Изготовление литых отбеленных прокатных валков

Валки различают на прокатные и размалывающие.

Прокатные валки являются важной сменной частью прокатных станов, их расход от массы получаемого металлопроката составляет 0,5%. Поэтому экономичное и качественное изготовление валков является важной задачей.

По назначению валки делятся на гладкие - для листовых прокатных станов и калиброванные - для сортовых станов.

Валок состоит из бочки, шеек, служащих для поддержания валка в подшипниках и трефов для соединения с приводом.

1 – кокиль; 2 – опока верха; 3 – опока низа; 4 – ЛПС.

Рисунок 22 – Схема формовки прокатного валка

По характеру работы валки делятся на обжимные, черновые и чистовые. В зависимости от температурных условий прокатки – для холодной прокатки и для горячей прокатки.

К валкам предъявляют следующие требования.

1. Поверхность валка должна обладать высокой твердостью, износостойкостью с минимальной шероховатостью чтобы не деформироваться от давления при прокатке

2. Сердцевина валка, шейки и трефы должны обладать достаточной пластичностью во избежание поломок.

Твердые отбеленные валки применяют в листопрокатном производстве. Полутвердые валки из СЧ с перлитной или перлитно-цементитной структурой применяют при прокатке крупного сорта.

Габаритные размеры валков следующие: диаметр 150-1000 мм, длина 600-4000 мм.

Литые валки изготавливаются в основном вертикально, при этом бочка заливается в кокиль, а шейки, трефы и прибыль в формовочной смеси.

В зависимости от назначения глубина отбела составляет 8-35 мм, с её увеличением прочность валка уменьшается и возрастает опасность поломки.

Содержание углерода назначается в зависимости от необходимого отбела. Si – в зависимости от диаметра валка, способа формовки.

Жидкий чугун заливают при температуре 1250-1270 °С, при более высокой температуре образуются трещины, при более низкой – раковины и корольки.

Перед заливкой кокиль нагрев до 200-300 °С и покрывают противопригарным покрытием. Для уменьшения усадки прибыль засыпают древесным углем. Залитые валки остывают 10-12 часов, слишком ранняя выбивка может привести к образованию трещин.

Для повышения твердости, износостойкости, прочности чугун легируют.

Кроме валков с отбеленным слоем применяют также насквозь отбеленные малоуглеродистые низколегированные Cr-Ni чугуны с равномерной по сечению твердостью НВ = 300.

Малое отношение Ni:Cr обеспечивает получение сквозного отбела, а низкое содержание углерода – высокую прочность.

Легированные валки подвергаются термообработке для понижения твердости шеек и шрефов, для устранения литейных напряжений. Валки отжигают 24 часа при 620 °С, снижение твердости происходит за счет снижения мартенситной структуры в тростит-сорбитную с коагуляцией карбидов.

Отжигают только шейки валков и трефы, бочки обкладываются защитным покровом – кирпичами.

Малоуглеродистые валки отжигают при более высокой температуре – 800-850 °С для выравнивания состава, затем быстрое охлаждение до 300-400 °С, сфероидизация при температуре ниже критической и снятие напряжений при 400-450 °С.

Механическая обработка отбеленных валков очень сложна, т.к. приходится пользоваться очень малыми скоростями резания – 0,15 м/мин, либо ограничиться только шлифовкой, что удорожает стоимость валков из-за большого расхода наждачных кругов.