Составной валок

Группа изобретений относится к составным валкам для прокатного стана. Составной валок содержит спеченный внутренний сердечник из первого цементированного карбида и по меньшей мере одну спеченную внешнюю втулку из второго цементированного карбида, расположенную вокруг внутреннего сердечника. Внешняя втулка и внутренний сердечник собраны вместе и имеют поверхности соединения и граничную зону связывания в месте контакта. Внутренний сердечник и упомянутая по меньшей мере одна внешняя втулка сплавлены вместе посредством нагрева без приложения внешнего давления с обеспечением теплового расширения между внутренним сердечником и упомянутой по меньшей мере одной втулкой при воздействии на по меньшей мере внутренний сердечник и по меньшей мере одну внешнюю втулку вакуумом или газовой атмосферой. Обеспечивается получение составного валка без приложения внешнего давления. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл., 1 пр.

 

Область техники и промышленная применимость

Настоящее изобретение относится к составному валку из спеченного внутреннего сердечника, состоящего из цементированного карбида с меньшей стоимостью или цементированного карбида с меньшей плотностью, который сплавлен со спеченным внешним кольцом из первичного цементированного карбида, что позволяет снизить стоимость порошка для составного валка и/или уменьшить итоговую массу этого валка.

Уровень техники

Износ валков это ключевой фактор при повышении производительности прокатного стана. Во время горячей прокатки длинных стальных изделий, рабочая поверхность (поверхности) валка изнашивается. После изнашивания каждую рабочую поверхность необходимо повторно отшлифовать, после чего валок можно снова эксплуатировать. Этот процесс повторяют до тех пор, пока глубина профиля на рабочей поверхности не достигнет точки, называемой "диаметром отработки", что означает, что валок больше нельзя использовать. Как показано на Фиг.1, диаметр 12 отработки валка 10 находится приблизительно посередине между внешним диаметром 14 и внутренним диаметром 16, при этом остающийся материал 18, находящийся ниже диаметра отработки (от диаметра отработки до внутреннего диаметра) остается неиспользованным.

Будучи первичным материалом, он имеет значительную стоимость, поэтому, если бы эту часть валка можно было бы заменить переработанным материалом с меньшей стоимостью, то это снизило бы стоимость валка. Например, в валке стандартного диаметра 8" используется приблизительно 25 кг порошка, при этом масса неиспользуемого материала составляет около 10,5 кг.

Сущность изобретения

Согласно одному аспекту, составной валок по настоящему изобретению включает спеченный внутренний сердечник из первого цементированного карбида и, по меньшей мере, одну спеченную внешнюю втулку из второго цементированного карбида, расположенную вокруг внутреннего сердечника. Как упомянутая, по меньшей мере, одна спеченная внешняя втулка, так и внутренний сердечник имеют поверхность соединения, причем при сборке внутреннего сердечника и внешней втулки поверхности соединения приводят в контакт для создания между сердечником и втулкой граничной зоны связывания. Когда собранные спеченный внутренний сердечник и упомянутую, по меньшей мере, одну спеченную внешнюю втулку нагревают до заранее определенной температуры, они сплавляются вместе в граничной зоне связывания с созданием составного валка.

Согласно другому аспекту, способ создания составного валка включает этапы, на которых обеспечивают спеченный внутренний сердечник, состоящий из цементированного карбида, и обеспечивают, по меньшей мере, одну спеченную внешнюю втулку, состоящую из второго цементированного карбида. Собирают спеченный внутренний сердечник и упомянутую, по меньшей мере, одну спеченную внешнюю втулку, причем, как упомянутая, по меньшей мере, одна спеченная внешняя втулка, так и спеченный внутренний сердечник имеют поверхность соединения, что позволяет при сборке спеченного внутреннего сердечника и упомянутой, по меньшей мере, одной спеченной внешней втулки привести в контакт каждую поверхность соединения для создания между сердечником и втулкой граничной зоны (3) связывания. Собранные спеченный внутренний сердечник и спеченную, по меньшей мере, одну внешнюю втулку сплавляют вместе в граничной зоне (30) связывания с созданием составного валка.

Согласно еще одному аспекту, составной валок стана включает спеченный внутренний сердечник из первого цементированного карбида и спеченную внешнюю втулку из второго цементированного карбида, расположенную вокруг внутреннего сердечника и сплавленную с ним, причем первый цементированный карбид отличается от второго цементированного карбида.

