Моделирование локальных перегрузок валков при тонколистовой прокатке с целью повышения их стойкости

• Автор: Цун, Александр Менделевич
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 231 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 5.

1. ЛОКАЛЬНЫЕ ПЕРЕГРУЗКИ ВАЛКОВ СТАНОВ КВАРТО ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Виды локальных перегрузок валков.

1.2. Наследственная связь повреждений и разрушений валков

1.3. Механические свойства валков.

1.4. Пути повышения стойкости валков

1.5. Задачи исследования

2. ШТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ,СТОЙКОСТЬ ВАЛКОВ СТАНОВ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ЛИСТА

2.1. Частота повреждений валков.

2.2. Существенные факторы эксплуатации рабочих валков

2.3. Построение модели главных эффектов факторов эксплуатации опорных валков
2.4. Выводы по главе
3. ЭНЕРГОСИЛОВЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОХОЖДЕНИЯ СКЛАДОК ПРОКАТЫВАЕМОГО ЛИСТА ЧЕРЕЗ ВАЛКОВУЮ СИСТЕМУ СТАНА КВАРТО.
3.1. Этапы прохождения складок через валковую систему
3.2. Коыпактирование складки
3.3. Прокатка компактной складки
3.4. Решение сопряженной задачи теплообмена на контакте
валокполоса при прокатке складки
3.4.1. Функция удельной поверхностной мощности тепловыделения .
3.4.2. Сопряженная задача теплообмена в очаге деформации полосы.
3.5. Контактные нагрузки в валковой системе кварто при прокатке складок полосы
3.5.1. Методика анализа нагрузок на валки.
3.5.2. Нагрузки на валки
3.6. Выводы по главе.
НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИКОНТАКТНЫХ ЗОН ВАЛКОВ ПРИ ЛОКАЛЬНЫХ ПЕРЕГРУЗКАХ
4.1. Случаи пластического деформирования поверхностных слоев валков.
4.2. Методика исследования на разномодульных оптически чувствительных моделях. ИЗ
4.3. Влияние образования пластической зоны на напряженное состояние поверхностных слоев
4.4. Образование пластической области в моделях из стали 9X2.
4.5. Выводы по главе .
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И КОНСТРУКТИВНЫХ МЕР ПО ПОВЫШЕНИЮ УСТОЙЧИВОСТИ БАЖОВ В УСЛОВИЯХ ЛОКАЛЬНЫХ ПЕРЕГРУЗОК
5.1. Разработка рациональных режимов эксплуатации твердых валков станов холодной прокатки
5.2. Определение оптимальной длительности межперевалочного
отдыха валков
5.3. Восстановление работоспособности валков снятием поврежденного слоя
5.3.1. Величины съемов при шлифовке рабочих валков
5.3.2. Глубина наклепа и съемы при шлифовке опорных
валков.
5.4. Обкатка опорных валков в клети стана .
5.5. Обкатка и нагрев рабочих валков в клети стана
5.6. Определение желательного распределения механических свойств в закаленной зоне валков
Стр.
5.7. Повышение жесткости рабочих валков на раздавливание
5.8. Результаты реализации разработанных мероприятий
в промышленности
5.9. Выводы по главе.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


При разработке режимов эксплуатации рабочих валков исходят из того, что валки (особенно твердые - более НБ ) при изготовлении проходят закалку с большими скоростями охлаждения и отпуск при более низкой температуре, чем мягкие валки с поверхностной твердостью менее И 5 . При установке в непрерывный стан, где действуют высокие контактные нагрузки (порядка 0- МПа), естественно, происходит более быстрое разрушение поверхности твердых валков (отслоение и выкрошка) /3/. Создание переменных напряжений в валках осуществляют обкаткой их в дрессировочной клети. При этом контактные напряжения составляют 0-0 МПа, что соответствует стабилизирующей виброобработке /2,3,8,/. Опыт эксплуатации показывает, что увеличение межлеревалоч-ной работы валков способствует повышению их стойкости, но длительность межперевалочной работы в настоящее время определяется только состоянием микрогеометрии поверхности валков // и может быть существенно увеличена с повышением их твердости /, /, но при этом возрастает опасность усталостного разрушения. В работах /2,/, с точки зрения усталостной прочности, определена длительность работы до появления субмикроповреждений в поверхностных слоях, предложено либо удалять слой с усталостными повреждениями (толщиной 0,1-0,2 мм), либо направлять валок на принудительный отдых (промежуточный отпуск) или на перезакалку. Относительно длительности перевалочного отдыха, в зависимости от поврежденности валков, конкретные рекомендации в известной нам литературе отсутствуют, не приводятся связи длительности отдыха и стойкости валков. Применение промежуточного низко- и среднетемпературного отпуска позволяет снизить уровень остаточных напряжений и сократить число разрушений валков /2,,,/, стойкость валков возрастает до %, а число разрушений уменьшается в 2 раза. Отпуск валков производится. ЦНИИТМАШ в течение - мин до температур 0-0°С. Поскольку не все станы холодной прокатки оснащены установками индукционного нагрева, известны попытки проведения низкотемпературного отпуска в масляных ваннах //. Большое влияние на долговечность валков оказывает подогрев валков перед завалкой в клеть до рабочих температур. Нагрев валков производят подачей теплоносителя (вода, эмульсия, пар, воздух) на поверхность валка /-/, либо внутреннюю полость его /,/, а также индукционным методом /,/. Во всех случаях отмечается ускорение стабилизации теплового режима работы валков, уменьшение колебания тепловой выпуклости и термических напряжений, улучшение плоскостности прокатываемого металла. Применяющиеся в настоящее время установки для подогрева валков наряду с большими достоинствами имеют и недостатки: для подогрева требуется подвод дополнительной энергии от посторонних источников энергии (подогреватели, индукаторы и т. Таким образом, основными мероприятиями, позволяющими существенно повысить стойкость рабочих валков являются: обкатка при пониженных контактных нагрузках, сошлифовка слоев, в которых произошли структурные изменения вследствие термомеханического повреждения, организация межперевалочного отдыха и отпуска валков. Эффективность каждого из этих мероприятий определена в однофакторной постановке эксперимента и не позволяет оценить совокупного влияния хотя бы некоторых из этих факторов на стойкость валков и долю каждого фактора в совокупном эффекте с учетом действия локальных перегрузок. Основными мероприятиями, повышающими стойкость опорных валков, исследователи указывают сошлифовку поврежденного слоя (съем 3 мм на диаметр опорного валка) //, оптимальную профилировку и соотношение диаметров опорного и рабочего валков /5,8,,-, ,2/. Применение стали оптимального состава /4,,/. Необходимо заметить, что в отечественной и зарубежной литературе имеются данные /4,/ о повышенной работоспособности опорных валков из стали с пониженным содержанием углерода, но не приведены условия их эксплуатации, поэтому сравнивать стойкость валков затруднительно. Как показал анализ литературных данных, наиболее опасной и частой причиной локальных перегрузок и повреждений валков является попадание складок полосы в очаг деформации.