RU2035517C1 - Способ термической обработки чугунных двуслойных валков - Google Patents
Способ термической обработки чугунных двуслойных валков Download PDFInfo
- Publication number
- RU2035517C1 RU2035517C1 RU93029492A RU93029492A RU2035517C1 RU 2035517 C1 RU2035517 C1 RU 2035517C1 RU 93029492 A RU93029492 A RU 93029492A RU 93029492 A RU93029492 A RU 93029492A RU 2035517 C1 RU2035517 C1 RU 2035517C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rolls
- temperature
- heat treatment
- working layer
- cast iron
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
Сущность изобретения: способ включает нагрев чугунных двухслойных валков до температуры ниже Ac1 , выдержку и охлаждение, причем нагрев ведут до температуры, определяемой по зависимости: где TA - температура превращения остаточного аустенита рабочего слоя, °С, HSD - твердость рабочего слоя валка в литом состоянии, ед. Шора, h - средняя глубина отбела рабочего слоя, мм, KТ - коэффициент, учитывающий интенсивность изменения температуры нагрева в зависимости от отношения HSD/h, 3....10°С мм/ед Шора. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано на прокатных станах, эксплуатирующих чугунные двухслойные валки, а также в машиностроении.
Известен способ получения литых композитных валков, включающий отливку и изотермическую термообработку наружного слоя при 200.450оС. В результате термической обработки остаточный аустенит, имеющийся в структуре таких валков, превращается в бейнит, что приводит к повышению твердости и прочности чугуна при сжатии. Однако описанный способ не позволяет в достаточной мере повысить надежность и наработку валков, так как вызывает определенный рост внутренних напряжений вследствие увеличения объема при превращении остаточного аустенита в бейнит, что может служить причиной выкрашивания рабочего слоя.
Известен также способ термической обработки составного валка из высоколегированного чугуна, включающий нагрев до температуры 300.400оС. При этом остаточный аустенит превращается в бейнит и мартенсит и стабилизируется структура рабочего слоя валка.
Недостатком описанного аналога является то, что известный способ может вызвать некоторое снижение твердости и износостойкости рабочего слоя из-за распада мартенситной матрицы при температуре выше 350оС.
Наиболее близким по технической сущности является способ термической обработки чугунных двухслойных прокатных валков, включающий нагрев до температуры ниже Ас1, конкретное значение которой определяется исходя из величин твердости рабочего слоя, содержания никеля и глубины отбела, выдержку и охлаждение. Этот способ обеспечивает снижение выкрашивания рабочего слоя и повышение наработки валков.
К недостаткам прототипа относится то, что он применяется только для валков с глубиной отбеленного рабочего слоя более 15 мм. Это связано с тем, что использование известного способа для валков с глубиной рабочего слоя менее 15 мм не приводит к повышению его твердости и износостойкости вследствие пониженной температуры нагрева валков Тн, недостаточной для протекания фазового превращения остаточного аустенита в бейнит и определяемой по предлагаемой в прототипе зависимости.
Целью изобретения является повышение твердости и износостойкости чугунных двухслойных прокатных валков.
Поставленная цель достигается тем, что в способе термической обработки чугунных двухслойных прокатных валков, включающем нагрев до температуры ниже Ас1, выдержку и охлаждение, валки нагревают до температуры, определяемой по зависимости:
Tн=TА+K °C где ТА температура превращения остаточного аустенита рабочего слоя, оС;
НSD твердость рабочего слоя валка в литом состоянии, ед. Шора;
h средняя глубина отбела рабочего слоя, мм;
Кт коэффициент, учитывающий интенсивность измерения температуры нагрева в зависимости от величины отношения HSD/h оС, мм/ед. Шора.
Tн=TА+K °C где ТА температура превращения остаточного аустенита рабочего слоя, оС;
НSD твердость рабочего слоя валка в литом состоянии, ед. Шора;
h средняя глубина отбела рабочего слоя, мм;
Кт коэффициент, учитывающий интенсивность измерения температуры нагрева в зависимости от величины отношения HSD/h оС, мм/ед. Шора.
Нагрев чугунных двухслойных прокатных валков до температуры, определяемой по предложенной зависимости, позволяет повысить их твердость за счет прекращения остаточного аустенита в бейнит, а также снизить уровень остаточных напряжений на границе рабочего слоя и сердцевины, что уменьшит выкрошивание и увеличит наработку валков.