Одним из преимуществ составного валка по настоящему изобретению является возможная экономия с точки зрения стоимости технического обслуживания прокатного стана. При использовании для внутреннего сердечника карбидного материала с более низкой плотностью, даже если он по сорту является первичным, например, сорт с 6% связующего для внешней части и сорт с 10% или 15% связующего для внутренней части, итоговая масса валка будет снижаться, что уменьшит нагрузку на подшипники в стане и другие вспомогательные средства линии привода.

Изложенная выше сущность изобретения, а также подробно описанные далее варианты его реализации будут лучше поняты при их рассмотрении с обращением к приложенным чертежам. Необходимо понимать, что представленные варианты не ограничиваются конкретными исполнениями и средствами, которые показаны.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 приведено поперечное сечение известного валка прокатного стана.

На Фиг.2 приведен общий вид составного валка по настоящему изобретению.

На Фиг.3 приведен общий вид внешней втулки.

На Фиг.4 приведен общий вид внутреннего сердечника.

На Фиг.5 приведена блок-схема, иллюстрирующая этапы представленного способа.

На Фиг.6 приведено поперечное сечение составного валка после соединения/сплавления.

На Фиг.7(а) -Фиг.7(с) приведены изображения, полученные при помощи сканирующего электронного микроскопа (SEM, Scanning Electron Microscope) для составного валка, соответствующего настоящему изобретению, после сборки и перед сплавлением.

На Фиг.8(а) и 8(b) приведены изображения, полученные при помощи сканирующего электронного микроскопа для составного валка, соответствующего настоящему изобретению, после сплавления.

Подробное описание

Составной валок по настоящему изобретению включает спеченный внутренний сердечник из первого цементированного карбида и, по меньшей мере, одну спеченную внешнюю втулку из второго цементированного карбида, расположенную вокруг внутреннего сердечника. Как упомянутая, по меньшей мере, одна спеченная внешняя втулка, так и спеченный внутренний сердечник имеют поверхность соединения, причем, когда внутренний сердечник и внешнюю втулку собирают вместе, поверхности соединения приводят в контакт для создания между сердечником и втулкой граничной зоны связывания. Когда собранные спеченный внутренний сердечник и упомянутую, по меньшей мере, одну спеченную внешнюю втулку нагревают до заранее определенной температуры, внутренний сердечник и внешняя втулка сплавляются вместе в граничной зоне связывания с созданием составного валка.

Как показано на Фиг.2, составной валок 20 по настоящему изобретению включает внутренний сердечник 22 и, по меньшей мере, одну внешнюю часть или втулку 24. При вставке сердечника 22 внутрь внешней втулки (втулок) 24, как здесь будет подробно описано, возникает многоэлементный или составной валок.

Внутренний сердечник 20 может состоять из первого цементированного карбида или металлокерамического материала, а именно, из цементированного карбида с меньшей стоимостью (если сравнивать, например, со стоимостью валка из сплошного первичного карбида), из переработанного цементированного карбида или из цементированного карбида с меньшей плотностью (если сравнивать с плотностью сплошного первичного карбида). Этот цементированный карбид может содержать до 100% по весу переработанного карбида. Хотя это и не изображено, нужно понимать, что сердечник может быть сплошным или иметь любую другую форму, которая не ограничивается цилиндрической или кольцевой формой, которая показана.

Внешняя втулка 24 состоит из второго цементированного карбида или металлокерамического материала, например, первичного цементированного карбида. В том виде, как здесь рассматривается, первичный цементированный карбид относится к карбиду, который не включает восстановленного карбида. Переработанный цементированный карбид относится к цементированным карбидам, которые переработаны металлургическим или химическим путем, например, при помощи процесса восстановления с использованием цинка, электролитического восстановления, а также экстракции или окисления, которые известны специалисту в данной области техники. Хотя показана только одна внешняя втулка, составной валок может включать несколько втулок.

