Способ подготовки к закалке стальных дисков Советский патент 1990 года по МПК C21D1/78 

Изобретение относится к термической обработке стали и может быть использовано в черной металлургии при изготовлении элементов профиле- гибочных валков.

Цель изобретения - увеличение срока службы и улучшение качества путем предотвращения коробления дисков при закалке.

Сущность изобретения заключается в том, что на участки торцовых поверхностей дисков, равные 0,6-0,7 их диаметра, устанавливают изолирующие прокладки и скрепляют диски попарно, потом устанавливают в закалочную ванну вертикально на цилиндрические поверхности, причем в качестве твердои составляющей водной суспензии для защитного покрытия дисков используют черный скрытокристаллический графит марки ГЛС при плотности суспензии 1,13-1,23 г/смэ.

Элементы некоторых профилегибоч- ных валков представляют собой диски (с отверстиями в центре для крепления на валу) с отношением величины их диаметра к толщине до 20-25. Основная трудность при закалке таких узких (тонких) дисков состоит в предотвращении их коробления, т.е. в создании плоского элемента валков, причем с максимальной износостойкостью.

В предложенном способе требуемая стойкость элементов обеспечивается

ел

4

Јь

05

сл

созданием защитного слоя на их цилин- дрической (рабочей) поверхности путем нанесения водной суспензии соответствующего состава, которая предотвраща- ет обезуглероживание и создает одно- родную твердость рабочей поверхности при закалке.

Коробление (изменение формы) изделий при термической обработке вызывается неравномерностью тепловых и структурных изменений по сечению металла. Наличие изолирующих прокладок оптимальных размеров сводит до минимума объем дисков, подвергаемый закалке, что уменьшает неравномерность охлаждения после закалки. Этому же способствует и установка дисков попарно на ребро (при установке одного диска на валу увеличивается возможность перекоса его в ванне). Увеличение количества устанавливаемых вместе дисков ухудшает условия закаливания металла (закалочные ванны делаются минимально возможного объе- ма для уменьшения энергозатрат), что и подтвердили опыты.

Опытную проверку предлагаемого способа производили в листопрокатном цехе при термообработке элементов профилегибочных валков из ст.9Х диаметром 650-690 мм (диаметр отверстия под вал 180 мм) и шириной (толщиной) 30 мм. Элементы закаливались в ванне объемом 1 м , заполненной веретенным маслом, температура нагрева под закалку 850±10°С, время охлаждения в масле 25 мин.

В первой серии опытов установили величину оптимальной плотности водной суспензии, в качестве твердой состав- ляющей которой был применен черный скрытокристаллический графит марки ГЛС (по ГОСТ 17022-81). Плотность суспензии изменяли от 1Э05 до 1,32 г/см3. Было установлено, что при У 1,13-1,23 г/см3 рабочая поверхность элементов имела наилучшую структуру (отсутствие обезуглероживания при однородной твердости металла) , что обеспечило качественную прокатку за одну установку валков 830 т профилей швеллерного типа.

При ,05-1,12 г/см3 наблюдалось ухудшение структуры рабочего поверхностного слоя элементов (очевид- но из-за недостаточных защитных свойс суспензии), что снизило длительность кампании валков при прокатке того же профиля до 520-740 т. Суспензия с

0

s

0

,

0 35

40 45 50

55 в

у 1,24-1,32 г/см обладала относительно невысокими адгезионными свойствами, что привело к отслойке и осыпанию ее с элементов валков после просушки (такие элементы не закаливали) .

Во второй серии опытов установлено оптимальное соотношение диаметров защитных прокладок (d) и элементов (D) при постоянной толщине прокладок (10 мм). Элементы при этом устанавливались в ванне попарно на расстоянии 250 мм друг от друга и на ребро.

Отсутствие коробления отмечено при ,6-0,7 (опытные прокладки были изготовлены из ст.З с диаметром d и отличались между собой в пределах ,02-0,015). Коробление дисков после закалки и охлаждения наблюдалось при ,48-0,585. Увеличение d (начиная с ,72) привело к ухудшению износостойкости рабочей поверхности элементов (вероятно из-за недостаточной глубины закаленного слоя), что снизило длительность кампании валков до 750-610 т.

При закалке в ванне по одному диску не удалось получить требуемую плоскостность их торцовых поверхностей (из-за перекосов диска), что отрицательно сказалось на точности сборки валков и на качестве готовых профилей.

При размещении в ванне сразу трех дисков на одном валу ухудшились условия закалки среднего диска,находящегося между двумя горячими дисками, в результате чего не была достигнута оптимальная структура рабочего слоя этого элемента и его стойкость при профилировании составила 480-630 т.

Предложенный способ реализуется в следующей последовательности.

Закаливаемые диски укладывают в стопу, и их цилиндрические поверхности покрывают защитной суспензией, которую затем просушивают, например, путем обдува горячим воздухом. После этого диски попарно устанавливают вместе с прокладками на вал, закрепляют на нем и помещают в печь для нагрева до требуемой температуры. Нагретые диски извлекают ит печи и устанавливают на ребро в закалочную ванну.

Пример. 1. Диски из ст.9Х диаметром мм и толгаиной 30 мм покрывают (по образующей) суспензией плотностью У1 к 1,13 г/см, твердой

составляющей которой является скрыто кристаллический графит марки ГЛС. Диски установленные по два вместе с прокладками из ст.З диаметром ,6 0-0,6. мм и толщиной 10 мм на вал после нагрева до температуры закалки помещают в положение на ребро в закалочную ванну, заполненную маслом.

Пример2. Те же диски покрывают суспензией того же состава с ,18 г/см и закаливают с прокладками ,65, ,85. мм.

ПримерЗ. Те же диски покрывают суспензией с у 1,23 г/см3 и закаливают с прокладками ,7, D 0,7. мм.

Преимущество предложенного способа заключается в предотвращении коробле- ния элементов-дисков при закалке и повышение длительности и срока службы вследствие применения защитных твер

дых торцовых прокладок оптимального

диаметра и специальной установки дис- 25 а в ванну помещают Р ков в закалочной ванне.положении.

прокладки, диски скр

и

обрете.ния

а в ванну помещают Р положении.

Способ подготовки к закалке стальных дисков, преимущественно элементов

профилегибочных валков, включающий покрытие рабочих поверхностей дисков суспензией с заданной твердой составляющей и плотностью, просушку и уста

новку в закалочную ванну в заданном положении, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы и улучшения качества путем предотвращения коробления дисков при

закалке, в качестве твердой составляющей суспензии используют черный скрытокристаллнческий графит при плотности суспензии 1,13-1,23 г/см , перед установкой в ванну на торцовые поверхности дисков на участках длиной, составляющей 0,6-0,7 от диаметра дисков, устанавливают изолирующие

прокладки, диски скрепляют попарно,

вертнкапьном

Изобретение относится к термической обработке стали и может быть использовано в черной металлургии при изготовлении элементов профилегибочных валков. Цель изобретения - увеличение срока службы и улучшение качества путем предотвращения коробления дисков при закалке. Сущность изобретения заключается в том, что на участки торцовых поверхностей дисков, равные 0,6 - 0,7 их диаметров, устанавливают изолирующие прокладки и скрепляют диски попарно, после чего их устанавливают в закалочную ванну вертикально на цилиндрические поверхности, причем в качестве твердой составляющей суспензии используют черный скрытокристаллический графит марки ГЛС при плотности суспензии 1,13 - 1,23 г/см³.

Редактор Л.Пчолинская

Составитель А.Кулемин

Техред Л.Сердюкова Корректор В.Кабацки

Заказ 1759

Тираж 513

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное