Способ термической обработки листопрокатных валков Советский патент 1980 года по МПК C21D1/56 C21D9/28 

Изобретение относится к области прокатного производства и может быт использовано при термической обрабо ке стальнЕлх листопрокатных валков с осевым отверстием. наиболее близким техническим решением является способ термической обработки инструмента для повышения его износостойкости, включающий обработку глубоким холодом в жидкой среде, например в жидком азоте, уда ным погружением 13Однако известный способ характерен неравномерным охлаяодением обрабатываемой детали вследствие образования паровой рубс1шки на ее поверхности, что сказывается на качестве обработки крупногабаритного инструмента. Указанный способ непри меним для обработки листопрокатных валков широкополосных станов вследс вие их большой -поверхности,на котор невозможно обеспечить высокую однородность механических свойств. Целью изобретения является повышение стойкости валков, снижение уровня и перераспределение остаточных напряжений за счет более равномерного охлаждения. Поставленная цель достигается тем, что жидкую среду, например, жидкий азот, подают прямотоком через осевое отверстие валка. При этом на бочку валка,начиная ,с температуры ее поверхности, напыляют ледяную рубашку мелкодисперсно) фазой воды. Толщину слоя ледяной рубашки поддерживают одинаковой по длине и окружности бочки валка в пределах 0,15-0,2 диаметра валка. С целью ускорения процессов старения материала валка обработку глубоким холодом осуществляют перед первой завалкой валка в клеть стана. При обработке глубоким холодом с устранения эксплуатационных термических дефектов слой льда наращивается только на поврежденный участок бочки валка. Принудительное течение жидкости через осевое отверстие позволяет избежать появление паровхэй рубашки на охлаждаемой поверхности, чем обеспечивается равномерность механических свойств после термообработки. При существующей схеме изготовление листопрокатных валков, т.е. при охлаждении закаленного слоя бочки с поверхности, тангенциальные напряжения на поверхности являются сжимающими, которые перехолят в растягива ющие, образуя пик растягивающих напряжений подповерхностью. Охлаждение изнутри и последующий нагрев валка снижают пик растягиваю щих остаточных напряжений и перемещают его в более удаленные поверхно ные слои. Указанное перераспределение остаточных напряжений увеличива ет эксплуатационную сто.йкость валка к отслоениям закаленного слоя. Напыление ледяной рубашки на бочку валка посредством форсунки позволяет создать надежную, легко регулируемую теплоизоляцию поверхностного слоя валка. Ледяная рубашка обеспечивает медленный равномерный нагре валка до комнатной температуры после окончания термообработки.Поддержание в процессе термообработки одинаковой толщины слоя ледяной рубашки на всей поверхности валка обеспечивает получение си7 1метричного температурного поля тела валка, а следовательно, высокую однородность механических свойств металла. Обработка,глубоким холодом резко ускоряет процессы старения материала валков. Пример. ТермооОработка жидким азотом в течение 3 ч листопрокатных валков из стали 9Х2МФ с длино бочки 1700 мм, внешним диаметром 500 мм и осевь1М отверстием диаметром 150 мм позволило снизить остаточные напряжения в 1,5-2 раза. Поскольку для легированной стали с содержание углерода 0,85-0,95% мартенситное пр вращение заканчивается ниже комнатной температуры, то проведение выше описанной термообработки новых валков позволило обеспечить более полное мартенситное превращение без выдерживания срока старения - 0,5 года. Эксплуатационная стойкость за кампанию увеличилась на 10-15% за счет снижения отслоений и повышения износостойкости. Описанный способ, кроме повышения стойкости валков и снижения сроков старения валковых материалов, позволяет получить экономию криогенной жидкости. Формула изобретения 1.Способ термической обработки листопрокатных валков, включающий обработку глубоким холодом, например жидким азотом, отличающийс я тем, что, с целью повышения стойкости валков, снижения остаточных напряжений, жидкую среду подают прямотоком через осевое отверстие валка, на поверхность которого напыляют ледяную рубашку толщиной 0,150,2 диаметра валка. 2.Способ по п.° 1, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса старения материала валка, обработку глубоким холодом производят перед первой завалкой валка 1в клеть стана. 3. Способ по п. 1, отличающий с я тем, что, с целью устранения эксплуатационных термических дефектов, ледяную рубашку напыляют на поврежденный участок бочки валка. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 484161, кл. С 21 D 1/56, 1975.