Таким образом, внутренний сердечник 22 и внешняя втулка 24 могут состоять из цементированного карбида разных сортов в виде прессовок из материалов, дающих жидкую фазу, которые включают компоненты для фазы с низкой температурой плавления и компоненты для фазы с высокой температурой плавления. Цементированный карбид обычно имеет твердую фазу, содержащую карбид вольфрама и один или более карбидов, нитридов или карбонитридов титана, хрома, ванадия, тантала, ниобия, которая связана связующим из металлической фазы, как правило, из кобальта, никеля и железа в различных пропорциях. Связующее может содержаться в диапазоне приблизительно от 6% до 30% по весу. Как первый, так и второй карбид могут представлять собой карбид вольфрама, связанный связующим.

Цементированные карбиды имеют несколько сортов. Сорт определяется составом цементированного карбида и размером зерна. Например, сорт высокого качества это цементированный карбид, имеющий в конкретной области применения характеристики и надежность, более высокие в количественном выражении, чем у сорта низкого качества. Необходимо понимать, что настоящим изобретением допускаются и другие материалы для сердечника и втулки (втулок), например, металлокерамические материалы. Таким образом, первый и второй карбиды могут представлять собой различающиеся цементированные карбиды.

Внешняя втулка 24 может быть получена путем прессования из готового к прессованию порошка (RTP) цементированного карбида, в котором использован сорт, содержащий связующее, состоящую только из Co, без добавления переработанного цементированного карбида. Средний начальный (то есть, перед обработкой) размер зерна WC в получаемой спеченной втулке может находиться в диапазоне от приблизительно 5,0 мкм до приблизительно 8,0 мкм. Как и в случае внешней втулки, внутренний сердечник 22 может быть получен путем прессования из RTP-порошка цементированного карбида, в котором использован сорт со смешанной связующим, состоящей из Co/Ni/Cr, объединенного с переработанным RTP-порошком цементированного карбида (например, приблизительно 25% по весу цементированного карбида было переработано). Как и в случае внешней втулки, средний начальный размер зерна WC во внутреннем сердечнике может находиться в диапазоне от приблизительно 5,0 мкм до приблизительно 8,0 мкм.

Таким образом, составной валок 20 включает две составных части - внутренний сердечник 22 из цементированного карбида с меньшей стоимостью и внешнюю втулку 24 из цементированного карбида более высокого сорта или первичного цементированного карбида. Необходимо понимать, что может быть обеспечено несколько внешних втулок, и настоящее изобретение не ограничивается двумя составными частями для получения составного валка. Как будет здесь подробно описано, чтобы создать составной валок, спеченную внешнюю втулку из цементированного карбида первичного качества и спеченный внутренний сердечник из переработанного цементированного карбида сплавляют вместе.

Как показано на Фиг.3 и 4, внешняя втулка 24 имеет внутреннюю поверхность 26 соединения, и внутренний сердечник 22 имеет внешнюю поверхность 28 соединения. Как будет здесь подробно описано, спеченный внутренний сердечник 22 и, по меньшей мере, одну внешнюю втулку 24 сплавляют вместе на поверхностях 26, 28 соединения, чтобы создать единое тело 32, и первый и второй цементированные карбиды имеют разные температуры плавления, причем собранные спеченный внутренний сердечник и, по меньшей мере, одну спеченную внешнюю втулку нагревают до температуры, которая является промежуточной между температурами плавления спеченных сердечника и втулки или ниже температуры плавления того из спеченных сердечника и втулки, кто имеет меньшую температуру спекания, чтобы сплавить эти сердечник и втулку в граничной зоне 30 связывания с созданием единого тела 32 (Фиг.2). Единое тело определено как одно цельное тело.

Согласно способу 40 по настоящему изобретению, проиллюстрированному на Фиг.5, сердечник 22 и втулку (втулки) 24 составного валка создают по отдельности и обеспечивают на этапе 42, в соответствии с конкретным требуемым назначением. Как изложено выше, внутренний сердечник 22 может быть получен путем прессования из RTP-порошка цементированного карбида, в котором использован сорт со смешанной связующим, состоящей из Co/Ni/Cr, объединенного с переработанным RTP-порошком цементированного карбида, а внешняя втулка 24 может быть получена путем прессования из RTP-порошка цементированного карбида, в котором использован сорт, содержащий связующее, состоящую только из Co, без добавления переработанного цементированного карбида.

Как сердечник, так и втулку (втулки) затем спекают на этапе 44 для получения, по существу, их максимальных плотности и твердости. Спекание сердечника и втулки (втулок) может выполняться либо в вакуумной печи, либо в печи для спекания с горячим изостатическим прессованием (HIP, Hot Isostatic Pressing) при их соответствующих температурах, например, 1350°С - 1520°С, известным образом.

