Способ получения сортового проката

 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, точнее к способам получения сортового проката на станах винтовой прокатки. Цель изобретения - снижение расхода металла за счет предотвращения трансформации площадок местной зачистки дефектов глубиной более 10% диаметра заготовки в плены и закаты. Сущность способа заключается в зачистке поверхности заготовки от дефектов абразивным инструментом глубиной более 10% от диаметра заготовки и дальнейшую ее прокатку в трехвалковом стане винтовой прокатки, Новым в способе является то, что прокатку производят в несколько проходов, при этом в первом проходе относительное обжатие устанавливают по зависимости, параметры которой учитывают влияние диаметра заготовки и минимальной глубины зачистки, глубина которых превышает 10% диаметра заготовки. Это позволяет уменьшить отбраковку проката за счет более полного удаления поверхностных дефектов . 1 табл. fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 21 В 1/02, 19/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4728585/02 (22) 06.07.89 (46) 30.06.91. Бюл. М 24 (71) Московский институт стали и сплавов (72) И.Н.Потапов, Е.А.Харитонов, В.Я.Зимин, И,З. Вол ьшонок и С.И. Воробьев (53) 621,771.25(088,8) (56) Беда Н.И, и др. Производство и качество трубной заготовки. — Киев: Техника, 1966, с, 124. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРТОВОГО

ПРОКАТА (57) Изобретение относится к области обработки металлов давлением, точнее к способам получения сортового проката на станах винтовой прокатки, Цель изобретения— снйжение расхода металла за счет предотвращения трансформации площадок местИзобретение относится к области обработки металлов давлением. точнее к способам получения сортового проката на станахвинтовой прокатки.

Цель изобретения — снижение расхода металла за счет предотвращения трансформации площадок местной зачистки дефектов глубиной более 10 диаметра заготовки в плены и закаты.

Способ осуществляют следующим образом.

На предназначенных к прокатке слитках или заготовках выявляют визуальным осмотром поверхностные дефекты сталелитейного или llpoKBTHQI o происхождения рванины, трещины, пузыри, волосовины, !

Ю,, 1659137 А1 ной зачистки дефектов глубиной более 10% диаметра заготовки в плены и закаты. Сущность способа заключается в зачистке поверхности заготовки от дефектов абразивным инструментом глубиной более

10% от диаметра заготовки и дальнейшую ее прокатку в трехвалковом стане винтовой прокатки. Новым в способе является то, что прокатку производят в несколько проходов, при этом в первом проходе относительное обжатие устанавливают по зависимости, параметры которой учитывают влияние диаметра заготовки и минимальной глубины зачистки, глубина которых превышает

10 диаметра заготовки, Это позволяет уменьшить отбраковку проката за счет более полного удаления поверхностных дефектов, 1 табл. плены, закаты и др.). Намечаются места удаления дефектов. Заготовки с выявленными дефектами поступают на абразивные станки ВСЗ-151, где осуществляют местную зачистку поверхностных дефектов. Зачистку

- дефектов, глубина которых менее 10 диаметра заготовки, осуществляют в соответствии с требованиями действующих технических условий. Зачистку дефектов, глубина которых превышает 10, осуществляют с геометрическими характеристиками, соответствующими техническим условиям (отношение глубины зоны зачистки к ширине должно быть не менее 1;6).

Отбраковка заготовок с дефектами, глубина которых превышает 10% диаметра заготов1659137

10 ки, не производят, а все заготовки передают для дальнейшей винтовой прокатки, Винтовую прокатку заготовок, имеющих зоны зачистки глубиной более 10%, осуществляют в несколько проходов, причем в первом из них назначаются режимы прокатки с относительным обжатием F. = (0,6„,0,8) т п

ОО где 00 — диаметр заготовки, hmln — минимальная глубина зоны зачистки иэ тех, которые превышают.10 диаметра заготовки.

При винтовой прокатке с указанным относительным обжатием в первом проходе .происходит скругление кромок зоны зачистки без ее трансформации в плену, После того как глубина наиболее глубокой выточки из находящихся на заготовке окажется менее 10 диаметра заготовки. прокатку на конечный размер осуществляют по принятым режимам.

