ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Производство прокатных валков из "Технология литья жаропрочных сплавов " Прокатные металлургические валки изготавливают из стали и чугуна и из кованых или катаных стальных заготовок. Разнообразные условия их службы (тип клетки и стана, положение в стане, прокатываемый металл, вид продукции и т.д.) обусловливают как конструкцию валка, так и выбор литейного сплава, из которого его изготавливают. Однако все валки должны иметь износо- и термостойкий слои, вязкую прочную сердцевину и шейку. Валки подразделяют по назначению (листопрокатные и сортопрокатные), конструкции (гладкие и калиброванные (рис. 156)), роду металла (чугуны, сталь легированная и нелегированная), макростроению (полутвердые, отбеленные двухслойные) и т.д. [c.329] Качество валков оценивается твердостью. [c.329] Сопротивление износу определяют твердостью валков, их подразделяют по этому признаку на четыре группы. [c.329] Мягкие валки с твердостью 150 - 250 НВ применяют в обжимных станах и черновых клетях крупносерийных станов. Их изготавливают литьем из стали и серого чугуна, а также ковкой из среднеуглеродистой стали. [c.330] Полутвердые валки с твердостью 250 - 400 НВ применяют в черновых клетях рельсобалочных, крупносортных, среднесортных, мелкосортных и листовых станов, в чистовых клетях крупносортных станов. В качестве материала для таких валков применяют полузакаленный чугун, стальное литье и кованую сталь. [c.330] Твердые валки с твердостью 400 - 600 НВ (или с твердостью по методу Шора 60 - 85 HSh) применяют в чистовых клетях тонколистовых, рельсобалочных и других станов при прокатке сортовой стали, а также опорных четырех валковых клетей. Такие валки изготавливают из закаленного чугуна, легированной стали, а также из низкоуглеродистой стали с наплавленной различными твердыми сплавами поверхностью. [c.330] Особо твердые валки с твердостью 600 - 800 НВ (85 -100 HSh) применяют исключительно в качестве рабочих валков при холодной прокатке. Такие валки изготавливают из кованых или катаных стальных заготовок, легированных хромом, никелем, вольфрамом, молибденом и другими элементами с последующей термической обработкой. [c.330] Стальные валки. Литейные стальные валки изготавливают из нелегированных и легированных сталей, содержащих 0,4 - 2,0% С. В зависимости от содержания углерода и легирующих элементов структура этих сталей изменяется от перлитно-ферритной до перлитной с включениями карбидной фазы. Валки из доэвтектоидных сталей имеют низкую износостойкость, но хорошо выдерживают ударные нагрузки. Валки из заэвтектоидных - более тверщых сталей подвергают сложной термообработке для размельчения карбидов, их сфероидизации с целью повышения вязкости стали. Для прокатки тонкого нержавеющего листа валки изготавливают из быстрорежущей стали Р18 методом ковки. [c.330] Чугунные валки. Наиболее широко распространены в металлургическом производстве литые валки из различных чугунов. Применение именно этого сплава позволяет получать изделия, сочетающие высокую твердость и износостойкость рабочего слоя (валки с отбеленной поверхностью) с достаточно прочной сердцевиной. В России отливки валков с отбеленной поверхностью впервые были получены в 1812 г. на Олонецких заводах. [c.331] Вследствие большой чувствительности чугунов к скорости охлаждения их структура и механические свойства существенно изменяются от поверхности к сердцевине. По структуре сеченис валка можно разбить на три зоны наружную из белого чугуна (перлит и цементит) переходную из половинчатого чугуна (перлит, цементит, графит) и сердцевину из серого чугуна, в котором отсутствуют включения структурно свободного цементита (см. рис. 156). Регулировать структуру и механические свойства можно, изменив химический состав чугуна и скорость охлаждения валка. [c.331] Основная масса материала валка должна обеспечивать общую высокую механическую прочность, что может быть достигнуто технологическими приемами. Важное значение наряду со структурой металлической матрицы чугуна имеют количество графита и его форма. Общая прочность валка будет определяться размерами отбеленного слоя и переходной зоны. При значительном отбеленном слое возрастает опасность поломки таким образом, для увеличения механической прочности желательно уменьшать слой отбела. Но для создания износостойкости поверхность должна быть достаточно твердой. Основное влияние на износостойкость оказывают свойства чугуна в зоне чистого отбела и величина пооеднего. Твердость рабочего слоя с чистым отбелом составляет 58 - 65 HSD. [c.331] В соответствии с изложенным в чугуне для валков с чистым отбелом содержится, % (по массе) 2,7 - 3,1 С 0,4 - 0,6 Si 0,3 -0,5 Мп 0,4 - 0,5 Р до 0,1 S. [c.332] Половинчатый чугун в рабочем слое формируется при увеличении содержания кремния до 1%. С целью повышения термостойкости и общей прочности валков чугун дополнительно легируют 0,3 - 0,5% Мо. Кроме серого чугуна с пластинчатым графитом, широко применяют чугун с шаровидным графитом. Из этого литейного сплава можно изготавливать валки с отбеленным слоем регламентированных размеров и валки со структурой половинчатого чугуна в рабочем слое. По составу высокопрочный чугун с шаровидным графитом является доэвтектичсским, но концентрация углерода и кремния в нем более высокая (3,1 - 3,5% С 0,8 - 1,8% Si). [c.332] Как уже отмечалось, износостойкость валков определяется твердостью от(эслснно-го слоя, максимальное значение которой при использовании келегированных чугу-нов достигает 70 HR . Такую твердость можно получить у валков, диаметр бочки которых не превышает 500 мм. В связи с совершенствованием станов непрерывной и полунепрерывной прокатки потребовались более долговечные валки высокой твердости (90 - 95 HSD). Двухслойные валки для этих станов получают литьем. Наружный слой формируется из чугуна, легированного хромом, молибденом, а центральная зона -из серого чугуна. Получение двухслойных валков потребовало разработки специальной технологии (рис. 157). [c.332] Сортопрокатные валки отливаются как с гладкой бочкой, в которых калибры вытачивают с помощью механической обработки, так и с литыми профилированными калибрами (рис. 158). [c.333] Изменение твердости сортопрокатных валков достигается изменением степени легирования чугуна и теплового сопротивления стенки литейной формы путем нанесения на нее слоя теплоизоляционной краски (обмазки). [c.333] Сортопрюкатные валки из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом имеют более высокую прочность и износостойкость. Твердость чугуна от наружной поверхности к середине валка изменяется менее интенсивно, чем в валках из чугуна с пластинчатым графитом. [c.333] Заметное повышение износостойкости валков достигается применением высокохромистых чугунов, имеющих структуру тонко-дисперсного перлита с равномерными включениями карбидов хрома или хромистой эвтектики. Для легирования, как правило, применяют чугуны ОАО НОСТА - Орско-Халиловского металлургического комбината (ОХМК). [c.333] В последнее время все шире применяют бандажированные валки, изготавливаемые как методом горячей посадки бандажа (бочки) на отдельно изготовленную ось, так и путем заливки чугуна в литейную ( юрму с установленной в ней осью. Последний способ значительно проще, но требует специальных приемов, обеспечивающих протекание усадки бочки. [c.333] Как показано выше, для обеспечения долговечности практически всех типов металлургических валков их производят из отбеленного чугуна. Из многочисленных факторов, определяющих структуру чугуна валка, отметим лишь основные химический состав сплава, режим его охлаждения в форме и условия подготовки сплава (шихтовые материалы, температурно-временная обработка и т.д.). [c.333] Вернуться к основной статье