На этапе 46 сердечник и втулку (втулки) шлифуют или подвергают механической обработке на поверхностях 26, 28 сопряжения/соединения, чтобы обеспечить достаточную их гладкость, с целью реализовать посадку с натягом во время сборки. Например, внутренний сердечник 22 помещался в жидкий азот на приблизительно 30 секунд, чтобы обеспечить его сжимание и сделать возможной его запрессовку во внешнюю втулку, что позволяет использовать явление теплового расширения для создания прочного соединения в граничной зоне 30.

Для спеченных сердечника и втулки (втулок) также можно выполнить очистку, например, промыть в ацетоне, чтобы обеспечить чистоту сопрягаемых поверхностей соединения. После этого на этапе 48 отдельные части собирают с получением составного валка. Этап 48 сборки включает приведение сердечника и втулки (втулок) в контакт в состоянии взаимной сборки, при этом внутренний сердечник 22 располагается внутри внешней втулки 24 таким образом, что первая поверхность 26 связывания или соединения сопряжена со второй поверхностью 28 связывания или соединения (Фиг.2) для получения единого тела 32 (см. Фиг.6). После этого, как здесь описано, используют этап нагрева элементов в состоянии взаимной сборки, чтобы сплавить эти элементы вместе.

Сборка элементов на основе карбида, известная в данной области техники, включает совместное прессование и спекание либо двух "сырых" деталей, либо одной "сырой" детали с одной спеченной деталью, но эти технологии характеризуются наличием рисков из-за разных уровней сжимания и тем, что требуются более высокие температуры спекания, что может привести к возникновению растягивающих механических напряжений во внешней детали, в результате чего возможно образование трещин. В представленной технологии спекания-сплавления применяются температура чуть выше эвтектики WC-Co и более короткая изотермическая выдержка по сравнению с той, что требуется для "сырого" тела.

Если снова обратиться к Фиг.5, на этапе 50 собранные спеченные сердечник и втулку (втулки) соединяют путем их сплавления при достаточно низкой температуре, в результате чего в граничной зоне 30 связывания происходит минимальный рост зерна. Собранные спеченные сердечник и втулку (втулки) помещают в стандартную печь для спекания и создают вакуум или газовую атмосферу, без приложения внешнего давления. Например, собранный составной валок доводится от комнатной температуры до температуры сплавления, составляющей приблизительно 1350°С, со скоростью приблизительно 10°С в минуту, с продолжительностью пребывания при максимальной температуре приблизительно 15 минут. Эти температура сплавления и цикл нагрева меньше, чем температуры и циклы нагрева при первоначальном спекании цементированного карбида, имеющего наименьшую температуру плавления. Например, в диапазоне от приблизительно 1340°С до приблизительно 1360°С в течение от приблизительно 10 до приблизительно 30 минут и, более предпочтительно, при приблизительно 1350°С в течение приблизительно 15 минут.

На этом этапе берутся уже плотные и твердые детали из карбида и снова помещаются в печь для спекания. Но, вместо сжимания и повышения плотности, как в операции первоначального спекания, в сердечнике и втулке (втулках), по существу, сохраняются их физические свойства.

Как показано на Фиг.6, граничная зона 30 связывания находится между внутренним сердечником и внешней втулкой, и она возникает при сплавлении. Составные части сплавляют при температуре, которая ниже температуры плавления цементированного карбида, имеющего наименьшую температуру первоначального спекания, в сердечнике и втулке (втулках). Эта более низкая температура и более короткое время позволяют сплавлению происходить при небольшом масштабе диффузии металлов связующего через граничную зону 30, и в микроструктурах вызывается минимальный рост зерен, но при этом возникает единое тело 32.

Пример

Составной валок состоял из внешней втулки, имевшей сорт с 6% связующего из Co, и внутреннего сердечника из переработанного материала с 30% связующего из Ni/Co/Cr. Как сердечник, так и втулка были получены путем прессования на ручном прессе 50 т (компания Sealey Ltd, Суффолк, Великобритания) в режиме одностороннего прессования и спекания при их соответствующих температурах, 1360°С для внутреннего сердечника и 1510°С для внешней втулки.

