Определение рациональных режимов термической обработки литых прокатных валков из заэвтектоидной стали 170ХНМ

Abstract

Рассмотрен вопрос по рационализации режимов термической обработки прокатных валков из заэвтектоидной стали 170ХНМ. Отмечено, что для условий ЗАО «Магнитогорский завод прокатных валков» такое решение без значительных финансовых затрат приведет к частичному решению проблемы лимитирующего звена по печам термической обработки, задействованных в технологическом цикле производства монометаллических прокатных валков из стали 170ХНМ. Показано, что для решения поставленной задачи произведена адаптация математического аппарата, обеспечивающая прогнозирование теплового состояния бочки прокатного валка в процессе ее термообработки. Численное решение задачи теплопроводности методом конечных разностей в радиальных координатах позволило существенным образом уменьшить машинное время расчета цикла термической обработки, как следствие, привело к возможности увеличения количества пассивных экспериментов, направленных на рационализацию времени отжига прокатных валков. Представлены данные по изменению теплофизических свойств материала стали 170ХНМ в температурном интервале 20–1100 °С, применяемые в качестве условия однозначности при прогнозировании теплового состояния прокатного валка, находящегося в рабочей зоне термической печи. Полученные теоретические решения и экспериментальные данные положены в основу алгоритмов программы оценки теплового и напряженного состояния бочки прокатного валка TermoRoll V1.1. Показано, что решение разработанного программного продукта позволило сократить время термической обработки валков из стали 170ХНМ на 7–12,3 % в зависимости от диаметра бочки валка, кроме того, предложенные решения применены при проектировании технологического цикла термической обработки крупногабаритных валков диаметрами до 1450 мм.