Температурные напряжения в стенке валка.

В процессе закалки в валке возникают временные напряжения, которые при определенных условиях могут превысить предел прочности материала, что приведет к разрушению валка. Температурные напряжения пропорциональны перепаду температур по телу валка. Поэтому перед закалкой валок подвергают предварительному подогреву. На разработанной установке этот процесс можно осуществлять при помощи распределенных газовых горелок, т.к. валок находится в горизонтальном положении. Использование газовых горелок предоставляет возможность регулировать подогрев валка в широком диапазоне скоростей и температур нагрева по сравнению с индукционным.

Предварительный подогрев играет двоякую роль: с одной стороны, чем больше температура подогрева, тем меньше величина температурных напряжений при последующей закалке; с другой стороны при этом уменьшается глубина активного слоя. Минимально допустимая температура предварительного подогрева и скорость нагрева зависят от размеров валка, поэтому для каждого типоразмера валка эти параметры определяются расчетным путем. Для расчета напряжений необходимо знать распределение температуры по радиусу валка. Для расчета температурных полей использовалось общее решение дифференциального уравнения теплопроводности.

В результате экспериментов, проводимых непосредственно на валках, было установлено, что закалка валков на разработанной установке обеспечивает соответствие получаемых параметров требованиям ГОСТ 3541. Одним из основных требований является величина активного слоя. Валки из стали 9Х2МФ после перезакалки на разработанной установке имеют глубину закаленного слоя 10-15 мм, валки из стали 60Х2СМФ - до 20 мм.

Назад