Проведенными экспериментальными исследованиями установлены значения температуры превращения остаточного аустенита рабочего слоя ТА=270.290оС и коэффициента, учитывающего интенсивность изменения температуры нагрева в зависимости от отношения НSD/h, Кт=3.10оС, мм/ед. Шора.
При нагреве валков до температуры Тн<ТА+3 твердость и износостойкость рабочего слоя не увеличиваются из-за недостаточно полного превращения остаточного аустенита в бейнит, кроме этого, при таких температурах нагрева релаксационные процессы в материале идут еще замедленно и не достигается эффективное снижение внутренних напряжений.
При нагреве валков до температуры Тн>ТА+10 твердость и износостойкость материала рабочего слоя снижаются вследствие начинающегося процесса сфероидизации структуры металлической матрицы.
Способ осуществляется следующим образом. На основе паспортных данных из валков, имеющихся на складе, выбирают партию с идентичными значениями НSD/h, являющегося показателем напряженности рабочего слоя валка. Используя предложенную зависимость, определяют оптимальную температуру нагрева для этой партии валков в процессе термической обработки.
Проводят термическую обработку партии валков при температуре нагрева Тн= ТА+(3.10) , выдерживают при этой температуре 8.10 ч и охлаждают с печью до температуры 80.90оС. Дальнейшее охлаждение до температуры цеха проводят на спокойном воздухе.
Пример конкретного осуществления способа. Чугунные двухслойные прокатные валки диаметром 665х1700 мм имеют следующий химический состав материала рабочего слоя, углерод 2,65.2,76; кремний 0,37.0,52; марганец 0,60.0,72; фосфор 0,46.0,50; сера 0,1; хром 0,68.0,73; никель 3,82.3,97; железо остальное. Твердость валков в литом состоянии 72 НSD; глубина отбела рабочего слоя 14 мм. Температура ТА для валков с указанным химическим составом 280оС.
Валки подвергали термообработке по следующему режиму: нагрев со скоростью 25оС/ч до температуры Тн=280+(2.11) , выдержка при этой температуре в течение 10 ч, охлаждение с печью со скоростью 15оС/ч до температуры 90оС, после чего валки охлаждали до температуры цеха на спокойном воздухе. Одну партию валков испытывали после обработки по предлагаемому способу, вторую после обработки по способу прототипа, а третью в литом состоянии.
Результаты испытаний приведены в таблице. Определение твердости по Шору осуществляли с использованием стандартной методики.
Испытание на износостойкость проводили на установке, создающей удельное давление 500 Н/мм2, проскальзывание 0,27 м/с, продолжительность испытания 3 ч, охлаждение дисков образцов осуществлялось эмульсией. Относительный износ рассчитывался как отношение разности начального и конечного веса дисков к начальному весу дисков. Износостойкость образцов, вырезанных из валков в литом состоянии, была принята за эталон (1,0).
Как видно из таблицы, термическая обработка отливок по режимам вне граничных параметров (варианты 1 и 6) не обеспечивает повышение твердости и износостойкости относительно прототипа (вариант 7)
В результате использования заявляемого способа термической обработки двухслойных чугунных валков твердость рабочего слоя по сравнению с прототипом возросла на 1.3 НSD (73.75 НSD против 72 НSD), а относительная износостойкость повысилась на 10.30% (1,1.1,3 ед. против 1,0 ед.).
В результате использования заявляемого способа термической обработки двухслойных чугунных валков твердость рабочего слоя по сравнению с прототипом возросла на 1.3 НSD (73.75 НSD против 72 НSD), а относительная износостойкость повысилась на 10.30% (1,1.1,3 ед. против 1,0 ед.).
Кроме этого, у валков, прошедших термическую обработку по предлагаемому способу в сравнении с литыми валками, термообработанными по способу прототипа, уровень остаточных напряжений снизился на 15.20% что в процессе их работы уменьшает вероятность выкрашивания рабочего слоя и поломок валков.
Согласно данным проведенных испытаний изобретение в сравнении с прототипом обладает следующими преимуществами:
твердость рабочего слоя валков увеличивалась на 1.3 ед. НSD;
износостойкость повысилась на 10.30%
Заявляемый способ термической обработки чугунных прокатных валков представляет значительный интерес для народного хозяйства, так как позволит снизить затраты энергоресурсов на проведение термической обработки, улучшить качество металлопроката, а также уменьшить расход валков за счет увеличения их службы не менее чем в 1,2 раза.
