Слиток для деформирования

 

СЛИТОК ДЛЯ ДЕФОРМИРОВАНИЯ, грани описанного многоугольника которого сопряжены со скошенными ipaнями , расположенными под разными углал« к описанному многоугольнику, отличающийся тем, что, с целью повышения качест ва изделий путем интенсификации дробления литой структур, сксииенные грани симметричны относительно центра симметрии слитка и асимметричны относительно осей, соедийяющих середины Щ2ОТИВОПОЛОЖНЫХ сторон описанно . го прямоугольника. 4 ОЬ

„.Я0„„1014 0 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3 5П В 21 В 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3298775/22-02 (22) 11.06.81 (46) 30.04.83. Вюл. 9 16 (72) В.К:. Воронцов, A ° Â. Вринэа, : С..В. Персиянов, В.В. Лашин и О.Д.Моннч (71) Московский ордена Октябрьской Революции. и ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (53) 621.771.067(088.8) ,(56) 1. Прокатное производство.Справочник т.2. Под ред. E.Ñ-.Рокотяна, Металлургиздат, 1962, с. 124. .2. Авторское свидетельство СССР

9 269120, кл В 21 В 1/38 1970. (54) (57) СЛИТОК ДЛЯ ДЕФОРМИРОВАНИЯ . грани описанного многоугольника ко- торого сопряжены со скошенными гранями, расположеннымн под разными углаж к описанному многоугольнику, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий путем интенсификации дробления литой структуры, скошенные гра" ни симметричны относительно центра симметрии слитка и асимметричны . относительно осей, соединякщих середины противоположйых сторон описанного прямоугольника.

1014600

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к заготовкам для прокатки листовых и сортовых профилей, и может быть использовано при производстве металла, иду щего на изготовление деталей ответст- 5 венного назначения.

Известен слиток, имеющий прямоугольное поперечное сечение (1).

Однако форма данного слитка не обеспечивает интенсивного дробления литой структуры в процессе обработки давлением.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является слиток для деформирования, грани описанного прямоугольника которого сопряжены со скошенными гранями, расположенными под разными углами к исходным (2 j.

Однако форма известного слитка не позволяет качественно деформировать 20 литую структуру, так как сдвиговые деформации локализуются в непосредственной близости от скошенных граней.

Цель изобретения — повышение качества изделий путем интенсификации 75 дробления литой структуры.

Поставленная цель достигается тем, что в известном слитке для деформирования, грани описанного многоуголв— ника которого сопряжены со скошенными гранями, расположенными под разными углами к описанному многоугольнику, скошенные грани симметричны относительно центра симметрии слитка и асимметричны относительно осей, соединяющих середины противоположных сторон описанного прямоугопьника.

На фиг. 1 изображено поперечное сечение слитка;на фиг. 2 - исходное поперечное сечение слитка; на фиг.3 поперечное сечение слитка и потоки 40 металла в первом проходе; на фиг.4 поперечное сечение слитка после кантовки íà 90 ; на фиг. 5 — попереч" ное сечение слитка и потоки металла . во втором проходе; на фиг. 6 — по- 45 перечное сечение слитка после кантовки на 90б; на фиг. 7 — поперечное сечение слитка и потоки металла s третьем проходе; на фиг. S - попереч. ное сечение слитка после кантовки на- 5О

90О; на фиг. 9 — поперечное сечение, слитка и потоки металла в четвертом проходе.

На чертежах обозначено: 1 и 2грани прямоугольника и скошенные) слиток 3 задают в рабочие валки 4; 5 - потоки металла в нечетных проходах; 6 — потоки металла в четных проходах А, В, С,-3; A - -последовательные местоположения произвольной течки структуры соответственно до 60 деформирования, после первого, второго, третьего и четвертого проходов; Е-Е, Ж-Ж - плоскости, разделяющие потоки металла различных направле. ний. 65

Работа со слитком осуществляется следующим образом.

Слиток 3 после нагрева в печи и транспортировки к стану помещается между рабочими валками 4 и прокатывается. При этом производятся кантовки для обжатия слитка 3 в разных направлениях. ак видно на фиг. 1, слиток несимметричен относительно осей симметрии описанного прямоугольника, но симметричен относительно точки 0 центра симметРии прямоугольника. Этот факт имеет место вследствие особой формы сопряжения скошенных граней

2 с исходными. При этом угол сК не равен углу р, т.е.о ф р 4 45р, как и в прототипе. Но если в слитке по прототипу углы семейства с(. или p, относящиеся к соседним скошенным граням 2, прилегают к одной грани.описанного прямоугольника, то в предлагаемом слитке эти углы прилегают к разным граням 1 описанного прямоугольника. Вращая слиток относительно оси, проходящей через центр симметрии слитка 0 и перпендикулярной плоскости чертежа, можно добиться самосовмещения поперечного сечения. Слиток по прототипу нужно вращать на угол, кратный 180О, а предлагаемый — на угол, кратный 90 . Таким образом, поперечное сечение слитка по прототипу характеризуется группой симметрии С, а предлагаемого C+ (в случае, если описанный прямоугольник — квадрат) .

