SU710693A1 - Способ изготовлени прокатного валка - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к прохатному оборудованию, в частности к производству прокатных валков и оправок дл  деформировани  металла, и может найти широкое применение на металлу ,ргических предпри ти х, особенно при производстве тонких лент и фольги из цветных металлов и сплавоз.

Известны способы получени  прокатного валка путем нанесени.ч на рабочую поверхность (ось валка) износостойкого наружного сло  каплаекой твердых сплавов и легированных сталей или осаждением из газовой фазы тугоплавких металлов и их карбидов 1.

Эти. способы не позвол ют получать эалки с высокой износостойкостью рабочей поверхности, избежать  влени  налипани  металла на бочку валка особенно при прокатке цветных, благородных металлов и сплавов.

-Известен также способ получени  тугоплавких покрытий из стали, заключаивдийс  в том, что тугоплавкие покрыти  с улучшенными свойствами получают хи лическю-1 осаждением тугоплавкого покрыти  из газовой фазы на основу {ось валка) , предварительно покрытую спло;- ньги слоем достаточно чистого элементарного металла. danp}E ep

на основу из нержавеющей стали сначала осаждают сплошной слой чистого никел , а на никель - слой карбонитрида титана из газовой фазы, содержащей титан, углерод и азот. После этого производ т окончательно охлаждение стального валка с покрытием до комнатной температуры 2,

Валки, полученные этим способом, не обладают высокой надежностью при эксплуатации, так как по.пученный сло отличаетс  повьдиенной хрупкостью и низкой стойкостью при циклическом контактном нагружении инструмента. Кроме того, этот способ не позвол ет по.пучить высокую прочность сцеплени  наносимого сло  с основой и избежать отслоени  покрыти  при циклическом контактном нагружении валка.

Цель изобретени  - повышение надежности валка и прочности сцеплени  наносимого сло  с осью валка.

Claims (2)

1. Поставленна  цель достигаетс  тем что ось после нанесени  на нее промежуточного сло  тугоплавких металлов дополнительно нагревают до 950-1000С с последующей изоте1 1ической выдержкой в течение 45-50 мин, охлаждают до 500-550°С и нанос т наружный слой карбидов, а затем производ т окончательное охлаждение валка Дополнительный нагрев валка с пре варительно осажденным на него промежуточным слоем тугоплавких металлов до 950-1ООО С и последующа  изохерми ческа  выдержка в течение 45-50 мин провод тс  дл  увеличени  прочности сцеплени  покрыти  с основой, так ка в зон-е соединени  происходит взаимна  диффузи  элементов материала оси валка и тугоплавких металлов покрыти , например вольфрама. Возникает переходна  зона большой прот женност ( 15-20 мкм) с плавным подъемом твердости от основы к наружному слою. Кроме того, при указанной температуре и изотермической выдержке внутрен ние . напр жени  в предварительно нанесенном слое почти .полностью релаксируютс , что повышает работоспособность покрыти .при циклическом воздействии внешней нагрузки. Последующее охлаждение валка 500-550С (температуры устойчивого протекани  реакции осаждени  тугоплавких металлов и их карбидов) рекомендуетс  дл  сталей с содержанием хрома 12-13%, т.е. имеющих стабильный аустенит при указанной температуре и продолжительности осаждени  наружного сло  покрыти , равной 3-4 час. При окончательном охлаждении валка с покрытием из-за разницы в коэффициентах линейного расширени  сталь ной оси и. осажденного сло  возникают остаточные внутренние напр жени : ра диальные раст гивающие в переходной зоне и тангенциальные сжимающие в покрытии. За счет вьщелени  мартенсита при 300-320°С объем стальной оси увеличиваетс  и значение раст гивающих , напр жений снижаетс  в 2-2/ раза и не превышает предела прочности на раст жение переходного сло . Покрытие имеет мелкозернистую структуру с незначительным уровнем внутренних напр жений, высокую прочность сцеплени  с основой, не отслаиваетс , а прокатный валок имеет повышенную надежность и износостойкость при эксплуатации. П р и м е.р. Прокатный валок дл  двадцативалкового стана 160 холодной прокатки изготовл ют из стали мартен ситного класса марки 2X13; бочку вал . ка шлифуют до диаметра 15,4 мм. С целью повыи)ени  прочности сцеплени  основы с покрытием рабочую поверхность валка обдувают сухим песком и покрывают химическим способом в щелочном растворе слоем никел  тол щиной 5-6 микрон с содержанием фосфора в осадке 4,5-4,8%. Подготовленный валок помещают в реакционную камеру и нагревают в потоке аргона до 700°С, после чего в камеру подают смесь гексафторида вольфрама и водорода в соотношении 1:1-5 в течение 18-20 с. После получени  на нагретой основе сло  вольфрама толщиной 12-15 мкм подачу смеси гексафторида вольфрама и водорода прекращают. Валок с промежуточнЕзм слоем вольфрама затем дополнительно нагревают в потоке аргона до 960-С в течение 8 мин и выдерживают при этой температуре 50 мин, а охлаждают до 510°С. Врем  охлаждени  150-160 с. При достижении температуры валка в реакционную камеру вновь подают смесь гексафторида вольфрама и водорода в соотношении 1:15 с увеличением отнои ени  до 1:20. После получени  на валке сло  вольфрама толщиной 25-30 мкм газовую фазу постепенно оббгащают пропаном , при этом содержание пропана и водорода довод т до соотношени  1:1. При толщине покрыти  500-550 мкм подачу проката, гексафторида вольфрама и водорода прекращают. Валок с покрытием подвергают далее окончательному охлаждению в потоке аргона до комнатной температуры , а затем шлифуют до диаметра 16 мм. Толщина сло  составл ет 290-300 мкм. При этом на поверхности прокатного валка получают наружный слой карбидов вольфрама толщиной 8-10мкм, а под ним промежуточный слой вольфрама с углеродом толщиной 280-290 мкм и переходную зону вольфрама с никелем шириной мкм., Формула изобретени  Способ изготовлени  прокатного валка, включающий предварительное покрытие стальной оси слоем металла, преимущественно никелем, последующий нагрев, нанесение на ось осаждением промежуточного сло  тугоплавких металлов и наружного сло  из их карбидов и окончательное охлаждение валка, отличающийс   тем, что, с целью повьлиени  надежности, валка.и прочности сцеплени  наносимого сло  с осью валка, ось после нанесени  на нее промежуточного сло  дополнительно нагревают до 950-1000 0 с-.последующей изотермической выдержкой в течение 45-50 мин, охлаждают до 500-550-С и нанос т наружный слой из карбидов, а затем производ т окончательное охлаждение валка. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1- Патент Японии 41090, - Л 2 В 15, 1970.
2. 2. Патент CLilA 3772058, кл. 117-62, 1973.