Способ подготовки заготовки к прокатке

 

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ЗАГОТОВКИ К ПРОКАТКЕ, включающий зачистку поверхности заготовки, нанесение фрикционного покрытия и нагрев, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества проката из легкоокисляющихся тугоплавких металлов и сплавов, перед нанесением фрикционного покрытия заготовку покрывают слоем хрома толщиной 0,001-0,003 ее диаметра, а нагрев осуществляют на воздухе. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11)

3(51) В 21 В 19/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ1 И ОТНРЫТИЙ (21) 3593833/22-02 (22) 23.05.83 (46) 07.11..84. Бюл. 9 41 (72) И.Н. Потапов, В.А. Попов, В.С. Юсупов, Н.М. Вавилкин и С.Н. Скловец .(71) Московский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного

Знамени институт стали и сплавов (53) 621.774.353.002.63(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 533407, кл. В 21 В 19/06, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 791438, кл. В 21 В 19/02, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР

9 959856, кл. В 21 В 19/00, 1981. (54) (57) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ЗАГОТОВКИ

К ПРОКАТКЕ, включающий зачистку поверхности заготовки, нанесение фрикционного покрытия и нагрев, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества проката из легкоокисляющихся тугоплавких металлов и сплавов, перед нанесением фрикционного покрытия заготовку покрывают слоем хрома толщиной 0,001-0,003 ее диаметра, а нагрев осуществляют на воздухе.

1 1122

Изобретение относится к обработке. тугоплавких металлов давлением, а именно к прокатному производству, и может быть использовано при подготовке заготовки к прокатке. 5

Известен способ подготовки заготовки к винтовой прокатке, включающий нагрев заготовки под прошивку, зацентровку ее и покрытие заднего конца фрикционным веществом, например мел- 10 коэернистым порошком кальцита P) .

Недостатком данного способа является то, что заготовка из тугоплавких металлов,и сплавов подвергается интенсивному окислению на воздухе, Образу- 15 ющаяся пленка окисла ухудшает условия захвата металла валками стана за счет уменьшения трения на поверхности контакта металл-валок. Это приводит к нарушению процесса прокатки. 20

Известен также способ подготовки заготовки к винтовой прокатке, включающий нагрев в аргоне заготовки, выдержку ее на воздухе, зацентровку и покрытие фрикционным материалом (2) . y5

Недостатком данного способа являетсн низкая производительность, что вызвано необходимостью образования пленки окислов на поверхности заготовки и увеличение времени вспомогатель- ных операций. Кроме того, низкое качество поверхности получаемого проката вызвано наличием окисла на заготовке и приводит к образованию таких

I дефектов прокатки, как плены, трещи35 ны и задиры.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ подготовки заготовки, включающий зачистку поверхности заготовки, нанесе40 ние фрикционного покрытия и .нагрев.

Нагрев осушествляют в безокислительной среде, а покрытие наносят в виде фосфатной пасты следующего состава,7:. алюмохромфосфат 5-15> огнеупорная

45 глина 45-80 и вода. Перед покрытием о заготовку подогревают до 80-95 С (3}.

Недостатком известного способа подготовки заготовок из тугоплавких метал1 лов к прокатке является низкая произ-50 водительность нагревательной печи, что вызвано необходимостью создания безокислительной атмосферы в камере печи и приводит к увеличению времени вспомогательных операций. Кроме того „55 присутствие на поверхности заготовки жидких окислов снижает коэффициент трения между валками и заготовкой„

380 а вследствие этого становится невозможным увеличение обжатия (степени деформации) за один проход, т.е. невозможно увеличить производительность стана.

Наличие окислов на поверхности заготовки приводит к образованию плен, трещин и эадиров, поэтому необходимо вводить дополнительную операцию механической обработки для удаления дефектного слоя металла.

Целью изобретения является улучшение качества проката из легкоокисляющихся тугоплавких металлов и сплавов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу подготовки заготовки к прокатке, включающему зачистку поверхности заготовки, нанесение фрикционного покрытия и нагрев, перед нанесением фрикционного покрытия заготовку покрывают слоем хрома толщиной 0Ä001-0,003 .ее диаметра, а нагрев осуществляют на воздухе.

Наличие хромового покрытия защищает заготовку от окисления и исключает образование поверхностных дефектоь при прокатке.

Способ осуществляется следующим образом.

