Иванова Л.Х., Колотило Е.В., Калашникова А.Ю., Симоненко В.В.

(НМетАУ, г. Днепропетровск)

Е-mail: muha55c@mail.ru

В нормативно-технической документации на чугунные прокатные валки указывается, что “... для снижения внутренних напряжений валки перед        эксплуатацией должны подвергаться естественному старению у потребителя. Устанавливаются следующие сроки естественного старения со времени           отливки: для валков с твердостью до 50 ед. Шора - не менее 3 месяцев;  для валков с твердостью 50 ед. Шора и выше - не менее 6 месяцев. По                    согласованию изготовителя с потребителем для снятия внутренних напряжений допускается валки подвергать термической обработке с целью ускорения их ввода в эксплуатацию”. Режимы термической обработки в ТУ не приводятся.

Кафедра литейного производства НМетАУ предлагает проводить        низко- или высокотемпературную обработку по следующим режимам.

Низкотемпературная термическая обработка:

а) для снижения внутренних напряжений – нагрев до температуры 400-500 ^оС со скоростью 25 град/ч, выдержка 0,025-0,05 м/ч и охлаждение с печью. Для двухслойных валков нагрев валков производится до температуры не выше 200-250 ^оС. В результате отжига общий характер структуры не изменяется.

б) для снижения твердости рабочего слоя валков – нагрев до температуры 600-650 ^оС со скоростью 25 град/ч, выдержка и охлаждение с печью. Величина твердости зависит от продолжительности выдержки. В результате отжига       изменяется строение перлита.

в) отжиг с горячего посада. Для снятия внутренних напряжений или   снижения твердости рабочего слоя валков производится загрузка валков сразу после выбивки из литейной формы в печь, нагретую до необходимой              температуры выдержки, выдержка для выравнивания температуры по сечению бочки валка и охлаждение с печью.

Высокотемпературная упрочняющая термическая обработка чугунного прокатного валка состоит из трех стадий:

- 1 стадия - диффузионный отжиг - медленный нагрев со скоростью 25 град/ч до 950-900^оС, выдержка 0,5-10 ч для аустенитизации матрицы;             поверхностный слой отливки нагревают несколько выше для повышения       содержания углерода в твердом растворе; охлаждение после выдержки следует производить со скоростью свыше 50^оС/ч до температуры 420-310^оС, а затем производят изотермическую выдержку в течение 1-4 ч для завершения          бейнитного превращения, цель - повышение износостойкости чугуна;

- 2 стадия - перлитизирующий отжиг - нагрев до температуры 650-           750 ^оС, выдержка 1-1,5 ч, при этом происходит превращение остаточного          аустенита в перлит, быстрое охлаждение  для исключения выделения карбидов из остаточного аустенита;

- 3 стадия - двухкратный отпуск для регулирования количества              остаточного аустенита - двойной нагрев до температуры 550-650^оС с              выдержкой 0,5-3 ч, охлаждение на воздухе после первого отпуска для           сорбитизации структуры и с печью после второго отпуска для снижения         остаточных напряжений; такой отпуск приводит к упрочнению и увеличению стойкости материала отливки к трещинообразованию.

Для термической обработки валков из хромистого чугуна возможно        применение режима, состоящего из 2 стадий:

- 1 стадия - диффузионный отжиг - медленный ступенчатый                  (производить дополнительную выдержку при 400 и 700 ^оС) нагрев со скоростью 25 град/ч до 950-900^оС; выдержка 0,5-10 ч для аустенитизации матрицы;          охлаждение после выдержки следует производить быстро со скоростью 100- 200 ^оС для получения аустенито-мартенситной матрицы;

- 2 стадия - двухкратный отпуск для регулировки количества остаточного аустенита в структуре - двойной нагрев до температуры 550-650^оС, выдержка 0,5-1 ч, охлаждение с печью после второго отпуска для снижения внутренних напряжений.