Способ винтовой прокатки

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве сплошных и полы.х изделий . Цель изобретения - повышение износостойкости рабочего инструмента. Способ винтовой прокатки нагретой заготовки осуществляют в валках с разной твердостью на входных и выходных участках. Валок с большей твердостью входного участка и.меет меньшую твердость в выходном участке и наоборот. При этом соотношение твердостей входных и выходных участков одного валка составляет соответственно 0,69-0,9 и 1,5-1,1 твердости соответствующих участков другого валка. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 В 21 В 19 02 ГГ01."! 3 ;!!Й:ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2! ) 4294086/31-02 (22) 03.08.87 (46) 30.03.89. Бюл. № 12 (71) Московский институт стали и сплавов (72) А. Н. Зеленцов, И. Н. Потапов, А. Г. Егоров и Н. С. Самигуллин (53) 621.774.353 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 820942, кл. В 21 В 27/02, 1979. (54) СПОСОБ ВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ (57) Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве сплошных и полых изделий.

Цель изобретения — повышение износостойкости инструмента.

Способ осуществляют следующим образом.

Заготовку нагревают и по рольгангу передают к стану винтовой прокатки, в валках которого осуществляют деформирование металла. Поскольку валки выполнены с различной твердостью входных участков, деформируемый металл имеет различные коэффициенты осевой и тангенциальной скорости, что приводит к повышенному проскальзыванию металла относительно валка с большей твердостью входного участка и меньшему его износу. Захват металла в начале кампании валков осуществляется преимущественно за счет сил трения, возникающих на контакте металла с валком с более мягким входным участком. В процессе эксплуатации этот валок изнашивается более интенсивно, чем валок с твердым входным участком. Износ валка приводит к сокращению длины очага деформации и снижению его тянущей способности, однако в силу малого износа валка с более твердым вход„„SU» 1468620 А1 при производстве сплошных и полых изделий. Цель изобретения — повышение износостойкости рабочего инструмента. Способ винтовой прокатки нагретой заготовки осуществляют в валках с разной твердостью на входных и выходных участках. Валок с большей твердостью входного участка имеет меньшую твердость в выходном участке и наоборот. При этом соотношение твердостей входных и выходных участков одного валка составляет соответственно 0,69 — 0,9 и 1,5 — 1,1 твердости соответствующих участков другого валка. 1 табл, 2 ным участком захват металла осуществляется валком с более твердым входным участком. При этом захватывающая способность валков несколько снижается, однако она больше по сравнению с процессом прокатки металла в стане с двумя мягкими валками, которая снижается за счет равномерного их износа и сокращения длины очага деформации и тянущих усилий и по сравнению с процессом прокатки металла в стане с двумя твердыми валками, захват в котором затруднен за счет повышенного проскальзывания металла в валках.

Таким образом, прокатка металла в валках, имеющих разную твердость входных участков, обеспечивает увеличение стойкости рабочих валков и повышает стабильность процесса захвата металла валками.

В выходном конусе очага деформации расположение зон твердости обратное: валок, имеющий большую твердость во входном конусе, имеет меньшую твердость в выходном участке и наоборот. Расположение зон твердости на валках указанным образом приводит к тому, что суммарная длина очага деформации на каждом валке примерно одинакова: на одном валке меньше длины очага деформации во входном конусе и больше в

1468620

55 выходном и наоборот. Такое расположение зон приводит к тому, что суммарное действие сил трения по всему очагу деформации одинаково для двух валков. Применение валков с различной твердостью по всей бочке для винтовой прокатки приводит к тому, что более мягкий валок вследствие интенсивного износа входной и выходной сторон имеет сокращенную общую длину очага деформации и действие сил трения со стороны этого валка недостаточно для стабильного протекания прокатки. Способ прокатки в стане с валками различной твердости во входном и выходном участках приводит к улучшению стабильности выхода заднего конца металла из очага деформации. Если выполнять выходные участки валка из материала одинаковой твердости, то выполнение этих участков из мягких материалов приводит к устойчивому выходу заднего конца металла за счет сил трения, возникающих в выходном конце очага деформации. Однако износ выходных участков валков способствует сокращению длины очага деформации и снижению тянущих усилий. Исполнение выходных участков валков из более твердого материала нецелесообразно, потому что задний конец прокатываемого металла деформируется в условиях повышенного скольжения на выходных участках с повышенной твердостью, что ухудшает условия окончания процесса.

Валок для реализации способа можно изготовить либо термообработкой, при этом участок с меньшей твердостью подвергают нормализации, участок с большей твердостью — закалке с последующим отпуском, либо проводят нормализацию (охлаждение на воздухе) всего валка и последующую поверхностную закалку токами высокой частоты.

