Образец для моделирования процесса прокатки

 

Изобретение относится к металлургии , конкретно к области прокатного производства, 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 за счет учета влияния условий сборки биметаллического бруса. Для моделирования неравномерного температурного поля по сечению раската осуществляют равномерный нагрев по сечению каждого из слоев металла биметаллического бруса 1,сравнительного элемента 2 и слоев сравнительного элемента 3 и проводят прокатку . При уменьшающейся величине сопротивления деформации от верхнего слоя- 4 к внутренним слоям 5 и 6 с помощью изотерм в виде концентрических окружностей устанавливают уменьшение температуры от центра образца к поверхности. Ввиду того, что сопротивления деформации слоев второго сравнительного элемента 3 и металла сравнительного элемента 2 равны при одинаковой температуре, а среднее сопротивление деформации по сечению биметаллического бруса 1 равно сопротивлению деформации сравнительных элементов 2 и 3, сравнивая результаты прокатки и учитывая разницу условий сборки бруса 1 и сравнительного элемента 3 (коэффициенты напряженного состояния) со сплошным элементом 2, определяют влияние неравномерного температурного поля по сечению раската на параметры процесса прокатки. При моделировании уменьшения температуры металла от поверхности к центру величину сопротивления деформации слоев концевых участков образца выбирают увеличивающейся ,от поверхности к центру образца.3 ил. (О сл со сд 00 00 N) Фкг. J

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!) (g1) 4 В 21 В 1/00

ВСЕСОЮЗНАЯ

13 „". :,„13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

SllSfJH(TF- 1

7 () ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1205944 (21) 4038531/22-02 (22) 18.03.86 (46) 07.12.87. Бюл. № 45 (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (72) В.А.Феник, Ю.В,Полторапавло, В.Г.Гром и И.Е.Стукалов (53) 621.?71.2.09 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1205944, кл. В 21 В 1/00, 1984. (54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ (57) Изобретение относится к металлургии, конкретно к области прокатного производства, может быть использовано при прокатке сортовой стали и заготовок. Цель изобретения — повыше ние точности определения влияния неравномерного температурного поля по сечению раската на параметры процесса прокатки за счет учета влияния условий сборки биметаллического бруса. Для моделирования неравномерного температурного поля.по сечению раската осуществляют равномерный нагрев по сечению каждого из слоев металла биметаллического бруса 1,сравнительного элемента 2 и слоев сравнительного элемента 3 и проводят прокатку, При уменьшающейся величине сопротивления деформации от верхнего слоя 4 к внутренним слоям 5 и 6 с помощью изотерм в виде концентрических окружностей устанавливают уменьшение температуры от центра образца к поверхности. Ввиду того, что сопротивления деформации слоев второго сравнительного элемента 3 и металла сравнительного элемента 2 равны при одинаковой температуре, а среднее сопротивление деформации по сечению биметаллического бруса 1 равно сопротивлению деформации сравнительных элементов 2 и 3, сравнивая результаты прокатки и учитывая разницу условий сборки бруса 1 и сравнительного элемента 3 (коэффициенты напряженного состояния) со сплошным элементом 2, определяют влияние неравномерного температурного поля по сечению раската на параметры процесса прокатки. При моделировании уменьшения температуры металла от поверхности к центру величину сопротивления деформации слоев концевых участков образца выбирают увеличивающейся, от поверхности к центру образца.3 ил.

1357088Изобретение относится к металлургии, конкретно к прокатному производству, может быть использовано при прокатке сортовой стали и заготовок и является усовершенствованием изобретения по авт. св. ¹ 1205944, Цель изобретения — повышение точности определения влияния неравномерного температурного поля по сечению раската на параметры процесса прокатки за счет учета влияния условий сборки биметаллического бруса.

На фиг. 1 показан предлагаемый образец, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид сбоку; на фиг. 3 — разрез

А-А на фиг. 1.

Образец состоит из биметаллического бруса 1 и сравнительных элементов 2 и 3, соединенных между собой.

Слои 4-6 биметаллического бруса выполнены из металла с различными механическими свойствами, сравнительный элемент 2 выполнен из монометалла с сопротивлением деформации, равным среднему по сечению сопротивлению деформации металла образца, а слои 7-9 второго сравнительного элемента 3 выполнены одинаковыми по форме и равными по площади соответ ствующим слоям металла биметалличес.кого бруса и с механическими свойствами, что и металл первого сравнительного элемента 2. !

