Способ обработки изделий

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при упрочнении белых чугунов пластической деформацией. Цель изобретения - повышение твердости по глубине упрочненного слоя и износостойкости заявок. Поверхность валка перед пластической деформацией нагревают до температуры ниже мартенситнойЧочки деформации на 125-155°С, а пластическую деформацию рабочего слоя осуществляют со скоростью деформации 0,05-0,25 с 1 и удельном давлении (2-5) -104 МПа. В результате обработки данным способом рабочий износостойкий слой прокатных валков составляет 30-40 мм. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 21 О 5/04, 9/38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4470264/02 (22) 21.08.88 (46) 29.02.92, Бюл,.¹ 8, (71) Научно-производственное объединение по механизации, роботизации труда и совершенствованию ремонтного обеспечения на предприятиях черной металлургии "Чер- метмеханизация" (72) B.ß.Òèøêîâ, Ю.М,Каракин, А,.Н.Григорьев, И.А.Балаклеец, Л.Б.Гольдштейн и

P.Ë.Áèëÿð÷èê (53) 621.785.79(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1046302, кл. С 21 О 5/04, 1982.

Заявка Японии № 56-26694, кл. С 21 D 7/00, 1981, Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при упрочнении белых чугунов пластической деформацией;

Цель изобретения — повышение твердости по глубине упрочненного слоя и износо-, стойкости валков, Способ упрочнения поверхностей изде-: лий из белых чугунов включает нагрев по-., верхности до температуры ниже., мартенситной точки деформации на 125155 С, при этом пластическую деформацию осуществляют со скоростью 0,05-0,25 с .и:. удельном давлении (2-5) 10 МПа.

Метастабильный аустенит, превраща- ясь в мартенсит деформации в поверхностном слое, увеличивает твердость и прочность поверхностного слоя.

Содержание в структуре белого чугуна.:. нестабильного остаточного аустенита менее;

10% неэффективно, так как при пластиче- ской деформации и сопровождающей ее фазовым превращением структуры чугуна. прироста твердости по глубине рабочего

„„. Ж„„1715865 А1 (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при упрочнении белых чугунов пластической деформацией.

Цель изобретения — повышение твердости по глубине упрочненного слоя и износостойкости заявок. Поверхность валка перед пластической деформацией нагревают до температуры ниже мартенситной точки деформации на 125-1550С, а пластическую деформацию рабочего слоя осуществляют со скоростью деформации 0,05-0,25 с " и удельном давлении (2-5) 10 МПа, B результате обработки данным способом рабочий износостойкий слой прокатных валков составляет 30-40 мм. 1 табл. слоя валка не происходит из-за незначительной доли остаточного аустенита. С увеличением доли нестабильного остаточного аустенита в структуре прирост твердости в процессе пластической деформации увеличивается, придавая рабочему слою валка необходимую прочность и износостойкость.

Увеличение содержания нестабильного остаточного аустенита в структуре, белого чугуна более 25% недопустимо, так как образование мартенсита деформации сопровождается увеличением объема, что приводит к значительным фазовым напряжениям и, как следствие, к образованию трещин. Кроме этого, на фазовые напряжения оказывают большое влияние различия в величине коэффициента линейного расширения структурных составляющих (у аустенита он самый большой и равен 18 10 ), .

-r

Необходимо также отметить, что при абразивном изнашивании важно не только количество остаточного аустенита в структуре, а степень его стабильности в данных усло1715865

25

55 виях работы валка. Сопротивление абразивному изнашиванию зависит от того, разрушается ли аустенит при микрорезании с предшествующим упрочнением либо без него. Стабильный аустенит, не претерпевающий превращений при изнашивании, снижает износостойкость белого чугуна. В том случае, если скорость деформации менее

0,05 с, то количество мартенсита деформации нарастает. медленно не обеспечивая прироста твердости по глубине рабочего слоя валка. Если же скорость деформации превысит 0,25 с, то в результате фазового наклепа мартенсит деформации резко увеличивается в объеме, вызывая хрупкость и и реждев реме н ное разрушение чугуна.

