Спосіб термічного оброблення чавунних прокатних валків

Спосіб термічного оброблення чавунних прокатних валків, що включає нагрівання робочого 3 88119 4 чуванні валка, багаторазово підвищувати основні витрату енергії, або евтектоїдне перетворення властивості - твердість та міцність у більш глибинпроходить не на всю глибину робочого шару. них шарів робочого шару, тим самим збільшуючи Встановлено, що примусове охолодження необзагальний термін служби прокатного валка. хідно вести зі швидкостями у границях Зазначена задача вирішується розробкою 20...30°С/хв. Зменшення швидкості охолодження способу термічного оброблення чавунних прокатменше за 20°С/хв. не забезпечує досягнення нених валків, що включає нагрівання робочого шару обхідного рівня твердості, а збільшення понад валка до температури, що перевищує температуру 30°С/хв. викликає тріщиноутворення. точки Ас3, багаторазове проміжне охолодження на Після останнього цикла примусового охолоповітрі до температури нижче за температуру точдження здійснюється витримка на повітрі до темки Аkr1, розігрівання робочого шару до температуператури робочого шару 540-560°С та охолодженри вище за точку Анc1, витримку та остаточне охоня з піччю. Таким чином при завантаженні валка у лодження, який відрізняється тим, що нагрівання піч, яка розігріта до температури 540...560°С, по здійснюють до температури вище точки Ас3 на перерізу валка практично відсутній перепад тем120... 130°С зі швидкістю V=12(7-5D)град/год, проператур, що й є основою для утворення залишкоміжне примусове охолодження та розігрівання вих напружень. Охолодження зі швидкістю робочого шару за рахунок свого тепла проводять V=20...30град/год забезпечує мінімальний рівень кількістю N=5(D+0,1) разів, а витримку на повітрі залишкових напружень та надійну роботу валка. Суть винаходу, що заявляється, не визначена протягом t=4(21D+1)хв, де D - діаметр валка в м, у явному вигляді з відомого авторам рівня техніки. після чого проводять остаточне охолодження з Сукупність ознак, які характеризують відомі рішенпіччю зі швидкістю V=20...30 град/год. ня, не забезпечують досягнення нових властивосЗа наявними у авторів відомостями сукупність тей, і тільки наявність перерахованих відмінних ознак, що заявляються та характеризують сутність ознак дозволяє одержати новий технічний резульспособу термічного оброблення є раніше невідотат. Таким чином, винахід, що заявляється відпомими. Таким чином, запропонований винахід відвідає критерію «винахідницький рівень». повідає критерію «новизна». Приклади здійснення способу. Режим термічного оброблення обґрунтовуєтьВ умовах кафедри ливарного виробництва ся наступним. Національної металургійної академії, ВАТ «ДніпНагрівання валка здійснюється зі швидкістю, ропетровський завод прокатних валків», а також що забезпечує розігрівання робочого шару до тена ВАТ «Дніпропетровський металургійний завод мператури, яка перевищує температуру точки Ас3 ім.Петровського» провели серії експериментів по на 120... 130°С (параметр V), за цього забезпечудослідженню впливу режимів термічного обробється розігрівання центральної частини валка до лення за способом прототипу и пропонованому. температури 540...560°С. Така температура була Були відлиті партії валків з діаметром бочок 0,31, встановлена як оптимальна для зменшення зали0,45 та 0,73м. Для лиття використовували чавуни шкових напружень для валкових високоміцних такого складу, мас.%: чавунів. При встановленні цього був проведений вуглець 3,12-3,20, активний експеримент із застосуванням плану за кремній 1,4-1,6, типом латинського квадрату. За критерії, що харамарганець 0,54-0,63, ктеризували систему, були обрані характеристики фосфор 0,11-0,18, твердості, границі міцності при вигині, ударної в'ясірка до 0,01, зкості, термо- та зносостійкості. Температура хром 0,31-0,41, 540...560°С забезпечувала зменшення напружень нікель 1,1-1,3, на 70...80% при підвищенні ударної в'язкості на 12, РЗМ 0,21-0,30, границі міцності при вигині на 8...15, термознососзалізо решта. тійкості на 15...20%. Підвищення температури наПри відпрацьовуванні пропонованого режиму у грівання віще за 560°С приводило до значного валках різних розмірів були зроблені отвори по зменшення твердості та зносостійкості, а зменрадіусах бочок на різні глибини до центральної шення її нижче за 540°С не дозволяло зменшити частини та зачековані ХА-датчики температури. рівень залишкових напружень більше ніж на Підготовлені таким чином валки підлягали нагрі30...45%. Нагрівання робочого шару зі швидкістю V ванню з різними швидкостями та експериментальзабезпечує необхідну температуру по всій глибині ним шляхом встановили оптимальний діапазон робочого шару (25-35мм). При нагріванні до темшвидкостей нагрівання, що забезпечував одночаператур, що перевищують точку Ас3 менше за сне нагрівання робочого шару валків до темпера120°С не досягається необхідна глибина прогрітури Ac3+120.. 130°С та серцевини до 540... 560°С. вання робочого шару та необхідна температура у Одержані дані підпадали під такий вираз V=12(7серцевині валка, перегрівання ж до температур, 5D)град/год, де D - діаметр валка в м. На цих же що перевищують точку Ас3 більше ніж на 130°С натурних зразках встановили кількість циклів викликає нераціональну витрату енергії. «примусове охолодження-розігрівання за рахунок Охолодження та розігрівання робочого шару свого тепла» та тривалість витримки на повітрі для до температур на 20...30°С нижче та вище точок валків різних діаметрів, а також необхідні кількість Аrr1 та Анс1, відповідно, робили для того, щоб евтециклів N=5(D+0,1) разів та тривалість витримки ктоїдне перетворення пройшло по всій глибині робочого шару (25...35мм). Розширення цього інt=4(21D+1)хв, де D - діаметр валка в мм. Результервалу температур викликає або необґрунтовану тати експериментів наведені у табл.1. 5 88119 6 При експлуатації валків переносним твердоміром здійснювали заміри твердості після відповідних кількостей прокатаного металу. Дослідні валки після цього підлягали термічному обробленню за пропонованим режимом. З двох пар валків, виготовлених за способом прототипу та за пропонованим способом, після зносу 15 та 25мм робочого шару вирізали зразки для дослідження структури та властивостей. Результати досліджень наведені у табл.2. Порівняння одержаних результатів показало, що пропонований спосіб термічного оброблення прокатних валків дозволяє подовжити термін служби прокатних валків за рахунок збільшення твердості на глибині 15 та 25мм відповідно з 56 та 50 HSD до 61 та 59 HSD (на 9... 18%), зносостійкості з 0,040 та 0,045г до 0,034 та 0,036г (на 15...20%) та термостійкості - з 0,21 та 0,24см-1 до 0,19 та 0,20см-1 (на 7...9%) при високому рівні міцності глибинних шарів робочого шару, а також періодичного зменшення рівня залишкових напружень, що виникають під час експлуатації валків. Винахід, що заявляється, засновано на теоретичних та півпромислових розробках, підтверджених експериментальними даними та може бути багаторазово відтворений у виробництві. Таким чином, винахід, що заявляється, відповідає критерію «промислова-придатність». Комп’ютерна верстка М. Мацело Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601