В Таблице 1 приведены размеры и свойства внутреннего сердечника 22 ("внутренняя часть") и внешней втулки 24 ("внешняя часть") до и после спекания. Как можно видеть, вес сердечника и втулки до и после спекания является относительно одинаковым. Внутренний сердечник немного сжался, а внешняя втулка немного расширилась, но итоговая толщина изменилась на минимальную величину. Hc немного увеличилась из-за укрупнения зерна. Соответственно, обеспечивается физический контакт между сердечником и втулкой, чтобы сделать возможным сплавление.

Таблица 1

Вес, г Толщина, мм Диаметр, мм Hc, кА/м
Внутренняя часть Внешняя часть
До 106,665 7,718 7,718 36,01 4,11
После 106,675 6,551 8,052 36,58 4,35

Как сердечник, так и втулка были разрезаны с использованием электроискровой обработки (EDM, Electrical Discharge Machining) и первоначально были отшлифованы с получением базовой посадки с натягом в соответствии со стандартом ISO 286-2:1988 системы допусков и посадок ISO. Внутренний сердечник был помещен в жидкий азот на приблизительно 30 секунд, после чего был запрессован во внешнюю втулку, чтобы использовать явление теплового расширения для создания прочного соединения, как, например, после горячей запрессовки (допуск при горячей запрессовке +20 мкм). Примененный допуск постепенно уменьшался до базовой переходной посадки, и процесс повторялся до тех пор, пока можно было установить внутренний сердечник во внешней втулке.

Если обратиться к Фиг.7(а) -Фиг.7(с), на микрофотографиях, полученных при помощи электронного сканирующего микроскопа, показаны линии 26, 28 соединения между двумя элементами перед сплавлением. Как можно видеть, сердечник и втулка соединены вместе, и их сплавляют, чтобы получить единый составной валок.

На Фиг.8(а) и 8(b) приведены микрофотографии, полученные при помощи сканирующего электронного микроскопа, на которых показана граничная зона 30 между сердечником и втулкой после сплавления. Как можно видеть, имеет место некоторое укрупнение зерна, в большей степени - для материала внутреннего сердечника, но не исключительно на границе поверхностей 26, 28 соединения между сердечником и втулкой.

Необходимо понимать, что для оптимизации локальных свойств составного валка можно соединять материалы разных сортов. Так, например, может быть выбран материал с определенными износостойкостью, ударной вязкостью, паяемостью, коэффициентом трения и/или содержанием кубического нитрида бора (cBN). Помимо этого, чтобы вызвать плавление металла связующего и последующее изменение плотности, можно также выбирать материалы, различающиеся по содержанию кобальта и размеру зерна. Это может привести к возникновению сжимающих механических напряжений на поверхностях с получением эффекта повышения ударной вязкости. Например, можно увеличить усталостную прочность, если включить в состав один или более слоев с уменьшенными содержанием Co/средним свободным пробегом молекул Co/размером зерна WC.

Хотя настоящее изобретение описано применительно к его конкретным аспектам, специалистам в данной области техники будет очевидно множество других изменений и модификаций, а также других вариантов использования. Таким образом, предполагается, что настоящее изобретение не ограничивается определенными вариантами, которые здесь описаны, а ограничивается только пунктами приложенной Формулы изобретения.

1. Составной валок (20) для прокатного стана, содержащий:

спеченный внутренний сердечник (22) из первого цементированного карбида; и

по меньшей мере одну спеченную внешнюю втулку (24) из второго цементированного карбида, расположенную вокруг внутреннего сердечника, причем внешняя втулка и внутренний сердечник собраны вместе и имеют поверхности соединения (26, 28) и граничную зону (30)связывания в месте контакта, при этом внутренний сердечник и по меньшей мере одна внешняя втулка сплавлены вместе посредством нагрева до заданной температуры в граничной зоне (30) связывания с получением составного валка (20), отличающийся тем, что внутренний сердечник (22) и упомянутая по меньшей мере одна внешняя втулка (24) сплавлены вместе посредством нагрева без приложения внешнего давления с обеспечением теплового расширения между внутренним сердечником и упомянутой по меньшей мере одной втулкой при воздействии на по меньшей мере внутренний сердечник (22) и по меньшей мере одну внешнюю втулку (24) вакуумом или газовой атмосферой.

