Способ прокатки

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (и) (51) 4 В 21 В 1/16

„. -,ут."" I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 .::::, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3808171/22-02 (22) 30.10.84 (46) 23.03.86. Бюл.,9 11 (71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамениполитехнический институт (72) А. А. Минаев, Ю. Е. Бердичевский, А. Л. Чередниченко, В. А. Степанов, Г. M. Кацнельсон, Л. П. Ильин, Ю. Б. Емченко, С. А, Биличенко и А. А. Сайгаков (53) 621.771.2,04(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 755339, кл. В 21 В 1/38, 1978.

Авторское свидетельство СССР (9 492555, кл. С 21 D 1/02, 1971. (54)(57) СПОСОБ ПРОКАТКИ преимущественно катанки и мелкого сорта, включающий прокатку в черновых калибрах раската постоянного сечения, подстуживание его до среднемассовой температуры 800-950 С со .скоростью не о менее 1000 С/с и окончательную деформацию в чистовых калибрах, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества поверхности проката и устранения структурной неоднородности в его объеме, перед подстуживанием раската в пропуске, после которого раскат приобретает равноосное сечение на его поверхности формируют продольные участки изменяющегося по гармоническому закону поперечного оребрения с периодом ребер, равным 0,1-0,5 длины очага деформации следующего выглаживающего оребрения, пропуска и отношением высоты ребер к длине этого периода в пределах от 1:2 до 1:6, а охлаждение раската осуществляют до достижения температуры оребренной поверхноО сти на 20-100 С выше. точки мартенситного превращения, причем выглаживание оребрения осуществляют с коэффи-. циентом вытяжки, равным 1,0-1,1 отношения длины образующей на участке оребрения раската к его длине до выглаживания.

1219181

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к получению прокатной продукции преимущественно мелкого сорта с гарантируемыми механическими свойствами, и может быть использовано на непрерывных высокоскоростных станах горячей прокатки при регламентации температурного режима процесса.

Цель изобретения — повышение качества поверхности проката и устранение структурной неоднородности в его объеме.

Способ осуществляют следующим образом.

При горячей прокатке катанки или мелкого сорта вначале деформируют раскат в черновых калибрах с постоянным обжатием по длине. Затем в одном из предчистовых калибров, из которого получают раскат равноосного сечения, например, круглого, формируют на поверхности раската продольные участки изменяющегося по гармоническому закону поперечного оребрения и периодом ребер, равным 0,1-0 5 длины очага деформации следующего, выглаживающего оребрение,пропуска, и отношением высоты ребер к длине их периода в пределах от 1:2 до 1:6. В промежутке между пропуском, формирующим оребрение, и следующим, выглаживающим, пропуском, раскат охлаждают преимущественно в поверхностном объеме оребрения со скоростью не менее

1000 С/с до достижения температуры на 20-100 С выше точки мартенситного превращения, а затем осуществляют выглаживающий оребрение пропуск с коэффициентом вытяжки, равным 1,01,1 отношения длины образующей на участке оребрения раската к его длине после выглаживания.

Формирование периодического профиля с продольными оребренными в поперечном направлении участками обжатием гладкого раската в калибре, профилированном выступами, приводит к образованию на поверхности металла перед подстуживанием чередующихся в продольном направлении впадин и выступов. Оребренная таким образом поверхность раската имеет большую длину в продольном направлении, чем длина самого раската. Таким образом, создается определенный запас длины поверхности раската. При последующем охлаждении раската с оребренной поверхностью со скоростями не менее

1000 С/с ограничивается способность металла поверхности бездефектно вытягиваться в ходе окончательной деформации. По сути дела длина поверхности раската зафиксирована образованием на ней труднодеформируемого и малопластичного слоя толщиной до

0,3 мм. Однако благодаря запасу дли10 ны поверхности, деформация раската в процессе формирования гладкого профиля с вытяжкой, равной или незначительно (не более 0,1) превышающей этот запас, не приводит к по15 рывам холодного поверхностного слоя.

При значениях коэффициента вытяжки ,менее величины запаса длины поверхности раската на нем могут образовываться морщины и складки, что снижает

20 качество прокатных иэделий. При значениях коэффициента вытяжки более

1,1 величины запаса длины поверхности раската не исключается возможность образования порывов и трещин на всю глубину охлажденного слоя.

При этом также недостижимо высокое качество проката.

Подстуживание раската осуществляют за четное число проходов до кон30 ца прокатки. Зто обусловлено тем, что прокатку на современных мелкосорт ных непрерывных станах ведут по cxetl ме: неравноосное сечение — равноосное", например "овал — круг", "овал — квадрат". В этом случае за четное число проходов до конца прокатки образуется равноосное сечение, характеризующееся равномерным удалением элементов профиля от геометри40 ческого центра, А подстуживание неравноосного сечения привело бы к переохлаждению наиболее удаленных участков, что может вызвать образование трещин на поверхности раската и

45 структурных неоднородностей в его объеме.

