RU2365670C2 - Способ подготовки к эксплуатации инструмента для резки полосовой стали - Google Patents
Способ подготовки к эксплуатации инструмента для резки полосовой стали Download PDFInfo
- Publication number
- RU2365670C2 RU2365670C2 RU2007140658/02A RU2007140658A RU2365670C2 RU 2365670 C2 RU2365670 C2 RU 2365670C2 RU 2007140658/02 A RU2007140658/02 A RU 2007140658/02A RU 2007140658 A RU2007140658 A RU 2007140658A RU 2365670 C2 RU2365670 C2 RU 2365670C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutting
- mixture
- knives
- preparation
- cutting edges
- Prior art date
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 21
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000004880 explosion Methods 0.000 claims abstract description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 5
- -1 chrome carbides Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 238000010283 detonation spraying Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 4
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 abstract 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам подготовки к эксплуатации инструментов для резки полосовой стали, а именно к упрочнению режущих кромок ножей дисковых ножниц. Способ включает предварительную обработку режущих кромок путем их обдува крупнозернистым абразивом и нанесение на них износостойкого покрытия толщиной 10…25 мкм. Покрытие наносят путем газодетонационного напыления порошкообразной смеси карбидов хрома на никелевой связке фракционностью 55…60 мкм с давлением при взрыве смеси пропана и кислорода 2900…3200 МПа. Технический результат - повышение производительности режущего инструмента. 2 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к обработке металлов немеханическими способами и может быть использовано при подготовке к эксплуатации режущего инструмента, например дисковых ножниц, для продольного роспуска полосовой стали.
В настоящее время такую подготовку нередко осуществляют путем нанесения упрочняющих покрытий (электрическое, в электростатическом поле, напылением и др.) на инструмент. Используется также детонационное (т.е. с помощью взрыва) нанесение порошкообразных смесей на упрочняемую поверхность. Этот метод подробно рассматривается, например, в обзоре «Детонационные покрытия и их применение». М.: НИИМаш, 1977 г., серия с-6-3.
Такие упрочняющие покрытия наносят и на режущий инструмент, например ножи дисковых и кромкообрезных ножниц агрегатов резки металлургических заводов..
Известна технология подготовки (восстановления) упомянутого инструмента сваркой, что позволяет повысить его износостойкость в два-три раза (см. «Научные труды (межвузовский сборник) Липецкого эколого-гуманитарного института», Липецк: ЛЭГИ, 1998 г., с.19-20). Однако такое повышение износостойкости недостаточно для значительного повышения производительности агрегатов резки и снижения затрат на режущий инструмент.
Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является способ упрочнения металлических изделий по а.с. СССР №969782, кл. С23С 11/06, опубл. в БИ №40, 1982 г.
Этот способ заключается в нанесении на поверхность изделия износостойкого покрытия из порошковой смеси и характеризуется тем, что смесь порошков кремния и меди предварительно отжигают определенное время при заданной температуре, а потом осуществляют силицирование также при заданной температуре.
Известный способ неприемлем для подготовки (путем упрочнения) режущего инструмента, например дисковых ножей.
Технической задачей настоящего изобретения является снижение затрат на режущий инструмент и повышение производительности агрегатов за счет продления его рабочей кампании путем упрочнения поверхности инструмента.
Для решения этой задачи в способе упрочнения режущих кромок ножей дисковых ножниц для резки полосовой стали осуществляют предварительную обработку режущих кромок путем их обдува крупнозернистым абразивом и наносят на них износостойкое покрытие толщиной 10…25 мкм путем газодетонационного напыления порошкообразной смеси карбидов хрома на никелевой связке фракционностью 55…60 мкм с давлением при взрыве смеси пропана и кислорода 2900…3200 МПа; при этом соотношение пропана и кислорода в их смеси составляет 1:(9,5…10,5), а упрочнение режущих кромок ножей дисковых ножниц осуществляют до твердости 68…72 HRC.
Приведенные параметры предлагаемого способа получены в результате опытов и являются эмпирическими.
Сущность заявляемого технического решения заключается, во-первых, в определенной предварительной подготовке покрываемой поверхности, во-вторых, в оптимизации толщины покрытия и твердости обрабатываемой поверхности, в-третьих, в установлении состава взрываемой смеси и ее давления при взрыве и, в-четвертых, в определении состава порошкообразной смеси, используемой для покрытия. В результате этого достигается необходимое упрочнение режущего инструмента, на порядок повышающее его износостойкость при порезке листовой стали.
При реализации предлагаемого способа предварительно подготавливают режущий инструмент для покрытия. С этой целью его помещают в специальную камеру, где производится обдув дисковых ножей абразивным зерном (по аналогии с пескоструйной обработкой рабочей поверхности бочек прокатных листовых валков - см., например, Н.И.Шефтель. Холодная прокатка листовой стали. - М.: Металлургия, 1966 г., с.165). Затем инструмент покрывают порошкообразной смесью, которая напыляется с помощью взрыва (также в специальной камере) и внедряется в обрабатываемую поверхность, образуя износостойкий слой определенной толщины и твердости. Готовые дисковые ножи устанавливаются на валах ножниц агрегата.
