Способ изготовления биметаллической проволоки и заготовка для его осуществления
Изобретение относится к заготовкам и способам получения продольной прокаткой и волочением биметаллической проволоки преимущественно для сварки и наплавки. Цель изобретения - расширение технологических возможностей, уменьшение трудоемкости изготовления и повышение выхода годной стали. Для этого используют заготовку , состоящую из оболочки из легированной стали и сердечника из труднодеформируемой стали, в которой часть легирующих элементов, окисляющихся и сублимирующих при температуре нагрева и деформации , введена только в состав сердечника, а другая часть - как в состав сердечника, так и в состав оболочки. Перед задачей в первую клеть стана температуру оболочки нагретой заготовки уменьшают охлаждением на рольганге в течение 10-40 с на 50-120°С по сравнению с температурой сердечника. Дальнейшую прокатку проводят с интенсивным охлаждением поверхности раската во всех межклетьевых промежутках, Распределение легирующих элементов в сердечнике и оболочке соответствующим образом и указанные режимы прокатки способствуют сближению уровней пластичности сердечника и оболочки, что обеспечивет более стабильный процесс прокатки. 2 с.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил. Ё
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 К 20/04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4600045/27 (22) 02.11.88 (46) 15,12.91. Бюл. N 46 (72) А.Б,Гросман, К.К,Жданович и С,Е,Якимов (53) 621,771.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 710683, кл. В 21 В 3/00, 1980.
Патент США ¹ 3514572, кл. В 21 В 3/00, 1970, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПPOВОЛОКИ И ЗАГОТОВКА
ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к заготовкам и способам получения продольной прокаткой и волочением биметаллической проволоки преимущественно для сварки и наплавки, Цель изобретения — расширение технологических возможностей, уменьшение трудоемкости изготовления и повышение выхода годной стали. Для этого используют заготовку, состоящую из оболочки из легированИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для получения продольной прокаткой и волочением биметаллической проволоки преимущественно для сварки и наплавки.
Цель изобретения — уменьшение трудоемкости изготовления проволоки и потерь легирующих элементов, расширение технологических возможностей, повышение стабильности процесса прокатки и увеличение выхода годной стали.
На чертеже показана предлагаемая заготовка.
Способ включает в себя сборку заготовки из пластичной оболочки и сердечника, нагрев до температуры прокатки и горячую продольную прокатку собранной заготовки
„„Ы2„„1б9801б А1 ной стали и сердечника из труднодеформируемой стали, в которой часть легирующих элементов, окисляющихся и сублимирующих при температуре нагрева и деформации, введена только в состав сердечника, а другая часть — как в состав сердечника, так и в состав оболочки. Перед задачей в первую клеть стана температуру оболочки нагретой заготовки уменьшают охлаждением на рольганге втечение 10-40 с на 50 — 120 С по сравнению с температурой сердечника.
Дальнейшую прокатку проводят с интенсивным охлаждением поверхности раската во всех межклетьевых промежутках, Распределение легирующих элементов в сердечнике и оболочке соответствующим образом и указанные режимы прокатки способствуют сближению уровней пластичности сердечника и оболочки, что обеспечивет более стабильный процесс прокатки. 2 с,п. ф-лы, 2 табл., 1 ил. с получением катанки, охлаждение, термообработку и волочение катанки, Температуру оболочки нагретой заготовки перед ее задачей в первую клеть прокатного стана уменьшают путем охлаждения на задающем рольганге в течение 10 — 40 с на 50 — 120 С по сравнению с температурой сердечника, а прокатку ведут с интенсивным охлаждением поверхности раската во всех межклетьевых промежутках.
Способ осуществляют использованием заготовки, включающей в себя сердечник из труднодеформируемой и оболочку из пластичной сталей с суммарным содержанием в них легирующих элементов, соответствующем заданному химическому составу готовой проволоки, в которой оболочка выполнена из
1698015 легированной стали, причем часть легирующих элементов, окисля)ощихся и сублимнрующих при температурах нагрева и деформации, введена в состав сердечника, а другая часть — как в состав сердечника, так 5 и В сОстаВ Ооолочки.
Способ осуществляют следующим образом, В качестве оболочк(1 2 lier)onbay)OT прошитую на прошивном стане трубную заго- 10 товку из легированной пластичной стали, а в качестве сердечника 1 — полученный из деформированного слитка <руглый пруток.