Необходимость прекращения охлаждения оребренных участков поверхности раската по достижению ими температуры в интервале (И„ + 20 ) + (Мн +

+ 100 ), вызвана тем, что при температуре оребренных участков поверхноо сти менее M + 20 в результате неуправляемого изменения .параметров процесса подстуживания возможно переохлаждение поверхности ниже точки М н и образование в тонком поверхностном слое металла хрупких мартенсит1219181 ных структур. Последующая прокатка в этом случае неизбежно приводит к нарушению сплошности металла поверхности и образованию периодических поперечных трещин. Качество изделия при этом остается на низком уровне.

Прекращение охлаждения оребренных участков поверхности ранее, чем их температура достигает значения о (Мн + 100 ) также нецелесообразно, так как в этом случае не обеспечиваются при высоких скоростях прокатки и малой длительности охлаждения требуемые для получения проката с высокими механическими свойствами среднемассовые температуры в интеро вале 800-950 С. Ведение подстуживания раската преимущественно в пределах оребренных участков его поверхности .также направлено на достижение ,поставленной цели, так как исключается при этом переохлаждение гладких неоребренных участков поверхности раската и предотвращаются тем . самым их порывы при дальнейшей прокатке. Оребрение в продольном направлении всей поверхности проката создает значительные трудности при прокатке в обычно используемых на современных станах двух валковых калибрах, так как требует оснащения прокатных клетей стана специальными устройствами для синхронного вращения валков и т.п.

Целесообразность формирования продольных участков периодического профиля, оребренных в поперечном направлении перед подстуживанием по гармоническому закону с укаэанными величинами периода обжатий и соотношения высоты выступов на профиле к величине периода обжатий, объясняется следующим.

Обжатие раската с величиной периода менее 0,1 длины очага деформации последукнцего после подстуживания калибра приводит при создании необходимого запаса длины поверхности к" увеличению относительной высоты ребер к величине периода обжатий до критических значений, при которых . выступы не распрямляются последующей вытяжкой, а закатываются валками. Это ведет к образованию морщин и периодических закатов на поверхности готового изделия и снижению

его качества. Ведение обжатия раската с величиной периода более 0,5 длины очага деформации в последующем пропуске не способствует достижению бездефектной поверхности проката, так как даже при общем соответствии запаса длины поверхности в пределах зоны прилипания очага деформации чередуются участки профиля с недостаточным запасом поверхности и участки с черезмерной длиной поверхности продольного представления. При этом усилие растяжения, возникающее между зонами отставания и опережения, могут превысить предел прочности и привести к порыву охлажденной поверхности на участках с недостаточным ее запасом. А деформация в валках участков с избытком поверхности ведет к образованию поперечных морщин и закатов. Качество готового изделия при этом остается на низком уровне.

Указанный диапазон изменения соотношения высоты ребер к величине периода обжатий также выбран необ25 ходимым и достаточным для достижения указанной цели. При соотношении высоты ребер к величине периода обжатий более I:2 в допустимом интервале изменения последнего запас длинЫ поверхности раската превышает более чем на IOX максимально достижимые вытяжки в последующих после подстуживания чистовых калибрах, составляющих обычно 1,1-1,4. Образованные в. калибре с выступами поперечные ребра

35 на поверхности раската не полностью устраняются последующей прокаткой, что снижает стабильность размеров по длине и приводит к созданию неравно4О прочного изделия.

При соотношении высоты ребер к величине периода обжатия менее 1:6 невозможно в указанном диапазоне изменения последнего обеспечить необ4 ходимый для бездефектной прокатки запас поверхности раската. В этом случае последующая после подстужива ния вытяжка в чистовых калибрах неизбежно ведет к периодическим разрывам поверхности..

Как показали эксперименты на стане 250, ведение процесса прокатки согласно предлагаемому способу обес55 печивает достаточный запас длины поверхности раската относительно его собственной длины, благодаря которому исключаются порывы малоплас.

1219181

Составитель А. Маслов

Редактор Е. Папп Техред И.Bepecl Корректор Л. Пилипенко

Заказ 1187/13 Тираж 518 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тичной охлажденной поверхности раската при последующей после ускоренного подстуживания (свьппе 1000 С/с) деформации, При этом на стадии окончательной деформации достигаются необходимые для производства проката с высокими служебными характеристиками среднемассовые температуры и одновременно с этим обеспечивается бездефектная поверхность готового изделия. Все это позволяет поставлять потребителям металлопродукцию с гарантированным уровнем механических свойств. Помимо того, увеличение поверхности раската позволяет значительно повысить интенсивность теплообмена при междеформационном подстуживании и в результате этого снизить энергозатраты (давление охладителя, его расход) на этом этапе технологического процесса. А деформация в чистовых калибрах металла с более холод10 ной по сравнению с обычной прокаткой поверхностью увеличивает стойкость поверхности прокатных валков к термоциклическим нагрузкам, что позволяет снизить расход охладителя на охлаждение калибров,