Опытную проверку заявляемого способа осуществляли в ОАО «Магнитогорский меткомбинат». С этой целью дисковые ножи с агрегатов резки комбината подготавливали к эксплуатации путем упрочнения по предлагаемой технологии (с заявляемыми ее параметрами), а также с отклонениями от этих параметров. Результаты опытов оценивали по длительности рабочей кампании дисковых ножей при их эксплуатации (материал ножей - ст.6ХВ2С).
Наилучшие результаты (увеличение длительности рабочей кампании ножей в 8…10 раз с ростом производительности агрегатов резки на 20…30%) получены при использовании заявляемой технологии. Отклонения от нее ухудшали достигнутые показатели.
Так, использование при предварительной подготовке поверхности инструмента ее обдува мелким абразивным зерном привело к снижению максимально достигнутой длительности рабочей кампании дисковых ножей на 10…15%, а отсутствие предварительной подготовки поверхности снизило этот показатель в 2…2,5 раза. Длительность рабочей кампании уменьшилась как при толщине покрытия h<10 мкм, так и при h>25 мкм, в первом случае - из-за более быстрого его износа, а во втором - из-за частого отслаивания покрытия.
Изменение соотношения пропана и кислорода в их смеси изменяло и величину давления при детонации, что также ухудшило износостойкость покрытия ножей из вышеназванной марки стали, в основном из-за недостаточной твердости поверхности инструмента. Отклонения от рекомендуемой величины фракционности порошкообразной смеси карбидов хрома (причем только на никелевой связке) снизили износостойкость дисковых ножей при эксплуатации либо из-за малой твердости обработанной поверхности, либо из-за недостаточной когезии (сцепления) нанесенной смеси.
Способ, выбранный в качестве ближайшего аналога (см. выше), в опытах не опробовался ввиду заведомой его непригодности для упрочнения режущей поверхности инструмента.
Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость заявляемого объекта для достижения поставленной цели и его преимущества перед известным способом.
По данным технико-экономических исследований, проведенных в Центральной лаборатории комбината, внедрение заявляемого способа для упрочнения инструмента дисковых ножниц агрегатов резки ОАО «ММК» повысит их производительность (за счет продления рабочей кампании инструмента) в среднем на 25% при снижении затрат на режущий инструмент почти в полтора раза.
Пример конкретного выполнения
Подготавливаются к эксплуатации по заявляемому способу дисковые ножницы из ст.6ХВ2С.
Предварительная подготовка режущих поверхностей ножей - обдувом крупным абразивным порошком.
Покрытие толщиной 20 мкм наносится методом газодетонационного напыления при взрыве смеси пропана и кислорода в соотношении этих составляющих соответственно 1:10, а давление при взрыве 3000 МПа.
Наносимая порошкообразная смесь - карбиды хрома на никелевой связке с фракционностью 58 мкм.
Увеличение износостойкости покрытой поверхности ножей с твердостью 70 ед. HRc (по сравнению с непокрытой) - 4 раза.
Claims (3)
1. Способ упрочнения режущих кромок ножей дисковых ножниц для резки полосовой стали, включающий предварительную обработку режущих кромок путем их обдува крупнозернистым абразивом и нанесение на них износостойкого покрытия толщиной 10…25 мкм путем газодетонационного напыления порошкообразной смеси карбидов хрома на никелевой связке фракционностью 55…60 мкм с давлением при взрыве смеси пропана и кислорода 2900…3200 МПа.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что соотношение пропана и кислорода в смеси составляет 1:(9,5…10,5).
