РАЗРАБОТКА РЕЖИМОВ КОВКИ БАНДАЖЕЙ ИЗ ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

Abstract

Основными материалами для изготовления кованых валков горячей прокатки традиционно являются хромоникелевые стали типа 50ХН и 60ХН и стали с более высоким содержанием углерода 75ХМ, 9Х2, 9ХФ и 9Х2МФ и др. Одним из основных элементов, определяющих эксплуатационную стойкость валков, является углерод, содержание которого в кованых валках обычно не превышает 0,85–0,95 %. Для производства кованых валков горячей прокатки предложена высокоуглеродистая заэвтектоидная сталь, которая отличается от известной стали 150ХНМ (ГОСТ 9487–80), применяемой для изготовления литых валков, несколько меньшим содержанием углерода, что позволяет изготавливать не литые, а более прочные кованые валки. Сталь 140Х2НМФБ содержит 1,2–1,4 % С, карбидообразующие легирующие элементы (Cr, Mo, V и Nb) для повышения износостойкости валков, а также никель для повышения прокаливаемости. Установлено, что предложенная сталь обладает пластичностью, достаточной для проведения горячей деформации (ковки) с небольшими единичными обжатиями. Установлен температурный интервал деформации слитков: температура конца деформации должна быть не ниже 900 °С, температура нагрева под ковку — 1150 °С. Исследована вероятность разрушения в различных зонах поковки при разной интенсивности обжатий и определены режимы обжатий предложенной труднодеформируемой стали для получения годной поковки. Математическое моделирование процесса раскатки колец выполнено методом конечных элементов с помощью пакета программ QForm. В результате проведенных исследований предложены режимы раскатки колец на оправке для новой высокоуглеродистой стали. Рекомендуемое обжатие по толщине кольца должно составлять не более 10–15 % из условия отсутствия трещин при ковке. По комплексу полученных свойств сталь рекомендуется для изготовления цельнокованых валков и бандажей для составных валков горячей прокатки из слитков массой до 10 т.