокатки металла в валках

1, 4 происходит разогрев последних. От вращения упругой щетки происходит разогрев алюминиевого слитка 5, в результате чего алюминий стекает и покрывает валок l.

Чтобы достигнуть стабильности способа, задают натяг, т.е. величину сближенил осей щетки 2 и калибра валка 1 поддерживают постоянной, Для этого устанавливают механизм 6, создающий натлг. Щетка 2 снабжена приводом 7. Ширина щетки равна ширине прокатываемого металла.

Пример, Прокатку с одновременным упрочнением металлической поверхности (валка) проводили на стане 300 N ? Магнитогорского меткомбината. Производили

Формула изобретения

Способ упрочнения металлической поверхности преимущественно прокатных валков, включающий ее обработку вращающейсл упругой щеткой. взаимодействующей перед зоной обработки поверхности с ал1опрокатку полосы размером 75х4 мм иэ сталей марок СтЗпс, СтЗсп, ВЗпс и ВЗсп, Тщательное покрытие наносили на калибры чугунного валка исполнения СПХН5 50, с твердостью бочки 50 ед, по Шору и рабочим диаметром 414 мм.

За оценочный показатель износостойкости валка принята интенсивность износа калибра, которую определлли так;

10 и — А

Й где А — общая площадь выработки калибра, мкм2 (определяли опытным путем с помощью построения профилограммы калибра до прокатки и после);

N — число циклов (оборотов) выполненных валком при прокатке заданного количества металла, об.

За эталонный показатель принята ин20 тенсивность износа металлической поверхности у прототипа, При этом, площадь выработки калибра составила 9,68х10 мкм . б

Количество циклов, выполненных валком—

53231 оборотов, wHTGH|:MBHocTb износа со25 ставила И =- 179 мкм2/об, Далее осуществляли процесс прокатки с одновременным нанесением покрытий на рабочий калибр, причем щетку подводили к валку в точках, имеющих различную темпе30 ратуру поверхности. Фиксировали число циклов, выполненных валком, измеряли общую площадь выработки калибра и рассчитывали интенсивность износа.

Результаты экспериментов приведены

35 в таблице.

Как видно из приведенных данных интенсивность износа металлической поверхности значительно снижается при нанесении А1 покрытия в зоне температуры поверхности 100-200 С, При применении в прокатном производстве данного способа значительно увеличи ваетсл срок службы валков, сокращаетсл количество перевалок для пе45 реточки калибров и тем самым повышается производительность стана.

В результате использования данного решенил ожидаемый экономический эффект составит около 50 тыс.рублей в год, 50 миниевым материалом, о т л и ч а ю щ и й" с я тем, что, с целью повышения стабильности обработки и улучшения качества поверхности. обработке подвергают зону поверхности прокатных валков с темперагурой 100-200" и процессе их эксплуатации.

1793977

Количество цикПримечание

Интенсивность износа,мкм /об лов валка, об

Наблюдали плохое схватывание частиц алюминия с поверхностью валка; смыв их водой при дальнейшем вращении

На вываленном валке, наблюдали уменьшение шероховатости калибра и снижение сетки разгара

Наблюдали выкрешивание частиц поверхностного слоя

170

49115

126

52305

114

54840

119

48375

7 б

Сос гавитель А.Фиркович

Редактор С.Кулакова Техред M,Moðråíòýë Корректор Н,Король

Заказ 519 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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