Валки для прокатных станов являются неотъемлемой частью металлургического оборудования. Они играют ключевую роль в процессе прокатки — формировании металлической заготовки посредством сжатия между вращающимися цилиндрами. Надёжность, износостойкость и долговечность валков напрямую зависят от материалов, из которых они изготовлены. В данной статье рассмотрим, какие именно материалы используются при производстве валков, в зависимости от их типа, условий эксплуатации и требований к качеству прокатной продукции.
Основные функции валков
Перед тем как углубиться в материалы, важно понимать, что валки выполняют несколько критически важных функций:
-
передают давление к заготовке во время прокатки;
-
обеспечивают нужную форму и размер изделия;
-
влияют на качество поверхности металла.
В связи с высокой нагрузкой, температурным воздействием и абразивным износом, материалы для валков должны обладать особыми свойствами.
Классификация валков по материалу
Существует множество типов валков, и материалы для их изготовления выбираются исходя из конкретного применения. Наиболее распространённые классы включают:
1. Чугунные валки
Чугун широко применяется в производстве валков благодаря его хорошей обрабатываемости и способности выдерживать умеренные нагрузки. Основные типы:
-
Серый чугун — используется в валках для черновой прокатки при низких температурах.
-
Высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧШГ) — сочетает прочность стали и обрабатываемость чугуна, широко применяется в мелкосерийной прокатке.
-
Чугун с графитовой основой — используется в валках для финишной прокатки, особенно в производстве листов и тонких полос.
2. Стальные валки
Для тяжёлых условий и высокой точности применяются стальные валки. Они обладают высокой прочностью, твердостью и устойчивостью к износу. Разновидности:
-
Углеродистая и низколегированная сталь — для черновой прокатки заготовок.
-
Хромистая, никелевая, молибденовая сталь — обеспечивает лучшую твердость и термостойкость, используется в горячей прокатке.
-
Инструментальная сталь — применяется в финишных операциях и при необходимости высокой точности поверхности.
Композитные материалы и наплавки
В последние десятилетия всё чаще используются комбинированные валки, где рабочая поверхность изготавливается из износостойкого материала, а сердцевина — из более дешёвого и прочного.
Такие валки могут иметь наплавленный слой карбида вольфрама, хрома или других износостойких сплавов, что существенно продлевает срок их службы. Технология наплавки позволяет получать рабочую зону с твёрдостью до 65–70 HRC при сохранении общей прочности конструкции.
Графитизированные и карбидные валки
Для высокоскоростной прокатки применяются карбидные валки — они состоят из порошковых материалов, таких как карбид вольфрама и кобальта. Эти валки используются в проволочной и тонколистовой прокатке, где особенно важна износостойкость и точность.
Графитизированные материалы применяются в условиях, где требуется высокая термостойкость и устойчивость к тепловым ударам.
Выбор материала в зависимости от условий
Выбор материала валка определяется:
-
температурой процесса (горячая или холодная прокатка);
-
типом прокатываемого металла (сталь, алюминий, медь);
-
требуемой точностью и скоростью прокатки;
-
ожидаемой долговечностью и износостойкостью.
Заключение
Современное производство валков базируется на научном подходе к выбору материалов. Инновационные технологии, такие как порошковая металлургия, комбинированные конструкции и наплавки, позволяют создавать изделия, оптимально подходящие под конкретные условия эксплуатации. Правильный выбор материала валка — это залог стабильной и качественной работы прокатного стана, снижение затрат на обслуживание и повышение эффективности всего производства.
Post time: 04-17-2025
