Способ изготовления бандажированных прокатных валков Советский патент 1986 года по МПК C21D9/38 

1

Изобретение относится к машиностроению и мо5кет быть применено при изготовлении составных валков для прокатных станов.

Цель изобретения - повышение качества валков и упрощение технологии их изготовления.

Изготовление бандажированно1 о вал ка согласно предлагаемому способу осуществлялось следующим образом.

Были откованы ось и бандаж (5 ком плектов) для модели составного валка: ось - из стали 40Х, диаметром 45 мм и длиной 150 мм, бандаж - из стали 9ХФ с внутренним диаметром 30 мм и наружным диаметром 60 мм и длиной 100 мм.

Химический состав сталей приведен в табл. .

После ковки ось и бандаж подвергли термической обработке по принятой технологии для этих сталей.

Бандаж: нагрев до 940-950 С,, выдержка, охлаждение с печью до 280- , затем нагрев до 680-700 С, выдержка и охлаждение до .Ось: нагрев до 850-870 С,вьщержка, охлаждение с печью До 300-320 С, затем нагрев до 650-660 С,вьодержка и охлаждение до 100 С.

После этого составные части модели валка подвергли механической обработке: ось обточили до АО мм по всей длине, бандаж - посадочный диаметр расточили тоже на 40 мм. Посадочные поверхности бандажа и оси обработали с высотой неровностей R 160, RjBO, где R - высота неровностей обработаннох о про филя, мкм.

После механической обработки ось нагрели до закалочной температуры в соляной ванне (50% NaCl + + 50% KCl) в течение 4 мин, затем пв ренесли в ванну (50% WaNO + 50% KNO) для охлаждения до температуры начала мартенситного превращения 330°С для стали 40Х и вьщержали при этой температуре до полного выравнивания с температурой ванны,

Остановка охлаждения при температуре изотермической выдержки приводит к прекращению образования новых мартенситньпс кристаллов, т.е. процесс притормаживается. При этом абсолютное большинство объема стали оси находится в состоянии аустсгнита

276982

удельный объем которого меньше объема мартенсита.

Поэтому, имея в этом состоянии меньший объем, а следовательно, и

3 посадочный диаметр в сравнении с бандажем, ось свободно вошла в посадочное отверстие бандажа.

После сборки модели валков немедленно (чтобы по возможности избе10 жать и снизить склонность аустени- та к стабилизации) поместили в масляную ванну, имеющую температуру 30- 40 С, и охлаждали до температуры масла.

15 Б процессе охлаждения (температура конца мартенситного превращения для стали 40Х 120 С) до температуры ванны в стали оси образовался мартенсит, произошло увеличение

20 объема оси и прирост ее посадочного диаметра, что надежно обеспечило посадку бандажа на ось.

Поковки моделей бандажа и оси по способу-прототипу бЬши изготовлены

35 из сталей, химический состав которых приведен в табл.1. Размеры поковки бандажа: внутренний диаметр 30 мм, наружный диаметр 60 мм, длина втулки 100 мм; размеры поковки

30 оси: диаметр 45 мм, длина 150 мм.

После ковки ось и бандаж подвергли термической обработке по принятой технологии для этих сталей. Бандаж: нагрев до 940-950 С, выдержка, ох,, лаждение с печью до 300-280 С, затем нагрев до 680-700 С, вьщержка и охлаждение до 100 С. Ось: нагрев до 850-870 С, выдержка, охлаждение с печью до 320-300 0, датем нагрев до 40 650-660 С, выдержка и охлаждение до Таким образом модели составных частей валка по известному и преп;лагаемому способам термически обрабатывали по одному и тому же режи45 му.

Затем модели бандажа и оси механически обработали: бандаж - посадочный ,4 ОН7, наружный ( 60 мм, длина втулки 100 мм; ось обточили до посадоч5Q ного ф40h6. Посадочные поверхности бандажа и оси обработали с высотой неровностей R 160-R280, где Н - высота неровностей обработанного профиля, мкм.

55 Закалку моделей составных валков (после их сборки по указанной посадке) проводили на высокочастотной установке. Нагрев под закалку проводили

3

до 910-920°С, при этом бандаж фиксировали на оси упорами от возможного его сползания под влиянием магнитного поля индуктора и валок вращали со скоростью 30-40 об/мин. Для интен сивности охлаждения (для более полного превращения) закаленная часть охлаждалась не только спрейером, но и дополнительно струей из ншанга.

Затем модели составных валков по способу-прототипу совместно с валками по предлагаемому способу подвергались распрессовке под прессом усилием 4,0 т;.

СтальХимический состагй, %

С Тмп Icujv

40Х

(ось) 0,43 0,59 0,31 1,030,0170,015 0,10 9ХФ

(бандаж) 0,90 0,34 0,27 1,66 0,015 0,016 0,11 0,19

Таблица2 СпособУсилие распрессовки, кг, опытных моделей

.«B , , |-, 1-L -.L.- -.- 1-1 П|г Г1 L ...L.LL..LL-

Известный 500 460 530 610 570

Предлагаемый 1070 960 1310 840 890

Составитель В.Китайский Редактор М.Дылын Техред М.Моргентал Корректор Е.Рошко

Заказ 2266/29 . Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

27698.4

Данные распрессовки пяти опытных ;моделей сборок {валков) приведены в табл.2.

5 Таким образом, предлагаемый способ обеспечил сопряжение баидажа с осью, а также упростил технологию изготовления составных валков.

Предложенный способ может быть 10 практически применен для достаточно широкой номенклатуры составных валков и других изделий и осуществлен на любом машиностроительном или другом предприятии.

Таблица 1