Способ определения параметров очага деформации при прокатке

 

Изобретение относится к металлургии , а точнее - к измерительной технике, используемой при обработке металлов давлением, и может быть применено для исследования параметров деформации металла при его обработке . Цель изобретения - повышение достоверности исследования. Способ осуществляется при прокатке образцов с образованными в них свидетелями , в качестве которых применяют плоские пленочные дефекты с использованием ультразвуковых колебаний, возбуждаемых в образцах с помощью устанавливаемых на них щупов, при этом дефекты располагают перпендикулярно направлению распространения колебаний. В процессе прокатки регистрируются с помощью указанных щупов местоположения дефектов, по изменению которых определяют параметры очага деформации металла в продольном и поперечном направлениях течения металла. 4 ил,,3 табл. с (Л Х :о

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ВС1с(31юн;t я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3732884/22-02 (22) 18.04.84 (46) 30.06.87. Бюл. N - 24 (71) Украинский научно-исследовательский институт металлов (72) В.И.Вергелес, В.В.Китаненко, Н.Ф.Грицук и Ю.Е.Кулак (53) 621.771.04.09(088.8) (56) Громов Н.П. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1978, с. 278.

Чиченев Н.А. и др. Методы исследования процессов обработки металлов давлением. M.: :Металлургия, 1977, с. 124-125. (S4) СПОСОБ ОПРЕДЕЗПНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ОЧАГА ДЕФОРМАЦИИ ПРИ ПРОКАТКЕ (57) Изобретение относится к металлургии, а точнее — к измерительной технике, используемой при обработке

„.,SU„„1 1 64 А1 дц 4 В 21 С 51/00, С 01 В 17/04 металлов давлением, и мажет быть применено для исследования параметров деформации металла при его обработке. Цель изобретения — повьппение достоверности исследования. Способ осуществляется при прокатке образцов с образованными в них свидетелями, в качестве которых применяют плоские пленочные дефекты с использованием ультразвуковых колебаний, возбуждаемых в образцах с помощью устанавливаемых на них щупов, при этом дефекты располагают перпендикулярно направлению распространения колебаний. В процессе прокатки регистрируются с помощью указанных щупов местоположения дефектов, по изменению которых определяют параметры очага деформации металла в продольном и поперечном направлениях течения металла. 4 ил.,3 табл.

1Q

20 г5

1 131

Изобретение относится к металлургии, а точнее к измерительной технике, используемой при обработке металлов давлением, и может быть применено для исследования параметров деформации металла при его обработке.

Цель изобретения — повышение достоверности исследования, На фиг ° 1 показан образец, применяемый для осуществления предложенного способа; на фиг. 2 — то же, схема исследования процесса прокатки, вид сбоку; на фиг. 3 — образец„ поперечный разрез, на фиг. 4 — то же, схема определения упругого сплющивания валков при прокатке.

Способ реализуется в процессе прокатки образцов с образованными в них свидетелями в валках прокатного стана, для чего в образце возбуждают ультразвуковые колебания и регистрируют отраженные от дефектов сигналы, при этом свидетели располагают перпендикулярно направлению распространения колебаний.

Образец для исследований представляет собой заготовку, состоящую по: меньшей мере из двух блоков 1. На одной из граней 2 блоков нанесен в виде пленки слой материала, отличающегося по своим физическим свойствам от материала блоков, а блоки соединены по граням.

9964 2

Щуп 9 предназначен для измерения глубины залегания дефекта б. При положении образца 12 до входа сечения с дефектом 6 в очаг деформации рас- . стояние L не изменяется. При входе исследуемого сечения в очаг деформации это расстояние увеличится до 1, зная величину L и 1, можно легко определить величину вытяжки в каждом сечении очага деформации.. Сравнивая скорость увеличения разницы между

L и 1 со скоростью вращения валков, можно определить величину опережения и отставания в очаге деформации.

Для определения степени заполнения вреза 13 в верхнем валке прокатного стана по длине очага деформации во время прокатки измеряют глубину залегания дефекта 7 с помощью щупа

10. Для того, чтобы ультразвуковой щуп не был поврежден во время исследований, глубина вреза 13 должна быть больше половины высоты исследуемого образца.