Кроме того, есть возможность изготовления валка составным либо бандажированным. Не исключается возможность изготовления другими способами, в том числе наплавкой. С целью установления пределов соотношений твердостей входного и выходного участков валков проводили опытную прокатку с варьированием этих твердостей. Оценивали коэффициент стойкости валков и характер протекания процесса. 3а единицу принята стойкость обычных валков. Результаты представлены в таблице.

Выбор соотношения твердостей входного и выходного участка одного валка в пределах 0,69 — 0,9 и 1,5 — 1,1 твердости соответствующих участков другого валка обусловлен необходимостью обеспечения валками одинаковой длины очага деформации, что приводит к тому, что при соотношении твердостей больше 1,5 наступает резкое увеличение скольжения металла относительно твердо.-о участка, и незахвату металла валками.

Предлагаемый интервал соотношения твердости входного и выходного участков одного валка относительно другого выбран таким образом, что один валок имеет во столько же раз большую твердость одного участка, например входного, по сравнению с соответствующим участком другого валка, во сколько раз твердость его другого участка, например выходного, меньше соответствующего участка другого валка. Исходя из этого по интервалу варьирования твердости входных участков относительно одного валка 0,69 — 0,9 получается интервал варьирования твердостей выходных участков относительно этого же валка и составляет

1 1

0,69 0,9 — -- — — -, т. е. 1,5 — 1,1. Такая связь заявляемых интервалов приводит к тому, что суммарная величина длины очага деформации равна как для одного, так и для другого валков, что способствует равномерной нагрузке на привод обоих валков, улучшает кинематические условия процесса прокатки, снижает скольжение относительно валков.

Соотношение твердостей входных и выходных участков в интервале варьирования показано в таблице.

Из таблицы видно, что повышение износостойкости и стабильности процесса прокатки достигается при соотношении твердости более твердых участков одного валка к участкам менее твердым своего валка и другого валка 1,1 — 1,5 (соотношение твердости мягких участков к твердым составляет соответственно 0,9 — 0,69) . Таким образом, заявленные интервалы соотношения твердости мягких участков к твердым составляет соответственно 0,9 — 0,69). Таким образом, заявленные интервалы соотношения твердости входного и выходного участков одного валка 0,69 — 0,9 и 1,1 — 1,5 твердости соответствующих участков твердости другого валка. являются оптимальными.

/7ример. На валки стана винтовой прокатки МИСиС-.100, изготовленные из стали

35, предварительно проточенные и имеющие твердость 32 ед. HRC, насаживали бандаж из стали Х18МФ, предварительно упрочненный токами высокой частоты до 48 ед.

HRC. На одном валке бандаж устанавливали на входную часть валка, на другом— на выходную часть валка. Соотношение твердостей входного и выходного участков одного валка относительно соответствующих участков другого валка составило 0,69 и 1,5.

Проводили прошивку заготовок 4 90 мм из стали 35 в гильзы 96)(16 с замером коэффициента осевой скорости и времени процесса, при этом по величине неустановившихся стадий судили о стабильности процесса. Процесс прокатки протекает стабильно, при этом время заполнения очага

1468620 формула изобретения деформации составило 0,65 с, время освобождения — 0,8 с, коэффициент осевой скорости 0,79. Для сравнения проводили процесс прокатки таких же гильз на обычных валках с твердостью 32 ед. HRC. Стойкость валков с различной твердостью участков была на 12о, больше, чем стойкость контр ол ьн ых.

Таким образом, применение способа винтовой прокатки способствует снижению проскальзывания и повышения износостойкости валков одновременно.

Способ винтовой прокатки, включающий деформацию нагретой заготовки валками, имеющими разную твердость по длине бочки, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости инструмента, деформацию осуществляют валками, твердость входного и выходного участков одного из которых составляет соответственно 0,69—

0,90 и 1,5 — 1,1 твердости соответствующих участков другого.

Коэффициент осевой

Опыт Отношение твердости входного участка одного валка относиОтношение твердости выходно го участка того

Время запол-. нения,время освобождения

Стойкость валков

Характер процесса скорости же валка отно-. тельно другого сительно другого

Устойч.

То же и и

Затруд.

Захват.

Незахват.

1,6

0,62

0,76

Составитель В. Шаймарданов

Редактор М. Петрова Техред И. Верес Корректор В. Романенко

3aказ 1295/! 0 Тираж 460 Г!одписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС(:Р !!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 415

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, %ë. Гагарина, 101

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,0

0,91

0,83

0,77

0,72

0,69

0,86

0,83

0,81

0,80

0,79

0,79

0,5/0,65

0,55/0,67

0,6/0,71

0,62/0,71

0,63/0,73

0,65/0,8

1,0

1,12

1,13

1,15

1,14

1,12