Так как в предлагаемом способе часть легиру)ОщИХсэЛЕМЕНТОВ ПЕрЕНBCCHa В ОбОЛОЧКу, 15 то пластичность серде!Ника увеличивается и приближается к пласти IHocof Оболочки, что создает более благоприятные условия для прокатки, Сердечник 1 запре "coa=lval в оболоч- 20 ку 2 и нагревают в собранном виде в печи прокатного стана до температуры максиManbHoA пластичности, Haspетую заготовку
Выдают из печи и перед задачей в первую
KnBTi» Поокс«ТНОГО CTВНа ОХЛ «ждаЮТ Ha pOnb- 25 ганге. добиваясь снижения температуры оболочки на 50 — 120 С в течение 3 — 40 причем охлаждение можно производи1 ь на воздухе или душированием водой. Для хранения температуры торцов заготов:<и oî- 30 следние экранируют теплозащитными экранами или даже специально подогревают горелками. Уменьшив томпеоатуру оболочки, добиваются сближения уровней пластичности сердечника л оболочки, что 35 улучшает условия прокатки заготоьки, обеспечивает более стабильный ее процесс, В конечном итоге становится возмо кной прокатка катанки малых сечений без образования плены и разрыва;) оболочки, 40 увеличивается выход годной стали. Для cQхранения температурного градиента между . сердечником и оболочкой раскат в процессе прокатки интенсивно охлаждают в ме)кклетьевых промежутках, сохранению этого 45 градиента способствует также интенсивный разогрев труднодеформируемого сердечниКа.
Температуру оболочки в предлагаемом способе уменьшают-на 50-120 С в течение 50
10-40 с по сравнению с температурой ãåðдечника, так как при уменьшении температуры менее,чем на 50 С, в заготовке сохраняется большая разница между уровнем пластичнОсти 060лОчки и сердечника, ухудшаются 55 условия прокатки, при уменьшении темпе))а" туры более„чем íà 120" С, Оболочка становитСЯ МВЛОПЛВСТИЧНОЙ, ()ЕЗКО УВ8ЛИЧИВс)30ТСЯ усилия прокатки; охла»<де) ие в течение более 40 с не обеспечивает нужного градиента температур Вследствие процесса теплопередачи между оболочкой и сердечником; при охлаждении менее "0 с оболочка не успевает охладиться.
Заготовка вкл)очает В себя серДечник 1. выполненный из труднодеформируемой стали, л<«гирующими элементами которой явf)n I0Tcs«элемЕнты, окисля)ощиеся и сублимирующие при температурах нагрева и горячей деформации, и оболочку 2, выполненную из легированной, но пластичной стали, легирующими элементами которой явля отся Оставшиеся химические элементы. Распределение химических элементов между сердечником и оболочкой по заданному их суммарному содержани)о в opoeonoI Количество легиру)ощих элементов в 8ДИНИЦЕ ДЛИНЫ МОНОЛИТНОЙ ПРОВОЛОКИ COCTGBляет AoF, гце Ао — содержание элемента, %; Еа — площадь поперечн ãî сечения, мм При разделении этого же,количества элемента (18»<ду сердечником и оболочкой должно выдерживаться равенство AoFc = А1Г1+ A2F2. где Al u A2 — содержанле элемента в сердечнике и оболочке, соответственно,%; Е1 и Р2 — площадь поперечного сечения сердечника и оболочки соответственно, мм . Решая это выражение относительно А1 и А2, выразив Р,), F1, F2 через диаметр проволоки D и диаметр сердечника в проволоке J, получим соотношенигс А, — Az (1 — с) А — KA) A1 — -,, А2 где К= Поскольку окисляющиеся и сублимирующие элементы (ПBрвая 7p) slпа элементов). — молибден, никель, кобальт, вольфрам, ванадий) — вводят только в состав сердечника. следоватегbHo, нет необходимости производить расчет их содержания в оболочке. Расчет величин А1 и А2 (содержание элемента соответственно В сердечнике и оболочке) производят только для остальным: легиру)ощих элементов: хром, марганец, кремний, титан, бор, агноминий и тд. (Вторая группа элементОВ), причем расчет производят по приведеннь|м соотношениям. ,<)))я этого сначала задают=я содержанием А1 каждого элемента BTGpoA группы в) сердечнике, затем определя от содержание А2 этого же элемента в оболочке, которое зависит от ранее заданной Величины А1. Затем производят проверку с учетом наличи всех элементов в сердечнике и оболочке, f!anBB методом последовательных приближеНИЙ утОЧНясот ВВЛИЧИНЫ А1 И А2. МОЖНО 1698016 производить расчет содержания каждого элемента второй группы и другим путем: задаваться содержанием Az этого элемента в оболочке и по этому значению вычислять величину А1, затем производить уточнение. Пример. Для получения сварочной проволоки диаметром 5,5 мм с сердечником диаметром 2,25 мм из стали 10Х16К25АМ6 использовали оболочку наружным диаметром 100 мм и внутренним диаметром 64 мм, полученную прошивкой трубной заготовки на стане винтовой прокатки, и сердечник диаметром 64 мм, полученный прокаткой слитков на обжимном и сортовом станах. В качестве материала оболочки использовали сталь 12Х17 по ГОСТ 5632-72, материала, .