SU791773A1 - Способ термической обработки листопрокатных валков - Google Patents

Description

Изобретение относится к области прокатного производства и может быть использовано при термической обработке стальных листопрокатных валков с осевым отверстием. 5

Наиболее близким техническим решением является способ термической обработки инструмента для повышения его износостойкости, включающий обработку глубоким холодом в жидкой Ю среде, например в жидком азоте, ударным погружением

Однако известный способ характерен неравномерным охлаждением обра- 15 батываемой детали вследствие образования паровой рубашки на ее поверхности, что сказывается на качестве обработки крупногабаритного инструмента. Указанный способ непри- 20 меним для обработки листопрокатных валков широкополосных станов вследствие их большой поверхности,на которой невозможно обеспечить высокую однородность механических свойств. 25

Целью изобретения является повышение стойкости валков, снижение уровня и перераспределение остаточных напряжений за счет более равномерного охлаждения. ’ 30

Поставленная цель достигается тем, что жидкую среду, например, жидкий азот, подают прямотоком через осевое отверстие валка. При этом на бочку валка,начиная ,с температуры 0°С ее поверхности, напыляют ледяную рубашку мелкодисперсной фазой воды. Толщину слоя ледяной рубашки поддерживают одинаковой по длине и окружности бочки валка в пределах 0,15-0,2 диаметра валка.

С целью ускорения процессов старения материала валка обработку глубоким холодом осуществляют перед первой завалкой валка в клеть стана.

При обработке глубоким холодом с цел^ю устранения эксплуатационных термических дефектов слой льда наращивается только на поврежденный участок бочки валка.

Принудительное течение жидкости через осевое отверстие позволяет избежать появление паровой рубашки на охлаждаемой поверхности, чем обеспечивается равномерность механических свойств после термообработки.

При существующей схеме изготовление листопрокатных валков, т.е. при охлаждении закаленного слоя бочки с поверхности, тангенциальные напряже3 ния на поверхности являются сжимающими, которые переходят в растягивающие, образуя пик растягивающих напряжений под'поверхностью.

Охлаждение изнутри и последующий нагрев валка снижают пик растягивающих остаточных напряжений и перемещают его в более удаленные поверхностные слои. Указанное перераспределение остаточных напряжений увеличивает эксплуатационную стойкость валка к отслоениям закаленного слоя.

Напыление ледяной рубашки на бочку валка посредством форсунки позволяет создать надежную, легко регулируемую теплоизоляцию поверхностного слоя валка. Ледяная рубашка обес- 15 печивает медленный равномерный нагрев валка до комнатной температуры после окончания термообработки. Поддержание в процессе термообработки одинаковой толщины слоя ледяной рубаш- 2Q ки на всей поверхности валка обеспечивает получение симметричного температурного поля тела валка, а следовательно, высокую однородность механических свойств металла.

Обработка,глубоким холодом резко 25 ускоряет процессы старения материала валков.

Пример. Термообработка жидким азотом в течение 3 ч листопрокатных валков из стали 9Х2МФ с длиной 30 бочки 1700 мм, внешним диаметром

500 мм и осевым отверстием диаметром

150 мм позволило снизить остаточные напряжения в 1,5-2 раза. Поскольку для легированной стали с содержанием 35 углерода 0,85-0,95% мартенситное превращение заканчивается ниже комнатной температуры, то проведение вышеописанной термообработки новых вал ков позволило обеспечить более полное мартенситное превращение без выдерживания срока старения - 0,5 года. Эксплуатационная стойкость за кампанию увеличилась на 10-15% за счет снижения отслоений и повышения износостойкости.

Описанный способ, кроме повышения стойкости валков и снижения сроков старения валковых материалов, позволяет получить экономию криогенной жидкости.