При нагреве поверхностного слоя валков до температуры ниже мартенситной точки деформации менее чем на 125 С пластическая деформация еще более стабилизирует аустен ит, повышая его прочность, количество остаточного аустенита возрастает, понижая тем самым износостойкость валкового чугуна, B том случае. если нагрев поверхности валка осуществить до температуры ниже мартенситной точки более чем на

175 С, то пластическая деформация не вызывает появление. мартенсита, оказывает сильное влияние на положение Мн и стабильность аустенита по отношению к последующему охлаждению.

Если удельное давление при прокатке будет меньше 2 .10 МПа, это не приведет к достижению поставленной цели, количество остаточного аустенита еще более возрастает, понижая тем самым твердость и износостойкость рабочего слоя, Увеличение удельного давления более 5. 10 МПа недо4 пустимо, так как в этом случае резко возрастает вероятность поломок валков, После упрочнения поверхности валка из белого чугуна по такой технологии структура состоит из износостойких карбидов, бейнита и мартенсита деформации. Количество специальных карбидов регулируется степенью легирования карбидообразующих элементов и находится в пределах 28-32 . Бейнит в сочетании с мартенситом деформации способствует прочному закреплению карбидов в матрице и таким образом повышению стойкости при абразивном изнашивании, Пример. Чугунный прокатный валок с наружным рабочим слоем из белого чугуна содержит, о : углерод 2,75; кремний 0,42; марганец 0,65; хром 0,75; никель 3,8; теллур

0,0006; железо остальное. Валок с диаметром бочки 800 мм и длиной 2100 мм предварительно нагревают горячей водой до

7O С и выдерживают в течение 3 ч, Точка

М =225 С, Затем валок помещают в рабочую клеть непрерывного широкополосного стана горячей прокатки. Упрочнение поверхности бочки валка осуществляют при циклической пластической деформации с удельным давлением (2-5) .10 МПа и скоро4 стью деформации 0,05-0,25 с, при этом происходит превращение нестабильного остаточного аустенита в мартенсит деформации, После пластической деформации поверхность валка подвергается охлаждению при увеличенном угловом размере зоны и уменьшенном угле начала охлаждения с плотностью орошения 10-70 кг(м с). Подаг. ча плоских струй охладителя производится равномерно по длине бочки валка под углом к его оси с шагом 5,0-8,0 ширины плоской струи и давления в месте соударения 0,0010,01 МПа. После охлаждения нагрев поверхности валка до первоначальной температуры производится за счет работы сил трения и контактного теплообменз со стороны прокатываемой полосы. Затем цикл упрочнения повторяется, Результаты испытаний сведены в таблицу

В каждой серии испытаний по 5 образцов. Из данных таблицы видно, что износостойкость рабочего слоя по предлагаемому способу на 20 ), выше, чем образцов, упрочняемых по прототипу, а твердость на 5-6 ед, HSh. Твердость измеряют на твердомерах. Бринелля с нагрузкой 3000 кг, потерю массы на машине СМЦ-2 после 12 .10 циклов вра4 щения контртела, Разработанный способ упрочнения поверхностей изделия из белых чугунов позволяет значительно увеличить износостойкость рабочего слоя прокатных валков за счет стабилизации твердости по глубине валка, что приводит к уменьшению съема металла в результате перешлифовок и повышению качества листового проката, Использование изобретения позволит получить валки путем фазового упрочнения с заданными служебными свойствами, Формула изобретения

Способ обработки изделий, преимущественно прокатных валков из белого чугуна, содержащего в структуре 10-25 ф нестабильного остаточного аустенита, включающий нагрев, пластическую деформацию поверхности валков и охлаждение, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения твердости по глубине упрочненного слоя и износостойкости валков, нагрев ведутдо Mg

125-155 С, а деформацию осуществляют сî скоростью 0,05-0,25 с 1 и удельным давлением(2-.5) 10 МПа, 1г15865

Составитель. Т, Бердышевская

Редактор О, Спесивых Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий

Заказ 581 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101