сердечника — сталь 06Х15Н60М15. Из химических элементов готовой проволоки сублимирующими при температурах горячей деформации являются молибден и никель, поэтому эти элементы полностью введены в состав сердечника, хром введен в составы как сердечника, так и оболочки, что позволяет снизить разницу в уровнях их пластичностии. Расчет содержания основных легирующих элементов приведен в табл.1. При сборке заготовки сердечник запрессовывали в оболочку, нагревали до 1180 С и выдавали из печи. Перед задачей заготовок в первую клеть оболочку охлаждали на рольганге в разных режимах (на 30 С за 6 с; на 50 С за 10 с, на 80 С за 26 с, на 120 С за 40 с и на 150 С за 50с), Заготовки прокатывали на стане 250 на катанку диаметром 7 мм, при прокатке раскат интенсивно охлаждали в межклетьевых промежутках. Катанку после волочения и термообработки волочили на проволоку диаметром 5,5 мм, В готовой проволоке общее содержание элементов в весовых частях соответствовало стали 10Х16К25АМ6, т,е. заданному составу, После получения оценивали сквозной выход годной стали. Для сравнения эту же сталь заплавляли в оболочку из стали 10 и прокатывали на стане 250 на круг диаметром 20 мм, удаляли оболочку и волочили на проволоку диаметром 5,5 мм, оценивали выход годной стали и трудоемкость. Результаты сравнения приведены в табл.2. 10 фект составит 72000 руб, в год. 15 Формула изобретения 1. Способ изготовления биметалличе20 Как видно из табл,2, при охлаждении оболочки перед прокаткой нэ 50 †1 С в течение 10 — 40 с обеспечиваются наиболее высокий выход годной стали и минимальная трудоемкость; Таким образом, предлагаемые способ и заготовка позволяют расширить технологические возможности способа, уменьшить трудоемкость изготовления проволоки на 0,2 — 2,8 н/ч/т и увеличить выход годной стали на 4,1 — 15,9, что обеспечивает экономию стали около 80 т при объеме производства проволоки 800 т в год. Экономический эфской проволоки, включающий сборку составной заготовки в виде оболочки из пластичной стали и сердечника из труднодеформируемой стали, ее нагрев до температуры прокатки и прокатку в клетях прокатного стана, охлаждение полученной катанки, ее термообрэботку, волочение, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет получения сварочной проволоки, уменьшения трудоемкости и повышения выхода годного, перед задачей составной заготовки в первую клеть прокатного стана осуществляютохлаждение оболочки на рольганге в течение 10...40 с, уменьшая ее температуру на 50...1200C в сравнении с температурой сердеч ника, а в процессе прокатки осуществляют интенсивное охлаждение поверхности раската во всех межклетьевых промежутках, 2. Заготовка для изготовления биметаллической проволоки, содержащая сердечник из труднодеформируемой стали и оболочку из пластичной стали с суммарным содержанием легирующих элементов в них, соответствующим заданному химическому составу готовой проволоки, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, уменьшения трудоемкости изготовления и повышения выхода годного, оболочка выполнена из легированной стали, при этом легирующие элементы, окисляющиеся и сублимирующие при температурах нагрева и деформации, введены только в состав сердечника, остальные легирующие элементы введены как в состав сердечника, так и в состав оболочки. 1698016 Таблица1 Со Таблица2 Извес ный с со(Составитель И.Николаева Техред M.Mîðãåíòàë Корректор H,Kîðoëü Редактор С.Лисина Заказ 4354 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1130,35, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 56, 18 16,00 25,50 6,25