При прокатке легированных и высоколегированных сталей основным фактором при выборе пределов величины обжатий является опасность возникновения плен и закатов, поэтому заявленные диапазоны были выявлены в ходе экспериментальных исследований, проведенных на обжимной клети винтовой прокатки стана 350/250, Исследования проводились на серии плавок легированных марок сталей, причем глубина местной зачистки заготовок в каждой из плавок составляла 10 — 20 от диаметра заготовки, Выбор обжатия в первом проходе варьировали в диапазоне г = (0,4...1,0)

dmin оо

Анализ результатов (таблица ) показывает, что максимальные значения выхода годного и соответствующего качества поверхности проката соответствует интервалу обжатия в первом проходе е = (0,6...0,8) ппйп оо

Изтаблицы видно,что относител ьное обжатие в начальном проходе с интервалом (0,4...0,5) < не обеспечивает предотвраhm)n

Оо щение трансформации зон зачистки в плены и закаты, Прокатка с таким обжатием требует значительного числа проходов (47), так как глубокие выточки после первых проходов лишь незначительно изменяют свои геометрические характеристики (оставаясь глубиной 10% диаметра), и требуется провести новые проходы с такими же обжатиями. Увеличение числа проходов приводит к увеличению машинного времени, снижению производительности, а главное, к подстыванию заготовки, что не может не сказаться для высокочувствительных к температуре легированных сталей. Являясь концентратором напряжений, зона местной зачистки подстывает интенсивнее остального металла заготовки и в ряде случаев является причиной кольцевого разрушения и образования грубой плены на раскате. Выход годного для данного интервала обжатий в случае прокатки чувствительных к температуре и склонных к уширению сталей (P6M5, 12Х18Н10Т и др,) не превышает 55 .

В случае прокатки заготовок, имеющих зоны местной зачистки с интервалом (0,9...1,0), число проходов, необходиdmin

Оо

15 мых для получения готового сорта, заметно сокращается, но увеличивается опасность трансформации эон зачистки в плены и закаты. Острые кромки выточек, испытывая значительные обжатия, "накрывают" металл

20 заготовки, образуя плены, или "схлопываются", трансформируясь в закат, Деформация труднодеформируемых высоколегированных марок сталей и сплавов (ЭК31, ЭП220 и др) со значительными

25 обжатиями затруднена и приводит к образованию большого количества поверхностных дефектов и снижению выхода годного.

Иэ таблицы видно, что для стали Р6М5 он составляет 63, а для сплава ЭП220 56—

30 60Я,.

Оптимальными значениями относительного обжатия для прокатки заготовок с зонами зачистки является интервал е= (0,6 — 0,8) . В этом

hmi u 1о

6 случае лишь незначительное количество глубоких выточек трансформируется в плену, причем достаточно мелкую, что дает воэможность удалить ее зачисткой готового сорта, не выходя эа пределы допуска. Выход годного в случае прокатки с данным относительным обжатием высок и составляет для различных марок 84-98, Предлагаемый способ получения сорто45 вого проката согласуется с известными положениями о том, что при прокатке слитков высоколегированных сталей не следует в первых проходах допускать значительных обжатий, в противном случае на слитке

50 Обычно Образуются Разрывы. При прокатке в первых проходах с большими обжатиями наружная корка слитков не выдерживает возникающих напряжений и рвется, образуя трещины, которые переходят на готовый прокат, Если в первых проходах давать небольшие обжатия, наружная корка слитка уплотняется, разрушается первичная столбчатая структура и завариваются микропустоты.

1659137 с

В случае применения предлагаемого способа экономится значительное количество дорогостоящего высоколегированного металла, идущего в переплавку из-эа наличия на слитке или полупродукте дефектов, 5 превышающих допустимую глубину для местной зачистки и последующей прокатки.

Для осуществления предлагаемого способа получения сортового проката не требуется дополнительных приспособлений и 10 оборудования, экономится время при подготовке заготовки, требуемое для сглаживания острых кромок зоны зачистки абразивным кругом, уменьшается вероятность образования при зачистке шлифовочных трещин, осу- 15 ществляется последовательная выкатка зоны местной зачистки от первоначального сглаживания кромок в первом проходе до следующего получения качественного сортового проката. 20

Предлагаемый способ полуЧения сорто.вого проката обеспечивает эначительну1о экономию металла, подлежащего отбраковке, уменьшение времени, необходимого для соблюдения пологости зоны местной зачи- 25 стки, получение проката с достаточно высоким качеством поверхности при одновременном увеличении выхода годного, Пример 1. В МИСиС проводят иссле- 30 дования, в ходе которых прокатывают заготовки из сплава ЭК31ф100 мм, имеющие площадки местной зачистки глубиной 18 мм (18 диаметра), В первом проходе обжатие составляет е = 0,6 б = 0,6 100 = 0,1

Ьмин 18 35 оо . т.е. d1 = 89 мм. После первого прохода острые кромки зоны зачистки сглажены, но выточка остается достаточно глубокой, h < = 12 мм (10 диаметра). Второй проход проводят с 40 обжатием я = 0,6 d = — 0,6 86 = 0,08, 1мин 12 оо т.е. б2 = 82 мм. Таким образом, после второго прохода глубина зоны зачистки стала hz

=8 мм (10 от dz). Третий проход назначают на конечный размер,б 60 мм. Качество повер хности удовлетворительное, следов плен г закатов не обнаружено.