твердость рабочего слоя валков увеличивалась на 1.3 ед. НSD;
износостойкость повысилась на 10.30%
Заявляемый способ термической обработки чугунных прокатных валков представляет значительный интерес для народного хозяйства, так как позволит снизить затраты энергоресурсов на проведение термической обработки, улучшить качество металлопроката, а также уменьшить расход валков за счет увеличения их службы не менее чем в 1,2 раза.
Claims (1)
- СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЧУГУННЫХ ДВУСЛОЙНЫХ ВАЛКОВ, включающий нагрев до температуры ниже выдержку и охлаждение, отличающийся тем, что нагрев ведут до температуры, определяемой по зависимости
где TA температура превращения остаточного аустенита рабочего слоя, oС;
HSD твердость рабочего слоя валка в литом состоянии, ед. Шора;
h средняя глубина отдела рабочего слоя, мм;
KТ коэффициент, учитывающий интенсивность изменения температуры нагрева в зависимости от соотношения HSD/h, 3 10oС м/ед Шора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93029492A RU2035517C1 (ru) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | Способ термической обработки чугунных двуслойных валков |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93029492A RU2035517C1 (ru) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | Способ термической обработки чугунных двуслойных валков |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2035517C1 true RU2035517C1 (ru) | 1995-05-20 |
RU93029492A RU93029492A (ru) | 1997-01-20 |
Family
ID=20142699
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93029492A RU2035517C1 (ru) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | Способ термической обработки чугунных двуслойных валков |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2035517C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2620417C1 (ru) * | 2016-01-11 | 2017-05-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" | Способ термической обработки чугунных двухслойных прокатных валков |
-
1993
- 1993-06-15 RU RU93029492A patent/RU2035517C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1435628, кл. C 21D 9/38, 5/00, 1988. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2620417C1 (ru) * | 2016-01-11 | 2017-05-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" | Способ термической обработки чугунных двухслойных прокатных валков |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1240362B1 (en) | Low carbon, low chromium carburizing high speed steels | |
Cardoso et al. | Effects of deep cryogenic treatment on microstructure, impact toughness and wear resistance of an AISI D6 tool steel | |
Kovacs | Development of austempered ductile iron (ADI) for automobile crankshafts | |
Totten et al. | Failures related to heat treating operations | |
Zhang et al. | Effect of process temperature on the microstructure and properties of gas oxynitrocarburized 35CrMo alloy steel | |
Kayali et al. | The development of fine structure superplasticity in cast ultrahigh carbon steels through thermal cycling | |
Zurecki | Cryogenic quenching of steel revisited | |
Vetters et al. | Microstructure and fatigue strength of the roller-bearing steel 100Cr6 (SAE 52100) after two-step bainitisation and combined bainitic–martensitic heat treatment | |
US3131097A (en) | Heat treatment of bearing steel to eliminate retained austenite | |
RU2035517C1 (ru) | Способ термической обработки чугунных двуслойных валков | |
US5536335A (en) | Low silicon rapid-carburizing steel process | |
EP3925715A1 (en) | Steel pipe for fuel injection pipe, and fuel injection pipe employing same | |
Bosnjak et al. | Microstructural and mechanical characteristics of low alloyed Ni–Mo–Cu austempered ductile iron | |
Bosnjak et al. | Effect of austenitising temperature on austempering kinetics of Ni-Mo alloyed ductile iron | |
CN110348172B (zh) | 一种高碳铬轴承钢尺寸稳定性预测方法 | |
Coryell et al. | The effect of induction hardening on the mechanical properties of steel with controlled prior microstructures | |
RU2000342C1 (ru) | Способ термической обработки чугунных прокатных валков | |
AlOgab | Austenite grain-size control at elevated temperature in microalloyed carburizing steels | |
LASTNOSTI et al. | The influence of austenitising temperature on the microstructure and mechanical properties of low-alloyed Ni-Mo-Cu austempered ductile iron | |
JPS59129730A (ja) | 高強度クランクシャフトの製造方法 | |
Nelson et al. | Residual stresses in quenched and tempered plain carbon steels | |
SU812835A1 (ru) | Способ обработки деталей | |
Cohen et al. | Bending Fatigue Performance of Carburized 4320 Steel | |
Shi et al. | On the quenchability of austempered ductile iron | |
Canale et al. | Problems associated with heat treating |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090616 |