2. Составной валок по п.1, отличающийся тем, что первый и второй цементированные карбиды содержат карбид вольфрама, связанный связующим.

3. Составной валок по п.2, отличающийся тем, что содержание связующего в первом цементированном карбиде внутреннего сердечника (22) составляет от приблизительно 6% до приблизительно 30% по весу.

4. Составной валок по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что первый и второй цементированные карбиды выполнены из различных цементированных карбидов.

5. Составной валок по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что первый цементированный карбид внутреннего сердечника (22) содержит приблизительно 100% по весу переработанного цементированного карбида.

6. Составной валок по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что второй цементированный карбид упомянутой по меньшей мере одной внешней втулки (24) состоит из первичного цементированного карбида.

7. Составной валок по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что первый цементированный карбид внутреннего сердечника (22) имеет меньшую плотность, чем второй цементированный карбид упомянутой по меньшей мере одной внешней втулки (24).

8. Составной валок по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что спеченный внутренний сердечник и по меньшей мере одна внешняя втулка сплавлены вместе с созданием единого тела, и первый цементированный карбид и второй цементированный карбид имеют разные температуры плавления, причем собранные спеченный по меньшей мере один внутренний сердечник и спеченную по меньшей мере одну внешнюю втулку нагревают до температуры, которая является промежуточной между температурами плавления спеченных сердечника и втулки или ниже температуры плавления того из спеченных сердечника и втулки, которая имеет меньшую температуру спекания, чтобы сплавить эти сердечник и втулку в граничной зоне связывания с созданием единого тела.

9. Способ получения составного валка (20) для прокатного стана, включающий следующие этапы:

обеспечивают по меньшей мере один спеченный внутренний сердечник (22), образованный из первого цементированного карбида;

обеспечивают по меньшей мере одну спеченную внешнюю втулку (24), образованную из второго цементированного карбида;

собирают внутренний сердечник и по меньшей мере одну внешнюю втулку, причем по меньшей мере одна внешняя втулка и упомянутый внутренний сердечник имеют поверхности (26, 28) соединения, при этом внутренний сердечник и спеченную по меньшей мере одну внешнюю втулку собирают с приведением в контакт поверхностей (26, 28) соединения и образования граничной зоны (3) связывания между ними; и

сплавляют вместе собранные внутренний сердечник (22) и упомянутую по меньшей мере одну внешнюю втулку (24) на граничной зоне (30) связывания с получением составного валка (20),

отличающийся тем, что

этап сплавления с получением составного валка включает нагрев без приложения внешнего давления с обеспечением теплового расширения между внутренним сердечником (22) и упомянутой по меньшей мере одной внешней втулкой (24) при приложении вакуума или газовой атмосферы к внутреннему сердечнику (22) и по меньшей мере одной внешней втулке (24).

10. Способ по п.9, в котором каждый из первого и второго цементированных карбидов содержит карбид вольфрама, связанный связующим.

11. Способ по п.9 или 10, отличающийся тем, что первый и второй цементированные карбиды выполнены из различных цементированных карбидов.

12. Способ по любому из пп.9-11, отличающийся тем, что спеченный внутренний сердечник и по меньшей мере одну спеченную внешнюю втулку сплавляют вместе с созданием единого тела, причем первый и второй цементированные карбиды имеют разные температуры плавления, причем собранные спеченный по меньшей мере один внутренний сердечник и спеченную по меньшей мере одну внешнюю втулку нагревают до температуры, которая является промежуточной между температурами плавления спеченных сердечника и втулки или ниже температуры плавления того из спеченных сердечника и втулки, кто имеет меньшую температуру спекания, чтобы сплавить эти сердечник и втулку в граничной зоне связывания с созданием единого тела.

13. Способ по любому из пп.9-12, отличающийся тем, что этап сборки включает осуществление сжимания внутреннего сердечника в жидком азоте и его запрессовку в упомянутую по меньшей мере одну внешнюю втулку, причем тепловое расширение между внутренним сердечником и упомянутой по меньшей мере одной внешней втулкой обеспечивает прочное соединение в граничной зоне связывания.

14. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что собранные спеченный внутренний сердечник (22) и упомянутую по меньшей мере одну внешнюю втулку (24) нагревают до температуры в диапазоне от приблизительно 1340°С до приблизительно 1360°С.