Пример 2. В МИ Си С проводят исследования, в ходе которых прокатывают заготовки из сплава ЭП22 80мм, имеющие площадки местной зачистки глубиной до 10 мм (12,5 от диаметра заготовки). fl рокатку осуществляют на опытно-промышленном стане винтовой прокатки МИСиС-100. В первом проходе обжатие составляет е = 0,8 пмин

do

=0,8.— =0,1, т.е. di = 72 мм. После первого 80 прохода острые кромки зоны зачистки сглажены без трансформации в плену. Глубина зоны зачистки h2 = 6 мм (меньше 10 диаметра заготовки). Второй проход назначают на конечный размер 1 48 мм. Качество поверхности удовлетворительное, следов плен и закатов не обнаружено.

Предложенный способ позволяет снизить расход металла, увеличить выход годного.

Формула изобретения

Способ получения сортового проката, включающий удаление поверхностных дефектов круглой заготовки местной абразивной зачисткой и последующую винтовую прокатку в трехвалковом стане, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения расхода металла за счет предотвращения трансформации площадок местной зачистки дефектов глубиной более 10 диаметра заготовки в плены и закаты, винтовую прокаткуосуществляют в несколько проходов с относительным обжатием в первом проходе, составляющем е = (0,6...0,8) о"", где do— о диаметр заготовки; армии — минимальная глубина зоны местной зачистки из тех, глубина которых превышает 10, 1659137 о с! ц с» о о о

14 С.Х и Ъ о

ОЪ О ч0 С0 л о о о

44 ф

Ф 00 л оо о о

О ГЪ л о о

c o

ГГЪ оо ълmm

Ch ОЪ Ol К> \О

° л «л л ооооо о с "Ъ сч

Г »

»Г Ъ

o оъ л

ГГЪ О Ъ сч m оъ л

Г Ъ»

О ЧЪ СО

О сч м оъ л

О Со с \ сч о л оъ с Ъ М

СЧООъм Ф

Г сп ф СЧ

Ю Л г Ггг ейо к х ао х U

O cd cd а а о е

I C4

Cd O! о хе

5lO Х хаем а Г» х е

1 О 1 td E cd

КЕХссХ

Г4 Гг Х аь jcial

cd Е Г Гс cd

Х ЕЪ0

1 о

I а cd х х

«d а cd сч I сч

Î0

Л СГ м о

Со О О

С0 ОЪ Ю

ГЪ ГГГ ГЪ

М С4 о г м m сч

Л Г СГЪ

» б .» оъ л

С0 Г .4 -Ф I — ОOl - ОЪ сч л ГЪ л м

Оl ЛГ О

44 Ф цЪ г» г» о

I Е Г»

Х ГС

00 Г» сп

1 о

ЪС ai O O х.: ййг

Г 1

М с Ъ м сп сч

1 Е d! о р

О 44

1. е lo

OI.O сп о

,О Г CQ

o oo

Г л о о

A о î о л со

1 оо

Ch о o Г» m оъ л л оооо т ГЪ ос

1 сч г >хо

Е Х 1- Х

ХОС4ХЕ. х съ х о е

0 К сч сч о

-ч

ГЪ м -Ф

С 4 С 4

O сЧ -Ф Ф Ccl

СЧ СЧ С»4 С 4 о

CC X

ГГЪ

СО ГО

00 Ch л л сч омо-т

wmг ои чълл: о оео

X 0 Х о

ОЪ б

Г н

1» с Ъ Н гъ со х сч

Ю

Г Ъ г» м хм

Ю ч сч

И

Ccl

1 о !

, 1

1 Р

e XХ.VCIСС1

1 е )

Х

4 I

ld о (Й

1

I 1

)х о

I X о а

I К

Д 1

I l

ГГЪ Со С Ъ Г М оъоооо

* л л

О О ОО ОО

С0 СЧО O О о oa me ч0 оn nг х . ф 2 х х о х с6 Х Е cd Х 1»

Х cd X Х Ф cd е аg е о ы е

X 5 t(ГЪ 1» с 4 ч0 In Ггъ сч ю

0Ъ Са Î O O — O

-т . ГЪ Ъ ГЪ О

ХЪ0 Х е е

15й01 !

ГГЪ О <МСЧ

СГЪ ГГЪ ч ГГЪ И Г4Ъ Ф