Claims (3)

1. Изобретение относитс  к области прокатного производства и может быт использовано при термической обрабо ке стальнЕлх листопрокатных валков с осевым отверстием. наиболее близким техническим решением  вл етс  способ термической обработки инструмента дл  повышени  его износостойкости, включающий обработку глубоким холодом в жидкой среде, например в жидком азоте, уда ным погружением 13Однако известный способ характерен неравномерным охла одением обрабатываемой детали вследствие образовани  паровой рубс1шки на ее поверхности , что сказываетс  на качестве обработки крупногабаритного инструмента. Указанный способ непри меним дл  обработки листопрокатных валков широкополосных станов вследс вие их большой -поверхности,на котор невозможно обеспечить высокую однородность механических свойств. Целью изобретени   вл етс  повышение стойкости валков, снижение уровн  и перераспределение остаточных напр жений за счет более равномерного охлаждени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что жидкую среду, например, жидкий азот, подают пр мотоком через осевое отверстие валка. При этом на бочку валка,начина  ,с температуры ее поверхности, напыл ют лед ную рубашку мелкодисперсно) фазой воды. Толщину сло  лед ной рубашки поддерживают одинаковой по длине и окружности бочки валка в пределах 0,15-0,2 диаметра валка. С целью ускорени  процессов старени  материала валка обработку глубоким холодом осуществл ют перед первой завалкой валка в клеть стана. При обработке глубоким холодом с устранени  эксплуатационных термических дефектов слой льда наращиваетс  только на поврежденный участок бочки валка. Принудительное течение жидкости через осевое отверстие позвол ет избежать по вление паровхэй рубашки на охлаждаемой поверхности, чем обеспечиваетс  равномерность механических свойств после термообработки. При существующей схеме изготовление листопрокатных валков, т.е. при охлаждении закаленного сло  бочки с поверхности, тангенциальные напр жени  на поверхности  вл ютс  сжимающими , которые перехол т в раст гива ющие, образу  пик раст гивающих напр жений подповерхностью. Охлаждение изнутри и последующий нагрев валка снижают пик раст гиваю щих остаточных напр жений и перемещают его в более удаленные поверхно ные слои. Указанное перераспределение остаточных напр жений увеличива ет эксплуатационную сто.йкость валка к отслоени м закаленного сло . Напыление лед ной рубашки на бочку валка посредством форсунки позвол ет создать надежную, легко регулируемую теплоизол цию поверхностного сло  валка. Лед на  рубашка обеспечивает медленный равномерный нагре валка до комнатной температуры после окончани  термообработки.Поддержание в процессе термообработки одинаковой толщины сло  лед ной рубашки на всей поверхности валка обеспечивает получение си7 1метричного температурного пол  тела валка, а следовательно , высокую однородность механических свойств металла. Обработка,глубоким холодом резко ускор ет процессы старени  материала валков. Пример. ТермооОработка жидким азотом в течение 3 ч листопрокатных валков из стали 9Х2МФ с длино бочки 1700 мм, внешним диаметром 500 мм и осевь1М отверстием диаметром 150 мм позволило снизить остаточные напр жени  в 1,5-2 раза. Поскольку дл  легированной стали с содержание углерода 0,85-0,95% мартенситное пр вращение заканчиваетс  ниже комнатной температуры, то проведение выше описанной термообработки новых валков позволило обеспечить более полное мартенситное превращение без выдерживани  срока старени  - 0,5 года. Эксплуатационна  стойкость за кампанию увеличилась на 10-15% за счет снижени  отслоений и повышени  износостойкости. Описанный способ, кроме повышени  стойкости валков и снижени  сроков старени  валковых материалов, позвол ет получить экономию криогенной жидкости. Формула изобретени  1.Способ термической обработки листопрокатных валков, включающий обработку глубоким холодом, например жидким азотом, отличающийс   тем, что, с целью повышени  стойкости валков, снижени  остаточных напр жений, жидкую среду подают пр мотоком через осевое отверстие валка, на поверхность которого напыл ют лед ную рубашку толщиной 0,150 ,2 диаметра валка.
2. 2.Способ по п.° 1, отличающийс  тем, что, с целью ускорени  процесса старени  материала валка , обработку глубоким холодом производ т перед первой завалкой валка 1в клеть стана.
3. 3. Способ по п. 1, отличающий с   тем, что, с целью устранени  эксплуатационных термических дефектов, лед ную рубашку напыл ют на поврежденный участок бочки валка. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 484161, кл. С 21 D 1/56, 1975.