ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ № 42-013-05 

Данная работа является результатом выполнения технологической разработки.

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что валок сначала эксплуатируют в клети, затем через заданное количество перешлифовок подвергают профилактической токарной обработке. Причем через 1-5 таких токарных обработок вместо очередной проводят термическую обработку, в процессе которой валок нагревают со скоростью не более 45 ⁰ С/ч до температуры 350-450 ⁰ С, выдерживают 2-20 часов и охлаждают со скоростью не более 45 С/ч.

Известно, что по мере увеличения числа кампаний эксплуатации валка в его поверхностном слое накапливаются дефекты усталостного характера, которые удаляются профилактической токарной обработкой на заданную глубину.

С целью уменьшения расхода активного слоя величину токарной обработки назначают как можно меньше - как правило, 5-10 мм. Однако, как показали исследования, разупрочненный слой часто имеет большую глубину, и следовательно, полностью не удаляется профилактической токарной обработкой. При дальнейшей эксплуатации такого валка перед очередной токарной обработкой глубина разупрочненного слоя уже будет расти и значительно превышать его величину первой токарной обработкой, а глубина съема при токарной обработке остается неизменной. В результате в поверхностном слое бочки валка накапливаются дефекты усталостного характера, которые приводят к образованию трещин и выкрошек.

Проведенные исследования показали, что разрушение валка протекает в несколько стадий: накопление остаточных напряжений в зарождение микродефектов; увеличение размеров микротрещин до образования макротрещин; разрушение поверхностного слоя валка. При этом было установлено, что еще на стадии накопления напряжений и микродефектов понизить в валке уровень остаточных напряжений, имевшихся в валке после изготовления и накопленных при эксплуатации, то наступление следующей стадии разрушения, приводящей к необратимым последствиям, можно будет избежать. Снижение уровня напряжений может быть достигнуто за счет проведения специальной стабилизирующей термической обработки, причем ее можно проводить вместо очередной профилактической токарной обработки, которую назначают для удаления дефектного слоя, т.к. эксплуатационные свойства этого слоя после термообработки полностью восстанавливаются. При проведении термической обработки не только восстанавливаются свойства наружного пластифицированного слоя, но и уменьшается уровень остаточных напряжений во всем активном слое и в объеме валка. В результате, при дальнейшей эксплуатации валка уменьшается вероятность образования трещин и выкрошек.

Известно, что прокатные валки могут иметь разный уровень твердости рабочего слоя. Так, например, опорные валки станов горячей прокатки имеют твердость 35-65HSD. Нижнее значение твердости характерно для нормализованных валков, верхнее - для закаленных. Валки с низкой твердостью в процессе эксплуатации быстро наклепываются и более склонны к выкрашиванию. Поэтому такие валки следует подвергать термической обработке уже после одной профилактической токарной обработки. Валки с высокой твердостью наклепываются меньше и термическую обработку им можно проводить при значительном уменьшении диаметра, вплоть до пяти профилактических токарных обработок.