к.т.н., доцент кафедры «Машины и технологии обработки давлением и машиностроения»
455000, Челябинская обл., Магнитогорск, ул. Ленина, 38
Cand. Sci. (Eng), Assist. Professor of the Chair “Machinery and Metal Forming Technology and Mechanical Engineering”
Magnitogorsk
д.т.н., профессор кафедры «Машины и технологии обработки давлением и машиностроения»
455000, Челябинская обл., Магнитогорск, ул. Ленина, 38
Dr. Sci. (Eng), Professor of the Chair “Machinery and Metal Forming Technology and Mechanical Engineering”
Magnitogorsk
д.т.н, профессор кафедры технологий обработки материалов
455000, Челябинская обл., Магнитогорск, ул. Ленина, 38
Dr. Sci. (Eng), Professor of the Chair “Materials Processing Technologies”
Magnitogorsk
магистр кафедры «Машины и технологии обработки давлением и машиностроения»
455000, Челябинская обл., Магнитогорск, ул. Ленина, 38
MA Student of the Chair “Machinery and Metal Forming Technology and Mechanical Engineering”
Magnitogorsk
Представлен наиболее распространенный способ формирования микрогеометрии поверхности валков дрессировочных станов, обеспечивающий требуемую шероховатость холоднокатаной полосы (дробеметная обработка). Исследования по насечке поверхности проведены на промышленной установке «Виллибратор», металлографические исследования выполнены на оптическом микроскопе MEIJI 2700 и растровом электронном микроскопе JSM-6490LV. Выявлено измельчение структуры поверхностного слоя при взаимодействии материала валка с дробью. Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований по оценке упрочняющего действия дробеметной обработки (ДМО) на формируемый шероховатый слой прокатного валка. Для теоретического анализа процесса ДМО использован один из методов теории пластичности (метод нижней оценки). Для упрощения математических выкладок микровпадина валка аппроксимирована сферической поверхностью. Получена количественная оценка степени деформации и глубины упрочненного слоя, которые определяются скоростью дроби и твердостью поверхности валка. Глубина упрочненного слоя определяется размерами используемой дроби и в меньшей степени скоростью соударения дроби о поверхность валка и твердостью текстурируемой поверхности. При анализе литературных источников установлено, что увеличение твердости на одну единицу влечет повышение стойкости в среднем на 3 %. Применение ДМО позволяет сократить время перевалки валков дрессировочных станов на 6,0 – 10,5 % в зависимости от используемых режимов насечки валков дробью. Повышение твердости поверхностного слоя является следствием измельчения его структуры в процессе взаимодействия с дробью. Выявлено, что увеличение твердости поверхностного слоя приводит к повышению его износостойкости и усталостной прочности. Установлено, что при скорости 60 м/с твердость повышается примерно на 3,5 единицы.
The paper presents shot blasting (SB) as the most common method of arrangement of temper mills rolls surface microgeometry, providing required roughness of the cold-rolled strip. The surface riffing studies were carried out at the Willibrator industrial unit; metallographic studies were performed using MEIJI 2700 optical microscope and JSM-6490LV scanning electron microscope. Refinement of the surface layer structure during interaction of the roll material with the grit was revealed. In the work the lower bound method, one of the methods of plasticity theory, is used for theoretical analysis of the SB process. To make computations easier, the roll microcave is approximated to spherical shape. Quantitative estimates of deformation degree and the depth of hardened layer were determined by speed of the grit and hardness of the roll surface. The depth of hardened layer is obtained by the size of used grit, and to a lesser extent, by the speed of grit impact on the roll surface and textured surface hardness. It has been searched out in literature that increase in hardness by one unit leads in average to 3 % increase in resistance. Thus, SB application allows reduction of time of rolls rehandling of temper mills by 6.0 – 10.5 %, depending on application modes of rolls riffing with grit. Analysis of microstructure have shown that increase in hardness of the surface layer is a consequence of refinement of its structure in process of interaction with the grit. It has been revealed that increase in hardness of the surface layer leads to an increase in its wear resistance and fatigue strength. The authors of the work have found that at speed of 60 m/s the hardness increases by 3.5 units.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.