15. Способ по любому из пп.12-14, отличающийся тем, что собранные спеченный внутренний сердечник (22) и упомянутую по меньшей мере одну внешнюю втулку (24) нагревают в течение периода времени, составляющего от приблизительно 10 минут до приблизительно 30 минут.

16. Способ по любому из пп.9-15, отличающийся наличием перед сборкой этапа механической обработки спеченного внутреннего сердечника (22) и упомянутой по меньшей мере одной спеченной внешней втулки (24) для обеспечения более плотной посадки между ними.

17. Составной валок (20) для прокатного стана, содержащий:

- спеченный внутренний сердечник (22) из первого цементированного карбида; и

- спеченную внешнюю втулку (24) из второго цементированного карбида, расположенную вокруг внутреннего сердечника (22) и сплавленную с ним,

отличающийся тем, что внутренний сердечник (22) и внешняя втулка (24) сплавлены вместе посредством нагрева без приложения внешнего давления и с обеспечением теплового расширения между внутренним сердечником (22) и внешней втулкой (24) при воздействии на внутренний сердечник (22) и внешнюю втулку (24) вакуумом или газовой атмосферой, причем первый цементированный карбид отличается от второго цементированного карбида и первый цементированный карбид спеченного внутреннего сердечника (22) имеет меньшую плотность, чем второй цементированный карбид спеченной внешней втулки (24).

18. Составной валок по п.17, отличающийся тем, что первый цементированный карбид спеченного внутреннего сердечника (22) содержит приблизительно 100% по весу переработанного цементированного карбида.

19. Составной валок по п. 17 или 18, отличающийся тем, что второй цементированный карбид спеченной внешней втулки (24) представляет собой первичный цементированный карбид.

20. Составной валок по любому из пп.17-19, отличающийся тем, что спеченный внутренний сердечник и спеченная внешняя втулка сплавлены вместе с созданием единого тела, и первый цементированный карбид и второй цементированный карбид имеют разные температуры плавления, причем собранные спеченный внутренний сердечник и спеченную внешнюю втулку нагревают до температуры, которая является промежуточной между температурами плавления спеченных сердечника и втулки или ниже температуры плавления того из спеченных сердечника и втулки, который имеет меньшую температуру спекания, чтобы сплавить эти сердечник и втулку в граничной зоне связывания с созданием единого тела.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технической керамике в виде композиционного материала SiC-TiN. Способ включает горячее прессование порошковой смеси.
Изобретение относится к радиопоглощающим конструкционным материалам. Материал содержит 30-60 мас.% карбида кремния, 20-50 мас.% наполнителей в виде ферритов на основе ВаО и СoО и остальное керамическая связка на основе титаната марганца и оксида алюминия.

Группа изобретений относится к изготовлению режущего устройства. Режущее устройство содержит карбидный субстрат, содержащий кобальт, и полученный спеканием порошка слой поликристаллического алмаза.

Изобретение относится к получению металлокерамической порошковой композиции, использующейся для изготовления деталей методом аддитивных технологий. Способ включает приготовление порошковой смеси и механический синтез смеси в планетарной мельнице.
Изобретение относится к получению композиционного материала на основе карбидов кремния и титана, включающий приготовление порошковой смеси, состоящей из титана, карбида кремния и графита, и механоактивацию порошковой смеси.
Группа изобретений относится к получению композиционного материала, содержащего металлическую матрицу и упрочняющие наночастицы. Способ включает подготовку смеси исходных материалов и ее механическое легирование.

Изобретение относится к изготовлению композиционного материала для изделий электронной техники СВЧ на основе металлической матрицы в виде алюминиевого сплава и неметаллического наполнителя в виде карбида кремния.

Группа изобретений относится к изготовлению гибридных композиционных материалов с высокими значениями прочности, твердости и вязкости разрушения. Шихта содержит 25-65 об.% порошка карбида вольфрама, 10-30 об.% порошка стали Гадфильда 110Г13, 25-65 об.% порошков диоксида циркония и оксида алюминия при их весовом соотношении 4:1.

