Прокатный валок Советский патент 1985 года по МПК B21B27/02 

//./

rTZZZZZTTTZTTTT.

СП

////ZZZ

4

Л

У1

Фиг. 1 Изобретение оптосится к прокатному производству и может быть использовано в раб чих клетях станов горячей прокатки. Известен г1ро сатнь Й валок, внешняя обра:зуюм1ая бочкн которого выполнена в виде с (гусонды 1. Недостатком этого валка является быстро изнашивание гребней синусоиды, что приводи к увеличению перевалок валков и дополнительн,1Х трудозатрат на восстановление нрофи ловки бочки. Наиболее близким к нредлагаемом но технической сущности и достигаемому резуль ту является прокат1 ый валок, содержа1щ- Й бочку с многослойным рабочим слоем из материалов с различным модалем yiipv -ости смежных слоев 2. Недостаток известного валка заключается том, что гла;.т,кая новерхиость бочки не спос ствует удаленн1о окалины, а поскольку в н нерег.чаментируется соотношение слоев бочки по величине модуля утгрут-ости, он имеет износостойкость рабочей поверхности к усталостному разрушению в виде трещин, разгара и отколов, вызвагшых плохой сопротивляемостыо термтеским ударам. Это снижает ресурс валка. Цель изобретения - повышение ресурса валков путем повышения сопротивления термтеским ударам и улучшение эффектнакости удаления окалины. Поставленная цель достигается тем, что в прокатном ва.пке, содержащем бочку с мног слойным рабочим слоем из материалов с разлишым модулем упругости смежных слоев, рабочий слой выполнен с соотношение модулей упругости смежных слоев, равным: .1:1,1:-1:1,5:1. Кроме того, внешняя образующая бочки выполнена в виде синусоиды со следующими параметрами A/Dg г 1/50 - 1/500 и й/Г)5-.- 1/3 - 1/14 где длина волны; Л - высота пыстунов внешней образуюздей бочки; Dg. - номинальный диаметр бочки валка. Повьш1ение стойкости рабочего слоя против усталостного разрупдення при динамических и термических нагрузках, носяндах щп :лш1еский характер, достигается в предложенной конструкцнн валка за счет его многослойности и порядка наложения слоев. Чередование слоев с разл янымн уровнями МОДУ.11Я ттругости позволяет рабо шй слой, хорошо сопрот1-шляюпхийся воздействию раскаленного до 1100 - 1250с металла, ох.лажл.ающей жидкости и напряжениям смятия и скола, возникающим при прокатке, Порядок чередования слоев при получении износоустой швого рабочего слоя различного актава пред-чагается следуюишй. Вначале наносится на ось валка материал с высоким У11овяем пластических и прочностных характеристик, т. е. с более низким модулем упругости. Это позволяет получить хорошее сцегшепие рабочего слоя с осью валка, изготавливаемого обычно из закаливающихся средне- и высокоуглеродистых сталей, и избежать отколов и отслоепий его при эксплуатации. Далее наносится средний или глубинный слой, материал которого имеет более высокий уровень величины модуля упругости по сравнению с материалом предыдущего переходного или буферного слоя. Он является основным слоем, воспр1гнимаю1цим динамические нагрузки, и хорошо сопротивляется воздействию напряжений смятия, сдвига и скола, которые приводат к интенсивному разрушешю рабочего слоя. Следующим наносится поверхностный слой, непосредственно контактирующий с прокатываемым металлом и воспринимающий основные термические нагрузки. За счет высокой пластичности и достаточной прочности материала этого слоя с низким уровнем модуля упругости, равным модулю упругости материала переходного слоя, происходит снижение напряжений растяжения и сжатия, обусловленных упругими деформациями, и вызывающих уста- лестное разрушение материала в виде треидаи разгара. Релаксаш1я разрушающих напряжений, т. е. гашение их в глубине поверхностного слоя, позволяет приостановить распространение циклических термических напряжений и воздействие их на основной глубинЮ)Й слой, имеющий высокую прочность, но недостаточно хорошо сопротивляющийся термическим ударам. Примерами выпол)1ет{я валков предлагаемой конструкции являются валок слябинга 1150 и валок чернового окалиноломателя стана горячей прокатки 1700. На чертеже изображен предлагаемый валок, общий вид; на фиг. 2 - то же, второй вариант исполнения. Оси бочек валков изготовлены из сталей 50ХН и 9ХФ, Рабочий слой, наплавляемый на бочку, составлен по трем вариантам чередоваПИЯ различных материалов в указанных пределах соотношения величин модулей упругости. По первому варианту буферный переходной слой из стали типа 31Х19Н9МВБТ, глубинный, основной слой из стали типа 15X1ШФ, поверхностный слой тоже из стали типа

1. ПРОКАТНЫЙ ВАЛОК, содержащий бочку с многослойным рабочим слоем из материалов с различным модулем упругости смежных слоев, отличающийся тем, что, с целью повышения ресурса валков путем повыщения сопротивления термическим ударам, рабочий слой выполнен с соотношением модулей упругости смежных слоев, равным 1:1, 1:1 - 1:1, 5:1. 2. Валок по н. 1, отличающийс я тем, что, с целью улучшения :)ффективности удаления окалины, внешняя образующая бочки выполнена в виде синусоиды со следующими параметрами; 7i/Dg - 1/50 - 1/500 и 1/3 - 1/14 где X - длина волны;, Ь - высота выступов внешней образующей бочки; DJ, - номинальный диаметр бочки валка. (/)