Способ термической обработки чугунных двухслойных прокатных валков Советский патент 1986 года по МПК C21D9/38 C21D5/00 

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам термичес кой обработки двухслойных чугунных прокатных валков, преимущественно с отношением твердости рабочего слоя в литом состоянии к степени его леги рования, равным или большим 18. Целью изобретения является повышение стойкости валков и уменьшение вьпсрашивания рабочего слоя. Нагрев валков ведут до температуры, определяемой по математической зависимости T-VT,- K HSD-K,j(0,5Mn+Ni)} , где Т температура начала снижения поверхности рабо320чего слоя валков, 330°С; К. - коэффициент, учитывающи интенсивность снижения твердости рабочего слоя при нагреве, 25-30с/ед HCD; HCD - значение твердости рабо чего слоя валка по Шору в литом состоянии до термической обработки; Kj- коэффициент, учитывающий оптимальное отношение заданной твердости после термической обработки и степени легирования рабочего слоя вал ков, 17,4 -: 17,6 ед. (0,5 ) - степень легирования рабочего слоя (суммарное содержание марганца и никеля мае. %J. Нагрев двухслойных чугунных валко с отношением твердости рабочего слоя к . . . . -. HSD степени легирования

до температуры, определяемой по пред-45 ботки.

ложенной зависимости, позволяет снизить твердость рабочего слоя валка, а следовательно, и это отношение до величины К2 17,4-17,6, необходимой для снижения величины литейных остаточных напряжений в рабочем слое и получения оптимального сочетания его твердости и вязкости, что уменьшает выкрошивание и повьш1ает стойкость валка.

Исследованиями установлено, что температура начала снижения твердости рабочего слоя двухслойных чугунВалки нагревают до температуры Т

K,HSD-K,,(0,5 Ш + Ы1)и ,стЛ держивают при этой температуре 6 10 ч-в зависимости от размеров валков, а затем охлаждают с печью до температуры ВО-ЮО С. Дальнейиее охлаждение до температуры цеха проводят на воздухе.