Изобретение относится к технологии получения окислительно-стойких ультравысокотемпературных керамических композиционных материалов состава MB2/SiC, где М=Zr и/или Hf с нанокристаллическим карбидом кремния, которые могут быть использованы в качестве окислительно-, химически- и эрозионно-стойких материалов в потоках воздуха при температурах выше 2000°С, для создания авиационной, космической и ракетной техники, отопительных систем, теплоэлектростанций, а также в технологиях атомной энергетики, в химической и нефтехимической промышленности.
Группа изобретений относится к получению цементированного карбида, который может быть использован для изготовления режущего инструмента. Способ включает стадии формирования шлама, содержащего жидкость для измельчения, порошки связующих металлов, первую порошковую фракцию и вторую порошковую фракцию, измельчение, сушку, прессование и спекание шлама.

Группа изобретений относится к армированному пропитанному матричному скважинному снаряду, способу его армирования, а также к армированному пропитанному матричному буровому долоту.

Группа изобретений относится к локальной наплавке термомеханической детали из сверхсплава с закреплением наплавляемого материала в повреждении детали. Сначала на подготовительном этапе в камерной матрице для искрового спекания выполняют форму, имеющую вид отпечатка по меньшей мере одной наплавляемой части поврежденной детали, вводят в форму слой порошка припоя и по меньшей мере один слой на основе порошка сверхсплава с образованием многослойного набора порошков, затем проводят искровое спекание полученного многослойного набора путем воздействия давлением и пропускания импульсного тока с подъемом температуры с получением преформы, имеющей градиенты композиции в многослойном наборе порошков, со стороной припоя и сверхсплавом на его поверхности.

Изобретение относится к технологии изготовления медно-титановых токопроводящих контактных элементов. Медный и титановый компоненты сопрягают друг с другом и соединяют в медно-титановый токопроводящий контактный элемент.

Изобретение относится к способу ремонта металлической детали. Осуществляют наплавку поврежденных частей детали порошком металла на упомянутую деталь.

Изобретение относится к получению поликристаллического алмазного режущего элемента методом порошковой металлургии. Может использоваться для изготовления долот для бурения подземных пород.

Изобретение относится к порошковой металлургии. Деталь (3), полученная методом порошковой металлургии, содержит посадочное основание (16) для установки уплотнительного элемента.

Изобретение относится к области металлургии, а именно, к изготовлению сектора газотурбинного двигателя. Способ изготовления сектора колеса газотурбинного двигателя (11), содержащего лопатки (9), установленные в полках (7, 8) лопаток включает изготовление лопаток (9) отдельно от полок (7, 8) лопаток; приготовление смеси металлического порошка с термопластическим связующим материалом; впрыскивание смеси в литейную форму для получения заготовок полок (7, 8) лопаток; удаление связующего материала из заготовок полок (7, 8) лопаток; соединение лопаток (9) с заготовками полок (7, 8) лопаток путем установки лопаток (9) между внутренней (8) и внешней (7) полками лопаток.

Изобретение относится к способу изготовления изделий для бурения, содержащих спеченный цементированный карбид, в частности, бурового долота и его деталей, таких как корпус долота и конические шарошки.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению инструментов, содержащих вставки с поликристаллическими алмазами. Может использоваться для резания, сверления, фрезеровки, размола, бурения и других абразивных работ.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности изготовлению микросверла для механической обработки микроотверстий, состоящего из двух спеченных деталей.

Изобретение относится к изготовлению полых дисков роторов турбин газотурбинных двигателей. Полый диск ротора турбины изготавливают в виде единой детали методом трехмерной печати, содержащей ступицу, полотно, включающее две стенки, образующие полость, и обод.

Группа изобретений относится к составным валкам для прокатного стана. Составной валок содержит спеченный внутренний сердечник из первого цементированного карбида и по меньшей мере одну спеченную внешнюю втулку из второго цементированного карбида, расположенную вокруг внутреннего сердечника. Внешняя втулка и внутренний сердечник собраны вместе и имеют поверхности соединения и граничную зону связывания в месте контакта. Внутренний сердечник и упомянутая по меньшей мере одна внешняя втулка сплавлены вместе посредством нагрева без приложения внешнего давления с обеспечением теплового расширения между внутренним сердечником и упомянутой по меньшей мере одной втулкой при воздействии на по меньшей мере внутренний сердечник и по меньшей мере одну внешнюю втулку вакуумом или газовой атмосферой. Обеспечивается получение составного валка без приложения внешнего давления. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл., 1 пр.

Наверх