Для получения модели неравномерно- З

ro температурного поля по сечению раската предлагаемый образец помещают в нагревательную печь. При нагреве постоянным источником тепла проис- . ходит равномерный нагрев по сечению д0 металла слоев 4-6 биметаллического бруса, сравнительного элемента 2 и слоев 7-9 второго сравнительного элемента 3. Если сопротивление деформации металла слоя 6 меньше сопротивления деформации слоя 5, а сопротивление деформации металла слоя 5 меньше сопротивления деформации метал, е слоя 4, т.е. при одинаковой температуре б ц ) Gg q > (У„ у изотермы имеют 50 форму концентрических окружностей, а металлы слоев биметаллического бруса 1 с различным сопротивлением деформации при одинаковой температуре дают возможность моделировать неравномерность температуры по сечению раската, а именно уменьшение температуры от центра к поверхности. Сопротивление деформации слоев 7-9 металла второго сравнительного элемента 3 и металла первого сравнительного элемента 2 равны при одинаковой температуре. А так как среднее сопротивление деформации по сечению биметаллического бруса равно сопротивлению деформации сравнительных элементов 2 и 3, которые моделируют равномерное температурное поле по сечению раската, при исследованиях, сравнивая результаты их прокатки и уЧитывая разницу коэффициентов напряженного состояния составных участков и сплошного участка, можно с высокой точностью определить влияние неравномерного температурного поля по сечению раската на параметры процесса прокатки.

В случае, когда Gö. > G > Gц+,можно моделировать уменьшение температуры от поверхности к центру, Пример. Для изготовления образца для моделирования процесса прока.тки при перепаде температур по сечению 50 С (уменьшение от центра к поверхности) берут, например, следующие марки стали: для слоя 4 сталь

60С2, для слоя 5 сталь 45 и для слоя

6 сталь 3. Образец в сечении представляет собой квадрат со стороной

40 мм. Площади поперечного сечения слоев равны соответственно Г =

638 мм F = 320 мм Г =642 мм .

Образцы нагревают до 1000 С и прокатывают в валках диаметром 300 мм со скоростью n = 60 об/мин и с обжатием дЬ = 10 мм. При таких условиях { = — 1000 С, Е = — = 0,25 и U =8 с ) о сопротивление деформации металла слоев составного образца равно соответственно С ц = 8,33 кгс/мм, G ö . — 7,57 кгс/мм б - = 7,37 кгс/мм .

Среднее сопротивление деформации по се.,-знию составного образца

+би Е6 7 7 „,c/ Я

Р;

1е!

Следовательно, для сравнительных элементов необходимо подобрать марку стали с сопротивлением деформации

5„= 7,7 кгс/мм при t = 1000 С, Е =

= 0,25 и U = 8 с ; Такое значение при указаннйх условиях имеет сталь

45. Следовательно, сплошной сравни1357088

Использование предлагаемого изобретения позволит повысить производительность обжимных, заготовочных и сортовых прокатных станов и качество выпускаемой продукции за счет совершенствования технологии прокатки и режимов деформации, которые могут быть рассчитаны с учетом влияния реального температурного поля по сечению раската на параметры процесса прокатки. ф

5 б

Составитель И.Скоробогатский

Редактор И.Горная Техред Л.Сердюкова Корректор А.Зимокосов

Заказ 5922/6 Тираж 481 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тельный элемент 2 и составной сравнительный элемент 3 выполняют из ста, ли 45.

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 центвом в указанном примере.

Повьппение точности определения влияния неравномерного температурного поля по сечению раската на параметры процесса прокатки достигается за счет того, что коэффициенты напряженного состояния (при одинаковых условиях сборки) биметаллического бруса и второго сравнительного элемента равны между собой, а коэффициенты напряженного состояния первого и второго сравнительных элементов различны. Так как и первый и второй сравнительные элементы моделируют раскат с равномерным по сечению температурным полем и отличаются только по своей конструкции, сравнивая ре-, зультаты их прокатки, можно учесть влияние условий сборки биметаллического бруса на результаты исследований.

Формула и з обре т е н и я

Образец для моделирования процесса прокатки по авт. св. й.- 1205944, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения влияния неравномерного температурного поля по сечению раската на параметры процесса прокатки за счет учета влияния условий сборки биметаллического бруса, он снабжен вторым сравнительным элементом, имеющим общую продольную ось с образцом и выполненным сос5 тавным из слоев, одинаковых по форме и равных по площади соответствующим слоям металла биметаллического бруса, при этом слои второго сравнительного элемента выполнены из того же метал.ла, что и первый сравнительный элемент.