Способ подготовки к работе опорных валков станов кварто Советский патент 1986 года по МПК B21B28/02 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при подготовке к работе опорных валков станов кварто.

Целью изобретения является повышение долговечности опорных валков.

На фиг, 1 изобр ажена зпюра распределения остаточных напряжений по радиусу опорного валка с наклепанным поверхностным слоем; на фиг. 2 - зависимость долговечности опорного валка от относительной величины съема металла по радиусу.

Наклепанный поверхностный слой опорного валка состоит из трех слоев наружного слоя 1 с остаточными растягивающими напряжениями, промежуточного слоя 2 с остаточными сжимающими напряжениями и внутреннего слоя 3, в котором присутствуют остаточные растягивающие напряжения.

Толщина наружного слоя 1 зависит от степени наклепа, которую характеризует приращение твердости валка, определяемое с помощью склероскопа Шора по высоте отскока бойка. Несмотря на то, что значение твердости в наружном слое 1 может быть высоким (оно всегда превышает значение твердости во внутреннем слое 2), схема напряженного состояния наружного слоя 1 наиболее неблагоприятна. Остаточные растягивающие напряжения в наружном слое 1 способствуют появлению и развитию трещин, сколов, вык- рошек. Поэтому опорные валки, подготовленные к работе по известному способу и имеющие на поверхности наружный слой 1, характеризуеются низкой долговечностью. Как следует из фиг. 2, при нулевом значении аргумента (съем отсутствует) долзг овеч- ность опорных валков минимальна.

Если после создания поверхностного наклепанного слоя наружный слой 1 удалить с помощью переточки опорного валка на токарном станке, то на поверхность опорного валка будет выведен промежуточный слой 2 с остаточными сжимающими напряжениями. Хотя твердость промежуточного слоя 2 ниже, чем у наружного слоя 1, благоприятное действие остаточных напряжений сжатия прийодит к повьше- нию долговечности опорных валков.

Экспериментально установлено, что необходимая величина съема металла по радиусу опорного валка (для удаления наружного слоя 1) пропор0

5

циональна приращению твердости его поверхностного слоя в результате наклепа„ При коэффициенте пропорцио- .нальности 0,3-0,8 достигается наи- 5 большая долговечность опорных валков (фиг. 2) и на их поверхности находится промежуточный слой 2. При величине коэффициента пропорциональности менее 0,3 происходит резкое снижение долговечности опорных валков, так как наружньй слой 1 полностью не удален. В случае, когда коэффициент пропорциональности превышает 0,8, долговечность валков также снижается. Это объясняется тем, что съем металла по радиусу опорного валка излишне велик и на его поверхность выведен внутренний слой 3, имеющий остаточные растягивающие

0 напряжения.

Пример. Новые опорные валки из стали 9ХФ, имеющие диаметры бочек 1600 мм и твердость поверхностного слоя 40 единиц по Шору, завали5 вают в седьмую клеть чистовой группы непрерывного широкополосного стана 2000. После этого производят завалку рабочих валков, выполненных из чугуна ЛПХНД, имеющих диаметр 760 мм и

0 твердость поверхностного слоя .78 единиц по Шору. Рабочие валки прижимают к опорным при помощи гидроцилиндров, встроенных в подушки, и осуществляют их совместное вращение до

достижения 3000 циклов нагружения- опорных валков. После завершения обкатки рабочие и опорные валки вываливают из клети. За счет такого наклепа поверхностного слоя опорных валков их твердость увеличивается на 8 единиц по Шору и составляет 48 единиц. Твердость поверхностного слоя опорных валков контролируют склероскопом. Затем опорные валки устанавливают на токарньш станок и осуществляют частичный механический съем (обточку) наклепанного слоя до выведения на поверхность промежуточного слоя 2 с остаточными сжимающими напряжениями. Наружный слой 1 полностью удаляют. Съем металла по радиусу при обточке составляет 4,40 мм. Затем опорные валки шлифуют и вновь заваливают в седьмую клеть чистовой группы стана 2000, после чего осуществляют прокатку металла ,

В тезультате такой подготовки к работе опорных валков на их поверх0

5

12355734

ности будет слой с остаточными ежи- Варианты реализации способа и мающими напряжениями, за счет чего стойкость (долговечность) валков повьшается их долговечность.приведены в таблице.

римечание.

Во всех вариантах реализации приращение твердости поверхностного слоя опорного валка в результате наклепа составляет 8 ед. по Шору.

Как видно из таблицы, .наибольшую долговечность имеют опорные валки, подготовленные к работе по предла- режимам (варианты 2-Д) . Долговечность опорных валков равна 210- 250 тыс.т прокатанного металла. При запредельных значениях предлагаемых параметров (варианты 1 и 5) происходит снижение долговечности опорных валков до 140-150 тыс. т. При прокатке по известному способу (вариант 6) долговечность опорных валков составляет 120 тыс.т металла.

Таким образом, предлагаемый интервал параметров является оп

тимальным по долговечности валков .

Наклеп поверхностного слоя опорных валков по предлагаемому способу можно проводить одновременно с прокаткой металла.

Технико-экономические преимущества предлагаемого способа заключаются в том, что частичный механический съем наклепанного поверхностного слоя с регламентированной величиной съема по радиусу в зависимости от приращения твердости в результате наклепа .позволяет повысить долговечность опорных валков.