Производят зачистку поверхности заготовки. Далее для нанесения грунтового слоя хрома заготовку помещают в гальваническую ванну и осуществляют операцию хромирования. Причем слой хрома не должен превышать толщину 0,001-0,003 диаметра заготовки, После хромирования на заготовку наносят фрикционное покрытие и передают в нагревательную печь, например индукционную.

Слой хрома предохраняет металл от окисления как при нагреве на воздухе, так и при деформировании в стане.

Отсутствие окислов позволяет увеличить коэффициент трения между валком и заготовкой, улучшить условия захвата в стане и увеличить производительность за счет больших обжатий в стане.

Отсутствие окислов исключает образование поверхностных дефектов при прокатке, что способствует улучшению качества проката.

Толщина грунтового слоя составляет 0,001-0,003 диаметра заготовки.

Экспериментально установлено, что уменьшение толщины грунтового слоя зт нижнего предела приводит к окисТолщина покрытия, мм

Отсутствует захват заготовки

0,15

100 валками

Торможение заготовки в процессе прокатки

Процесс стабильный

0,25

0,0005

0 05

100

0,001

100

0,40

0,1

0,2

0,002

0,003

0,005

100

0,43

То же

100

0,51

0,3

100

0,5

0,51

3 1122 лению поверхности заготовки, кроме того, при прокатке наблюдается его отслоение от заготовки. Увеличение толщины грунтового слоя выше верхнего предела неделесообразно, так как это приводит к значительному увеличению времени его нанесения и неоправданному расходу.

Результаты экспериментальных данных представлены в таблице. Прокатку 1п осуществляют на станах MHCHC-100, МИСИС-100Т. Прокатывают тугоплавкие молибден, вольфрам и ниобий дмаметрами 100,,60 и 40 мм с обжатием по пережиму не более 10-20Х. Нагрев проводят на воздухе в индукционных печах.

Время нагрева не превышает 10-15 мин.

Температура деформации 1350-1500 С.

О

Нагрев заготовок из тугоплавких металлов осуществляют на воздухе °

Это позволяет исключить использовани инертного газа. В таком случае стано- вится возможным использование более простых и производительных нагрева тельных печей, например индукционных. д

Пример 1. Способ подготовки опробован на молибденовых заготовках диаметрами 100, 60 и 40 мм. Предва.рительно заготовки обтачивают на токарном станке для зачистки поверхнос- 0 ти, далее .их хромируют. Толщина слоя хрома составляет 0,1 мм (0,001 диаметра заготовки). Фрикционное покрытие используют следующего состава, Ж: алюмохромфосфат 5-15, огнеупорная глина 45-80, вода 5-50. Нагрев заго35 товок проводят в индукционной печи на воздухе в течение 10-15 мин. Далее заготовки прокатывают в двухТолщина грунтового слоя Диаметр в отношении ы диаметру заготовки заготовки

380 4 и трехвалковом станах винтовой прокатки MHCHC-100 и МИСИС-100Ò. Обжатие в пережиме составляет 10-257. В результате получены прутки диаметром 3060 мм, длиной 1000 мм. На поверхности заготовок отсутствуют поверхностные дефекты.

Пример 2. Способ подготовки опробован .также и на вольфрамовых заготовках диаметром 60 мм. Предварительно заготовки подвергаю зачистке

О на пескоструйном аппарате, далее осуществляют хромирование. Толщина слоя хрома составляет 0,1-0,2 мм. Фрикционное покрытие наносят аналогично приведенному в примере 1. Прокатку проводят на трехвалковом стане. Обжатие в пережиме не превышает 12Х. Процесс прокатки протекает стабильно, на поверхности заготовок отсутствуют дефекты.

Пример 3 ° Проведены эксперименты на ниобиевых заготовках диаметром 40, 60 мм. Зачистку поверхности заготовок проводят на токарном станке, хромирование осуществляют до толщины

0,1-0,15 мм, далее наносят фрикционное покрытие. Заготовки нагревают в индукционной печи на воздухе. Прокатку проводят в трехвапковом стане винтовой прокатки. Обжатие в пережиме составляет 12-15Х. Процесс прокатки протекает стабильно. Внедрение предлагаемого способа по сравнению с известным позволит получить экономический эффект

1020 тыс.руб. за счет увеличения производительности, качества проката и повышения экономии металла.

Коэффициент Характер прокатки трения