Способ термической обработки прокатных валков Советский патент 1990 года по МПК C21D9/38 

Йзобретение относится к термообработке металлов и может быть использовано при изготовлении и восстановлении крупных прокатных валков.

Цель изобретения - повышение износостойкости валков за счет уменьшения износа и выкрашивания рабочего слоя - достигается за счет термической обработки, позволяющей повысить одновременно уровень прочности, ударной вязкости и твердости валкового материала .

Способ термообработки включает предварительный подогрев в тепловой камере до 450-500°С с последующей многократной (от 3 до 9 раз) термоциклической обработкой (ТЦО), состоящей из нагрева кольцевым индуктором токами промьштеиной частоты до температуры Ае} 180-200° С со скоростью

1-8°С/с и охлаждении до температуры предварительного подогрева, завершающейся отпуском от температуры 450-500°С в конце последнего цикла обработки. При этом, для избежания одновременного нагрева и охлаждения близлежащих слоев металла со скоростями 1-8°С/с, ТЦО осуществляет по следующей схеме: индуктор нагревает часть поверхности валка до температуры ACJ+ 180-200°С (без перемещения), а затем перемещается (первый участок в это время охлаждается).

Подогрев валка до температуры 450-500°С ведут со скоростью 10- 30°С/ч в тепловой камере с газовым, электрическим или иным подогревом.

Эксперименты показали, что темпе-i ратура предварительного подогрева ниже 450вС приводит к трещинообразованию, а выше 500 С - к снижению предела прочности и ударной вязкости. Число циклов ТЦО меньше трех не позволяет в нужной степени измельчить зерно, а большее девяти - не приводит к дальнейшему улучшению износостойкости и нецелесообразно. Скорость индукционного нагрева при ТЦО, меньшая 1 С/с, приводит к недопустимому росту зерна, а большая 8°С приводит к образованшо трещин. Нижний интервал отпуска 450°С выбран из условия необходимого повышения ударной вязкости, верхний (500°С) ниже интервала не- обратимой отпускной хрупкости II рода для сталей, используемых для изготовления крупных прокатных валков , Температурный интервал нагрева при ТЦО Ас - 180-200 С определяется необходи- мостью обеспечения глубины термообработки при индукционном нагреве не менее 15 мм, а также требованиями к получению высокого балла зерна,

Результаты экспериментов представ- лены в таблице.

Пример. Новый опорный валок из стали 9ХФ непрерывного широкополосового стана 2000 устанавливают па вальцешлифовальпцй станок, где ему придают выпуклую профилировку. Произво - дят измерение исходной твердости бочки опорного валка при помощи маг- нитострикционного прибора НСТВ-3 карандашного типа. В данном случае твердость валка составляет 38 HRC. Затем валок закрывают термокожухем и проводят его нагрев газовыми горелками до 490°С. Валок при этом вращаеся со скоростью 30 м/ч.

После выдержки в течение 3 ч при 490°С вводят кольцевой индуктор диаметром 1620 мм, подключенный к источнику питания частотой 500 Гц, напряжением 1000 Б, мощностью 1800 кВт. Ширина индуктора 4 см.

Включают индуктор и осуществляют нагрев до 960°С со скоростью 1,8°С/с после индуктор смещается и производися охлаждение нагретого участка.

Q 0

5

0

5

0

5

Так обрабатыяается вся бочка валка. Такие циклы повторяются 3 раза. После последнего цикль валок выдерживается при 450 С в течение 3 ч. Затем его охлаждают вместе с термокожухом до 400°С со скоростью 7йС/ч. Этого добиваются за счет сопутствующего подогрева термокожуха газовыми горелками. После достижения 400° С валок извлекают из термокожуха и помещают в томильную яму, где происходит его охлаждение со скоростью 3 С/ч до температуры охлаждения среды. Затем валок устанавливают на контрольный стенд и измеряют твердость бочки опорного валка твердомером МСТВ 3. В данном случае твердость валка составила 46 HRC I

Способ повышает пластические свойства исходного материала валка (измельчение зерна, получение одно- родной структуры) и прочностные (за счет термоклепа) одновременно, что позволяет существенно повысить эксплуатационные свойства валка, его долговечность путем уменьшения износа и вькрашивания рабочего слоя,

т.

Формула изобретения

1,Способ термической обработки прокатных валков, включающий предварительный подогрев, индукционный нагрев до температуры выше АС„ с последующим охлаждением и отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости, подогрев ведут до 450-500 С, индукционный на- 1 рев осуществляют многократно до АСэ+ 180-200°С со скоростью 1-8аС/с с промежуточными охлаждениями до температуры предварительного подогрева, а отпуск проводят при 450-500°С.

2.Способ по п.1, отличающийся тем, что многократные нагревы с последующими охлаждениями проводят 3-9 раз,

6 8 2

960 960 960

450 450 450

1300 1350 1250

38 42 32

2,6- 2,8 1,8

Изобретение относится к термообработке металлов и может быть использовано при изготовлении и восстановлении крупных прокатных валков. Целью изобретения является повышение износостойкости валков. По способу прокатный валок предварительно нагревают в термокожухе до 450-500°С, а затем проводят 3-9 циклов термообработки, заключающихся в нагревах токами промышленной частоты до температуры А_с @ +180...200°С со скоростью 1-8°С/с и охлаждениях до температуры предварительного подогрева, после чего производят отпуск при 450-500°С. Способ позволяет значительно повысить эксплуатационные свойства валка. 1 табл.