Образец для моделирования процесса прокатки

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

В 21 В 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

° нем

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С ! !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИ ГЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. (21) 3764319/22-02 (22) 03,03.84 (46) 23.01.86. Бюл. М- 3 (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (72) Ю.В.Полторапавлов, А.А.Минаев, В.А.Феник, В.А.Темнохуд, В.Г.Гром и А.М.Онищенко (53) 621.771.2.08(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N9 476052, кл. В 21 В 37/00, 1 973.

Чалыгин В.А. и др. Моделирование неравномерности механических свойств по сечению слитков при нагреве перед прокаткой. — Сб. научных трудов

УПИ, 1968, 0 54, с. 146-158.

Авторское свидетельство СССР

9 722632, кл. В 21 В 1/00, 1977. (54)(57) 1. ОБРАЗЕЦ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ в виде составного биметаллического бруса со слоями металла с различными механичес,.SU„„1205944 A кими свойствами, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности определения влияния неравномерного температурного поля по сечению раската на параметры процесса прокатки и экономии материала образцов при исследованиях, он снабжен сравнительным элементом с общей продольной осью, выполненным из монометаллического бруса с сопротивлением деформации, равным среднему по сечению сопротивлению деформации металла составного образца, при этом площади поперечного сечения сравнительного элемента и составного образца равны между собой и имеют одинаковую форму.

2. Образец по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что один из слоев составного образца и сравнительный элемент выполнены иэ одного материала.

3 1205944

Изобретение относится к металлургии, а точнее к области прокатного производства, и может быть использовано при прокатке сортовой стали и заготовок.

Цель изобретения — повышение точности определения влияния неравномерного температурного поля по сечению раската на параметры процесса прокатки и экономия материала образцов при исследованиях.

На фиг.1 показан образец, общий вид", на фиг.2 — то же, вид сбоку, на фиг.3 и 4 — разрез А-A на фиг.1 (варианты составного образца и сравнительного элемента) °

Образец состоит из составной части rq со слоями 1,2,3 и сравнительного образца 11, соединенных между собой.

Для получения модели неравномерного температурного поля по сечению раската предлагаемый образец помещают в нагревательную печь. При нагреве постоянным источником тепла происходит равномерный нагрев по сечению металла сравнительного элемента и и слоев 1,2 и 3 составного образца п . Если сопротивление. деформации материала слоя 3 меньше сопротивления деформации материала слоя 2, а сопротивление деформации бц материала слоя 2 меньше сопротивления деформации материала слоя

1, т.е. при одинаковой температуре б„,>6ц,>6 то изотермы имеют форму концентрических окружностей, а материалы слоев составного образца с различным сопротивлением деформации при одинаковой температуре дают возможность, моделировать неравномерность температуры по сечению раската, а именно уменьшение температуры от центра к поверхности. А так как среднее сопротивление деформации по сечению составного образца равно сопротивлению деформации металла сравнительного элемента, который моделирует равномерное температурное поле по сечению раската, то при исследованиях, сравнивая результаты прокатки сравнительного элемента и составного образца можно с высокой точностью оценить влияние неравномерного температурного поля по сечению раската на параметры процесса прокатки.

В случае ко гла 6u > Ь u > К, можно моделировать уменьшение температуры

J от поверхности к центру. Для изготовленйя образца для моделирования про5 цесса прокатки при перепаде температур по сечению 50 С (уменьшение от центра и поверхности) берут, например, следующие марки стали: для слоя 1 — сталь 60С2, для слоя

10 2 — сталь 45 и для слоя 3 — сталь 3.

Пример. Образец в сечении представляет собой квадрат со стороной 40 мм. Площади поперечного сечения слоев составного образца равны

15 соответственно F„, 638 мм ; Fz 320 мм ;

642 мм ° Образец нагревают до

1000 С и прокатывают в валках диаметром 300 мм со скоростью h

60 об/мин и с обжатием 4 10 мм.

20 При таких условиях (1=1000 С

Е = =0,25 и U,p=8 C ) сопро1 о тивление деформации металла слоев составного образца равно соответственно для стали 60С2 Вц,=8,33 кгс/мм, 25 для стали 45 6„ =7,57 кгс/мм и для стали ЗЯ„ = 7,37 кгс/мм . Среднее сопротивление деформации по сечению составного образца равно и1 1+6 +uç 3

: T,7кгс/н с;

Следовательно, для сравнительного элемента необходимо подобрать марку стали с сопротивлением деформации 64 =7,7 кгс/мм при t =

=1000 С, Е =0,25 и Ор= 6 .с r

Такое значение сопротивления деформации при указанных условиях имеет сталь 45. Таким образом, сравнительный элемент выполняют из ста40 ли 45 (один из слоев и сравнительный элемент выполнены из одного материала) .

Образец, собранный из описанных

45 марок стали, позволяет моделировать перепад температур от поверхности к центру, равный 50 C.

При увеличении количества слоев точность получения реального температурного поля можно увеличить, а при использовании различных марок стали можно моделировать перепад температур больший или меньший, чем разность температур между поверхностью и центром s описанном примере.

Предлагаемый образец для моделирования процесса прокатки может быть з 1 использован в лабораторных и промышленных условиях с целью повышения точности определения влияния неравномерного температурного поля на параметры процесса прокатки.

Повышение точности определения влияния неравномерного температурного поля по сечению на параметры процесса прокатки достигается-за счет того, что среднее сопротивление деформации металла по сечению составного образца равно сопротивлению деформации металла сравнительного элемента, т.е. составной образец моделирует раскат с неравномерным температурным полем по сечению, а сравнительный элемент — с равномерным полем. И так как образец и сравнительный элемент нагревают и прока205944 тывают в одинаковых условиях, то при сравнительном анализе результатов прокатки можно с высокой точностью определить влияние неравномерного температурного поля на параметры процесса прокатки.

Экономия материала образцов обеспечивается эа счет того, что при исследованиях не требуются сравнительц ные образцы.

Использование предлагаемого изобретения позволит повысить производительность обжимных и сортовых станов за счет совершенствования тех15 нологии прокатки и режимов деформации, которые могут быть рассчитаны с учетом влияния реального температурного поля по сечению раската на параметры процесса прокатки.

1 2

)205944, А-д

Закаэ 8592/8 Тираж

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

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

Составитель И. Скоробогатский

Редактор E.Ïàïï Техред М.Надь Корректор С.ЧеРни