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что упрочнение режущих кромок ножей дисковых ножниц осуществляют до твердости 68…72 HRC.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007140658/02A RU2365670C2 (ru) | 2007-11-01 | 2007-11-01 | Способ подготовки к эксплуатации инструмента для резки полосовой стали |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007140658/02A RU2365670C2 (ru) | 2007-11-01 | 2007-11-01 | Способ подготовки к эксплуатации инструмента для резки полосовой стали |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007140658A RU2007140658A (ru) | 2009-05-10 |
| RU2365670C2 true RU2365670C2 (ru) | 2009-08-27 |
Family
ID=41019602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007140658/02A RU2365670C2 (ru) | 2007-11-01 | 2007-11-01 | Способ подготовки к эксплуатации инструмента для резки полосовой стали |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2365670C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2464357C1 (ru) * | 2011-03-31 | 2012-10-20 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Ран | Способ формирования кромок деталей машин |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1628558C (ru) * | 1989-01-12 | 1995-06-19 | Институт гидродинамики им.М.А.Лаврентьева | Способ создания газопорошкового потока |
| RU2061784C1 (ru) * | 1993-05-19 | 1996-06-10 | Институт структурной макрокинетики РАН | Порошковый композиционный материал для покрытий |
| JP2000045058A (ja) * | 1998-07-27 | 2000-02-15 | Hitachi Zosen Corp | 露点腐食防止方法 |
| RU2239001C1 (ru) * | 2003-04-18 | 2004-10-27 | Открытое акционерное общество "Череповецкий сталепрокатный завод" | Способ упрочнения инструмента |
| JP2005187890A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Fujimi Inc | 溶射用粉末 |
-
2007
- 2007-11-01 RU RU2007140658/02A patent/RU2365670C2/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1628558C (ru) * | 1989-01-12 | 1995-06-19 | Институт гидродинамики им.М.А.Лаврентьева | Способ создания газопорошкового потока |
| RU2061784C1 (ru) * | 1993-05-19 | 1996-06-10 | Институт структурной макрокинетики РАН | Порошковый композиционный материал для покрытий |
| JP2000045058A (ja) * | 1998-07-27 | 2000-02-15 | Hitachi Zosen Corp | 露点腐食防止方法 |
| RU2239001C1 (ru) * | 2003-04-18 | 2004-10-27 | Открытое акционерное общество "Череповецкий сталепрокатный завод" | Способ упрочнения инструмента |
| JP2005187890A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Fujimi Inc | 溶射用粉末 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2464357C1 (ru) * | 2011-03-31 | 2012-10-20 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Ран | Способ формирования кромок деталей машин |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007140658A (ru) | 2009-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kahraman et al. | Abrasive wear behaviour of powder flame sprayed coatings on steel substrates | |
| Pereira et al. | Wear behaviour of steel coatings produced by friction surfacing | |
| Matikainen et al. | Effect of nozzle geometry on the microstructure and properties of HVAF-sprayed WC-10Co4Cr and Cr3C2-25NiCr coatings | |
| Tong et al. | Effects of WC particle size on the wear resistance of laser surface alloyed medium carbon steel | |
| Kornienko et al. | Air plasma sprayed coatings of self-fluxing powder materials | |
| Tarelnyk et al. | Electrode materials for composite and multilayer electrospark-deposited coatings from Ni–Cr and WC–Co alloys and metals | |
| Zhang et al. | Characteristics of Fe-based alloy coating produced by plasma cladding process | |
| Zhou et al. | Local microstructure inhomogeneity and gas temperature effect in in-situ shot-peening assisted cold-sprayed Ti-6Al-4V coating | |
| Podgornik | Coated machine elements—fiction or reality? | |
| Long et al. | Cutting performance and wear mechanism of Ti–Al–N/Al–Cr–O coated silicon nitride ceramic cutting inserts | |
| Lyu et al. | On the microstructure and wear resistance of Fe-based composite coatings processed by plasma cladding with B4C injection | |
| CN107267909B (zh) | 一种等离子喷焊Ni基WC/TiC/LaAlO3耐磨涂层 | |
| Rahbar-Kelishami et al. | Improvement of wear resistance of sprayed layer on 52100 steel by friction stir processing | |
| Noda et al. | Hard surfacing of TiAl intermetallic compound by plasma carburization | |
| Wen et al. | Effect of vacuum re-melting on the solid particles erosion behavior of Ni60-NiCrMoY composite coatings prepared by plasma spraying | |
| Surzhenkov et al. | Sliding wear of TiC-NiMo and Cr^ sub 3^ C^ sub 2^-Ni cermet particles reinforced FeCrSiB matrix HVOF sprayed coatings | |
| Morks et al. | The influence of powder morphology on the microstructure and mechanical properties of as-sprayed and heat-treated cold-sprayed CP Ti | |
| Keleş et al. | Determining the critical loads of V and Nb doped ternary TiN-based coatings deposited using CFUBMS on steels | |
| RU2365670C2 (ru) | Способ подготовки к эксплуатации инструмента для резки полосовой стали | |
| KR101700551B1 (ko) | 연질 금속에 대한 내응착성을 갖는 경질 피막 | |
| Surzhenkov et al. | Wear resistance and mechanisms of composite hardfacings at abrasive impact erosion wear | |
| Yoon et al. | Evaluation of the effects of the crystallinity of kinetically sprayed Ni–Ti–Zr–Si–Sn bulk metallic glass on the scratch response | |
| Mabhali et al. | Three body abrasion of laser surface alloyed aluminium AA1200 | |
| Hernández et al. | Fatigue properties of a 4340 steel coated with a Colmonoy 88 deposit applied by high-velocity oxygen fuel | |
| Wang et al. | Effects of structure and processing technique on the properties of thermal spray WC–Co and NiCrAl/WC–Co coatings |