Проверку эффективности предложенного способа проводят на двухслойных чугунных валках исполнения|Ш1ХНд-71 с отношением твердости рабочего слоя к степени его легирования, савных валков исполнения ЛПХНд-63 и ШХНд-71 равна TI..T 320-330°С, и, следовательно, д-пя того, чтобы снизить твердость рабочего слоя валка HSD и уменьшить отношение г---.--т , неUjbMn+Niобходимо нагревать валки вьш1е Валок исполнения ЛПХНд-63 - листопрокатный валок с пластинчатым графи-том из легированного хромом и никел. лем чугуна, двухслойньш с пределом твердости по бочке не менее 63 ед. Шора (HSD). Валок йсполне шя ЛПХНд-71 - листопрокатный валок i: пределом твердости по бочке не менее 71HSD. Величина коэффициента интенсивности снижения твердости рабочего слоя валков (К,) показывает, на сколько градусов необходимо нагреть валки вьше Т , чтобы твердость рабочего слоя снизилась на 1HSD. Величина оптимального соотношения твердости и степени легирования рабочего слоя двухслойных валков после термической обработки Kj 17,4 17,6,-так при значениях Kj больше 17,6 или меньше 17,4, существенно снижается стойкость валков, в первом случае из-за недостаточного уменьшения остаточных линейных напряжений, а во втором - из--за значительного снижения твердости рабочего слоя. Из имеющегося на предприятии парка новых валков, используя паспортные данные, определяют валки с отношением твердости рабочего слоя к степени его легирования, равное или ; большее 18. По предложенной зависимости определяют оптимальную тепип-ературу нагрева для Каждого валка. Валки с одинаковой () оптимальной температурой нагрева комплектуют в парии для последующей термообраг(г ным 18,0-18,8, легированный рабочий слой крторых имеет следующий химиче кий состав, %: углерод 2,63-2,74; кремний 0,36-0,51; марганец 0,600,74; фосфор 0,46-0,50; сера 0,1; хром 0,68-0,76; никель 3,60-4,08; железо остальное. Валки подвергают термической обр ботке по следующему режиму: нагрев скоростью 20-25°С/ч до Т 320 500°С, выдержка при этойтемператур в течение 8 ч, охлаждение со скорос тью 10-15с/ч до 100°С, после чего валки охлаждают на воздухе до темпе ратуры цеха. Для сравнительного анализа эксплуатационных свойств валков температуру нагрева валков выбирают тат кой, чтобы после термообработки отн шение твердости рабочего слоя к сте пени его легирования было равно 17,0 18,8. Одну партию валков испытывают в литом состоянии, вторую термообрабатывают по известному способу, а тре тью - по предлагаемому способу. Примеры на граничные и оптимальны значения заявляемых режимных парамеТ ров и эксплуатационные характеристики валков представлены в таблице. Как видно из таблицы, термообработка валков по режимам вне гранич,ных параметров, при температуре нагрева, не снижающей отношения твердос ти рабочего слоя к степени легирования (варианты 1 и 2), не обеспечивает устранение выкрошек рабочего слоя а при нагреве валков до температуры при которой это отношение меньше 17,4 (варианты 9 и 10) или больше 17,6 (варианты 3-5) существенно снижается стойкость валков. В результате использования предлагаемого способа стойкость валков повысилась на 24-37%, (203497 296754т против 165566-216331т) по сравнению с валками, обработанными по известному способу, и устранены выкротки рабочего слоя, Предложенный способ термической обработки чугунных двухслойных прокатных валков позволяет повысить про изводительность труда на металлургических предприятиях не менее чем В;.1,2 раза за счет сокращения времени простоев станов при перевалках валков, вышедших из строя по выкрошке и преждевременному износу рабочего слоя, сократить расход топливоэнергетических ресурсов при нагреве заготовок-, так ритмичная работа : станов позволяет уменьшить передержки металла в нагревательных печах, улучшить качество поверхности прокат та, увеличить выход годного, снизить расход валков и повысить не менее чем в 1,2 раза их эксплуатационную стойкость. Формула изобретения Способ термической обработки чугунных двухслойных прокатных валков преимущественно с отношением твердое; ти рабочего слоя в литом состоянии к степени его легирования, равным или большим 18, включающий нагрев до температуры ниже А , вьщержку и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости валков и уменьшения выкрашивания рабочего слоя, нагрей ведут до температуры,HSD-K(0,5hfn+Ni) , гдеТ температура начала снижения твердости рабочего слоя валков, 320-330 С; К,- коэффициент, учитывающий интенсивность снижения твердости рабочего слоя при нагреве, 25-30с/ед. HSD; HSD - значение твердости рабочего слоя валка по Шору в |Л21Том состоянии до термической обработки; коэффициент, учитывающий оптимальное отношение заданной твердости после термической обработки и степени лег гирования рабочего слоя валков, 17,4-17,6 ед. HSD/%; 0,5Mn+Ni) степень легирования рабочего слоя (суммарное содержание марганца и никеля, мае.%).

о r

о r

r- (N

rj

ri

r

Г--. t f-r-.

Г-.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам термической обработки двухслойных чугунных прокатных валков. Целью изобретения является повышение стойкости-валков и уменьшение выкрашивания рабочего слоя. Чугунные двухслойные валки с отношением твердости рабочего слоя в литом состоянии к степени его легирования, равным или большим 18, нагревают до температуры ниже Apj , выдерживают и охлаждают. При этом температуру нагрева определяют по математической зависимости: Т Т„,с,т + K,.HSD - К2

о о о о о о

о

т- - 1- Г о Р

00

v:)- - ЧГ 10 Г

го

1Л

с

г

сч

«аго

ч

А

А

м

OQ

00

00

00

00

00

00

Г-ч ГМ

см о 1Л

ш

о г- о п

«

Ю Г

vO

г- г

v)

ю г

VO

ЧО г

гГ

г

о

00

VO

О1 -s ч о л i0

IS

ж

V

о

оэ

«о

1

X

а ш

Ю

t- о CJ

о о,

. |

0)о

ЕНX

уР)

п

ЫX

I-

осо

мcoinfO-ш

1ЛЮ

о оо

со

«ч

vO

см 1

00

vO

о о

1О Ю Ю VO

in

p

k CTi

00

CMо

,- о in

ft

r