При определении величину упругого сплющивания валков образец, представляющий собой две ленты- 14 с расположенной между ними эластичной пленкой 15, прокатывают в валках

16, в одном из которых установлен ультразвуковой щуп 17. Зная межцентровое расстояние валков и геометрическое место пленки 15, а также величину А, определяемую при помощи щупа

35 17 (см. фиг. 5), и фиксируя при

Для осуществления предлагаемого способа в валки 3 прокатного стана задают образец 4, имеющий пленочные дефекты 5, 6 и 7, расположенные в вертикальной и горизонтальной плоскостях. На неконтактных поверхностях образца закреплены ультразвуковые щупы 8, 9 и 10. При прокатке непрерывно с помощью этих ультразвуковых щупов измеряется глубина залегания пленочных дефектов, и по ее изменению судят о течении металла в очаге де- . формации. Так, с помощью щупа 8 можно определить вертикальные границы очага деформации и величину уширения металла в каждом вертикальном сечении

Пленочный дефект 5 расположен в плоскости симметрии образца, и расстояние его до боковой грани 11 можно измерить в каждый момент. времени прокатки. Величина Ь начнет увеличиваться при входе образца в очаг деформации и ее рост прекращается при выходе образца из него. каждом измерении А величину угласто можно построить траекторию движения ультразвукового щупа, которая соответствует контуру валка.

В качестве конкретного примера осуществления предлагаемого способа рассмотрим исследование заполнения вреза верхнего валка стана 500 и определение длины очага деформации при прокатке свинцового образца сечением 60х200х600 мм с обжатием его на

20 мм. Ширина вреза валка составляла

50 мм. Глубина вреза валка с условием расположения на образце ультразвукового щупа определена в 40 мм.

Из свинцовых блоков размером 30х200х х600 мм и 30х200х300 мм склеивали образец. Грани блоков, по которым соединялся образец, представляли собой пленочные дефекты 6 и 7. Ha гранях образца устанавливались ультразвуковые щупы 9 и 10, соединенные с генератором ультразвука, осциллографом и реле времени (не показаны).

По данным, приведенным в табл. 2 видно, что в очаг деформации сечение, в котором расположен щуп 10, входит при t< = 0,4 с и выходит из него при

0,47 с, Временной масштаб в случае измерения длины очага дефорТаблица

7 0,28 0,29 0,30 0,31 0,32 0,33 0,34 0,35 0,36 0,37 0,38 0,39 0,40

1,мм 300 300 300 300 300 300 310 319 330 342 350 361 373 384 395 406

Твблнца 2 (е,)

BpeWE p с э36 Оэ37 Ов38 0>39 Оэ40 Оэ41 Оэ42 О ° 43 Оэ44 Оэ45 Оэ46 Оэ47 Оэ48 Оэ49 0 ° 50

Ь,мм 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 9.,0 28 ° 1 27,3 26,7.26,0 25,5 25,2 25,2 25 ° 2 25,2

3 13199

Подготовленный образец прокатывали в валках стана, при этом в образце генерировали с помощью щупа 9 ультразвуковые импульсы, регистрируя в каждый момент, времени глубину залегания 1 дефекта 6. Полученные результаты представлены в виде следующей табл. 1.

Из приведенных в таблице данных видно, что от с„ = 0,25 с, до t =, 10

= 0,3 с, 1 = Ь = const, т.е. сечение, в котором расположен пленочный дефект 8, не вошло в зону очага деформации. При t, = 0,31 с, 1 = 310 мм, т.е. сечение попало в очаг деформации,15

До to = 0,37 с изменение глубины залегания дефекта проходит неравномерно, начиная с t = 0,38 с происходит равномерное возрастание глубины залегания дефекта, что может происходить только при выходе его из .зоны деформации. Таким образом длина очага деформации будет равна разности глубины залегания дефекта при

t, = 0 37 с и t, = 0 30 с и равна 25

73 мм.

Одновременно производилось измерение глубины залегания дефекта 7 с помощью щупа 10. Данные измерений представлены в табл. 2. 30

64 4 мации совпадает с временным масштабом измерения степени заполнения вреза валка, поэтому можно определить, какому поперечному сечению очага деформации соответствует величина заполнения вреза валка. Если эа точку отсчета принять начало очага деформации, то можно получить таблицу распределения заполнения вреза по его длине (табл. 3).

Аналогичным образом можно исследовать и остальные параметры omar a деформации.

Технико-экономические преимущества предлагаемого способа заключаются в том, что он позволяет существенно упростить исследование параметров очага деформации, проводят его непосредственно в процессе прокатки, и осуществлять исследование поперечного и продольного течения металла.

Ф о р м у л а изобретения

Способ определения параметров очага деформации при прокатке, включающий ввод в образец свидетелей, деформацию образца и регистрацию местоположения свидетелей в процессе деформации с помощью регистрирующего излучения, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности исследования, в качестве свидетелей используют предварительно созданные в образце плоские пленочные дефекты, которые располагают в исследуемых сечениях перпендикулярно направлению распространения регистрирующего излучения, 1319964

Таблица 3

0 10 0 19 0 30 0 42 0 50 0 61 0 73 ° 0

30 0 29 0 28 1 27э3 26 7 26э0 25в5 25э2

Фие.2 фив. Л

Составитель И. Скоробогатский

Техред В.Кадар Корректор Г.Решетник

Редактор А.Долинич

Заказ 2554/9

Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4