Слиток может иметь постоянное по его длине сечение или расширяющееся (сужающееся ), но при этом форма поперечного сечения остается подобной исходной.

Описанная форма слитка способству ет иитенсификации дробления литой структуры и заварке внутренних дефектов следующим образом.

Как видно на фиг. 3, при прокатке в первом проходе помимо потоков металла в вертикальных направлениях, что имеет место и при прокатке слитка по прототипу, наблюдаются и потоки 5, направленные к скошенным граням, имеющим меньший угол с контактными поверхностями. Эти потоки металла

Способствуют заварке (затирке ) внутренних дефектов, особенно в осевой зоне, в которой имеют место наибольшие расслоения и ликвация. После первого прохода производится кантовка слитка на 90О вокруг его продольной оси (фиг. 4) . Производится проход после кантовки. В этом случае контактными будут поверхности, бывшие ранее боковыми. В этом проходе также будут набЛюдаться дополнительные потоки металла 6 (фиг. 5), направленные к скошенным граням, имеющим меньший угол с контактными поверхнос-. тями (d. (P) . Это дополнительно способствует. заварке внутренних дефек1014600 тов. Как видно на-фиг. 5, потоки металла 6 во втором проходе перпендикулярны потокам металла 5 в первом проходе. Происходит как бы закручивание структуры: если до деформации участок структуры бытР в точке А (фиг. 31, то после первого прохода— .:в точке В (фиг ° 3), после второго— в точке С (фиг. 51, после третьего— в точке 0(фиг. 7) и т.д. Это способствует не только более интенсивной ломке и дроблению исходной денцритной литой структуры, но и дроблению некоторых структурных составляющих, например карбидной сетки в шарикоподшипниковых сталях. 15

Повышение суммарной деформации способствует заварке внутренних дефектов как металлургического, так и прокатного происхождения, что положительно сказывается на качестве

20 прокатываемого металла.

Для определения эффективности предлагаемой конфигурации слитка на лабораторном стане с диаметром валков 240 мм прокатывали два слитка из литой стали 45 — по прототипу и предлагаемый. Размеры прямоугольника составляли 120х120 мм, места сопряжения скошенных и описанных граней располагались на расстояниях 20 и

50 мм от углов описанного прямоуголь- ЗО ника. Отношение начальной высоты слитка к диаметру валков составляло

0 5 что соответствует начальной стадии прокатки на блюмингах и слябингах. Слитки прокатывали за восемь 35 .проходов с кантовками на 90 вокруг продольной оси слитка с обжатиями 16 6 16 бк 20<0 20кО 25 0< 25 0г

25,0; 33,3 и 33,3В до размера 40

40 мм. После прокатки из полученных 4р полос вырезались образцы для испытаний на растяжение.

Характеристики качества предлагаемого и известного слитков (предел текучести, предел прочности и относительное удлинение) представлены в таблице.

Слиток

Механические свойства

Прототип Предлагаемый

Предел текучести, МПа

405

380

Предел прочности, МПа

639

610

Относительное удлинение, Ъ

20,6

Как видно из таблицы, механические свойства готовых полос из. стали 45 из предлагаемого слитка выше, чем из слитка по прототипу. Это происходит вследствие интенсификации дробления литой структуры и заварки внутренних дефектов. Качество прокатанного металла повыщается и его можно использовать для изготовления деталей ответственного назначения.

Таким образом, использование преДлагаемого изобретения приводит к увеличению суммарной деформации, улучшению условий проработки литой структуры металла и условий заварки внутренних несплошностей металлурги- ческого и прокатного происхождения, следовательно, к повышению механических свойств (характеристик качества проката 1 - предела текучести, предела прочности и относительного удлинения. Экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения составит 78750 руб. в год.

1014600 фиг.Ф

ЩУ8 7 фиг.8

ВНИИПИ Заказ 3077/7 Тираж 816 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.Ужгород,ул.Проектная,4