Повышение износостойкости валков

Надежность и долговечность валков, зависящие от их стойкости, в значительной степени влияют на качество продукции, производительность и эффективность работы станов. Для достижения максимальной износостойкости необходимо обеспечить улучшение условий работы валков, правильный выбор материала и способов упрочнения поверхности бочки.

При горячей прокатке существенно повышает износостойкость валков защита от воздействия высоких температур и правильный выбор системы их охлаждения. При охлаждении водой валки изнашиваются значительно быстрее, чем воздушном охлаждении, хотя эффективность водяного охлаждения выше.

Износостойкость валков повышается с понижением запыленности воздуха в цехах (уменьшается абразивный износ) и поддержанием постоянной температуры зимой и летом.

К мероприятиям по улучшению условий работы валков относят также временное и правильное техническое обслуживание, повышение уровня специализации, рациональное планирование загрузки оборудования.

Износостойкость валков в значительной мере зависит от химического состава, структуры, физико-механических свойств поверхностных слоев. Повысить сопротивление износу можно, добиваясь оптимальной шероховатости валков которую подбирают опытным путем. Значительное повышение износостойкости достигается при поверхностной закалке токами высокой частоты (до 500 кГц). Закалка ТВЧ позволяет получать валки с твердым износостойким покрытием сравнительно вязкой и мягкой сердцевиной. Для высокочастотной закалки применяют индукторы различной конструкции.

К числу наиболее эффективных методов упрочнения и восстановления прокатных валков относят наплавку. Сущность процесса состоит в расплавлении присадочного металла теплом электрической дуги, газового пламени или других источников тепла и сплавлении его с материалом валков. Наиболее широко применяется электродуговая наплавка с использованием присадочного металла в виде электродов под слоем флюсов или в среде защитного газа. При механизированной наплавке валка под слоем флюса (рис. 1.9) электродная проволока 1 непрерывно подается к месту наплавки, подвод тока осуществляется через концентрично укрепленную втулку 2, возникающая дуга 3 вызывает расплавление электрода и металла валка 4. Расплавленный металл создает сварочную ванну 5. После кристаллизации образуется наплавленный валик 6, покрытый шлаковой коркой 7 и нерасплавившимся флюсом 8. Избыток флюса осыпается, а шлаковая корка удаляется. Для повышения качества наплавки ее ведут с предварительным подогревом валков.

В настоящее время получают распространение такие виды наплавки, как плазменная (рис. 1.10), автоматическая вибродуговая, наплавка электродами спеченных материалов и др.

Для повышения стойкости валков многовалковых станов применяют высокотемпературную термомехани­ческую поверхностную обработку (ВТМПО), которая предусматривает совмещение операций нагрева, де­формирования и охлаждения. Сущ­ность ВТМПО применительно к вал­кам холодной прокатки заключается в нагреве поверхностного слоя опреде­ленной глубины до аустенитного сос­тояния, пластическом деформирова­нии поверхностных слоев роликами при температуре аустенитизации и резком немедленном охлаждении. Обработку выполняют так, чтобы после пластической деформации не успевали происходить процессы рек­ристаллизации. Структура и соответ­ствующие свойства металла сердце­вины валка формируются в результа­те предварительной термической об­работки.