ГлавнаяДля различных станов изготовляют валки в зависимости от сортамента, свойств и состояния (холодное, теплое, горячее) прокатываемого материала. Так, для горячей прокатки листов из титановых сплавов, сопровождающейся высокими температурами валки должны обладать большой теплопрочностью, поэтому их изготовляют из литой или кованой углеродистой стали с большой вязкостью.
Валки листовых станов должны обладать большой прочностью и большой поверхностной твердостью. В связи с этим твердость поверхности бочки рабочих валков по Шору должна быть 92—102.
Широко применяют при прокатке титана валки с различными свойствами в сердцевине и на поверхности (мягкой сердцевиной, хорошо сопротивляющейся изгибу, и твердой поверхностью, хорошо сопротивляющейся износу). Кроме того, для прокатки высокопрочных титановых сплавов применяют валки из легированных сталей: 9Х, 9X2, 9ХФ, 9Х2СФ, 9Х2СВФ, 9Х2МФ.
На многовалковых станах применяют валки из инструментальной стали и карбидовольфрамовые валки с твердостью до HRC 80.
Так, на 20-валковых станах рабочие валки и опорные ролики (оси) изготавливают из стали 9Х, опорные валки — из сталей 20ХН3А, 30ХГТ и 18ХНВ.
Опорные валки обычно закаливают на меньшую твердость, чем рабочие, что значительно снижает вероятность передачи при прокатке дефектов с поверхности опорных валков на рабочие. Причем бочки валка должны иметь одинаковую твердость по всей площади.
Все валки из легированной стали подвергают соответствующей термообработке. Закаленный слой должен составлять не менее 4% радиуса валков.
При прокатке листов валки упруго деформируются от действия изгибающего момента и перерезывающих сил, сплющиваются на участке контакта между собой, а также валка с полосой. В процессе прокатки происходит также тепловое расширение валков.
Изменение профиля рабочих валков на 4-валковых станах в зависимости от температуры рассчитывают по формуле
Ar = DoAt/2,
где D — диаметр рабочего валка;
а — коэффициент линейного расширения валка;
Аt — разность температур поверхности валка в средней части бочки и у края
При расчетах профиля валков по этой формуле необходимо вводить поправочный коэффициент 0,9, учитывающий уменьшение разогрева сердцевины.
Компенсировать упругую деформацию валков можно правильным подбором исходного профиля валков и регулированием их теплового расширения так, чтобы при данных условиях прокатки щель между рабочими валками была параллельной в пределе или обеспечивалась бы равномерная вытяжка по ширине. Иначе полоса будет иметь поперечную разнотолщинность и неудовлетворительную планшетность.
Исходный профиль всех валков обычно определяют расчетом, а затем проверяют экспериментально. Прогиб валка зависит от давления металла на валки, которое в свою очередь зависит от величины обжатия. Регулировкой обжатия можно увеличить или уменьшить величину упругого изгиба валков.
В зависимости от свойств сплава, толщины и ширины прокатываемых листов применяют следующие разновидности профилировки валков
- одинаковая выпуклость или вогнутость бочек верхнего и нижнего рабочих валков
- неодинаковая выпуклость или вогнутость бочек верхнего и нижнего рабочих валков;
- один валок с выпуклой или вогнутой бочкой, другой — с цилиндрической.
Опорные валки во всех случаях изготавливают цилиндрическими.