Способ прокатки прямоугольных заготовок

 

Использование: прокатка заготовок прямоугольного сечения из заготовок больших размеров, например слитков непрерывного литья в виде широких слябов, либо полых слитков. Сущность изобретения: обжатие исходной заготовки осуществляют от двух противоположных ее поверхностей под углами 45° к ним. Обжатие в каждой из двух зон пластической деформации является односторонним. Пластическую деформацию осуществляют со взаимным смещением двух зон деформации. В результате деформации происходит формирование и отделение заготовки от остального объем металла. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4868645/27 (22) 25.09.90 (46) 23.12.92. Бюл. М 47 (71) Краматорский научно-исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения (72) М.Я.Бровман,. В.Я, Цукерман, В.Г.Поволоцкий, И.И.Шейнфельд и С.Д.Разумов (56) Патент Великобритании М 1034289, 1976.

Авторское свидетельство СССР

% 527218, кл. В 21 В 1/02, 1975, (54) СПОСОБ ПРОКАТКИ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ЗАГОТОВОК

Предлагаемое изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при прокатке заготовок прямоугольного сечения иэ исходных заготовок больших размеров, например, слитков, непрерывного литья в виде широких слябов либо полых слитков, Известен способ прокатки широкого сляба с неравномерным по ширине обжатием и отделением заготовок сечения, который позволяет повысить производительность, отливая на машине непрерывноголитья заготовку большого сечения, а затем разделяя ее, неравномерным по ширине, обжатием в калиброванных валках, получать несколько заготовок прямоугольного, е частном случае квадратного, сечения. Недостатком является то, что каче„„5g„„1782682 А1 (я)5 В 21 В 1/02

2 (57) Использование: прокатка заготовок прямоугольного сечения из заготовок больших размеров, например слитков непрерывного литья в виде широких слябов, либо полых слитков. Сущность изобретения: обжатие исходной заготовки осуществляют от двух противоположных ее поверхностей под углами 450 к ним. Обжатие в каждой из двух зон пластической деформации является односторонним. Пластическую деформацию осуществляют со взаимным смещениемдвух зон деформации. В результате деформации происходит формирование и отделение заготовки от остального объем металла. 1 з.п,ф-лы, 5 ил. ство заготовок низкое иэ-за неравномерно-, го обжатия и наличия вблизи углов участков 00 металла с очень малой степенью деформации, достигаемой в процессе прокатки.

Ближайшим аналогом заявляемого тех- 0 нического решения как и по технической Ж сущности, так и по достигаемому результа- Э ту, является способ, включающий последоаатевьнуюдеформациюисходнойааготовки )» в парах калиброванных валков с.неравно-: мерным обжатием и формированием заготовок, разделенных перемычкой. Далее при взаимном повороте заготовок, осуществляя при этом их поворот вокруг продольных осей, разрушают перемычку и разделяют заготовки, Недостатком является низкое качество ввиду неравномерности деформации.

Углы в вершинах калибров формируются

1782682 уже с первого пропуска и металл вблизи углов заготовки все время остается в этой (угловой) зоне.и имеет более низкую температуру, так как быстрее охлаждается. Степень деформации, а следовательно, проработка литой структуры здесь намного меньше, чем в зонах деформации выступами валков — там, где образуются перемычки.

Предлагаемое изобретение имеет целью обеспечить повышение качества металла. Указанная цель достигается за счет того, что обжатие осуществляется от двух противоположных поверхностей исходной заготовки под углами 45 к ним. При этом обжатия в каждой из двух зон пластической деформации является односторонним. Кроме того, деформацию осуществляют со взаимным смещением двух зон пластическойдеформации.

Общими признаками с прототипом являются операции осуществления обжатия валками, неравномерного по ширине исходной заготовки, а также разделение от исходного сечения сформированной в процессе пластической деформации прямоугольной за го го вки.:

Отличительные, по сравнению с прототипом признаки.— это осуществление обжатий под углами 45 . от двух противоположных поверхностей исходной заготовки, при одностороннем обжатии в каждой из двух зон деформации. Кроме того, предусмотрено осуществлять смещение двух зон пластической. односторонней деформации относительно друг друга. Именно за счет укаэанных отличительных признаков достигается поставленная цель, так как обеспечивается интенсивная проработка литой структуры сдвиговой деформации, а угловые эоны профиля формируются только в последнем проходе.

На фиг.1 изображена схема деформации кольцевого полого слитка в первом проходе; на фиг. 2 — в последнем проходе; на фиг. 3 — схема двух зон односторонней пластической деформации со смещением указанных зон одна относительно другой; на фиг. 4- схема прокатки со срезом перемыч ки, отделяющей прямоугольный профиль от исходной заготовки; на фиг. 5 — вариант прокатки, при котором оси. двух рабочих валков взаимно перпендикулярны. Приняты следующие обозначения. Рабочий валок 1 имеет цилиндрические участки меньшего диаметра 2 и большего 3, а конический участок 4 служит для поддержания поверхности слитка 5. Конический участок 6 второго валка обеспечивает поддержание второй поверхности заготовки, в то время как ее интенсивную одностороннюю деформацию

35 удерживает. конический участок 6, а цилиндрические участки 7, 8 валка 9 осуществляют деформацию слитка. Поверхности С и О (фиг. 1, 2) являются основными, осуществляющими деформацию. Фактически реализу40 ются две зоны пластической деформации одна между поверхностями О и Е, а вторая — между G и Я при этом поверхности

Е и фиксированы, т.е. в обоих зонах деформация односторонняя, а направления течения — противоположны. Обжатые зоны

45 на фиг. 1 (и фиг.2) заштрихованы. Далее третья и последующие операции состоят в обжатии слитка последующими парами валков, число которых зависит от размеров ис50 ходного слитка и конечного прямоугольного сечения. Последний проход, (см. фиг. 2) обеспечивает формирование сечения прямоугольной заготовки 17, которая вблизи точки О может быть соединена со слитком 5

55 тонкой перемычкой. Валок 10 имеет цилиндрические участки 11 и 12, которые осуще ствляют формирование двух соседних, взаимоперпендикулярных, граней заготовки. осуществляют цилиндрические участки вал- . ка меньшего диаметра 7 и большего диаметра 8. Второй рабочий валок 9, как и первый, соединен с приводом. Последний проход

5 осуществляется с пластической деформацией прямоугольного профиля валком 10 с цилиндрическими участками 11 и 12. Конический участок 13 является опорным. Цилиндрические участки 14 и 15 валка 16

10 обеспечивают формирование конечного сечения заготовки 17. Приведем пооперационное описание способа.

Первая операция заключается в подаче йсходной заготовки, например, полученной

15 непрерывным литьем, в выставленные рабочие валки. Непрерывным литьем получают либо широкий сляб, либо кольцевой полый слиток с-осью 0102 (см. фиг. 1, 2).

После отделения затравки и ее удаления

20 слиток подают в валки; (перпендикулярно плоскости чертеж, фиг. 1, 2), при температуре (для стальных слитков) 850-1150 С. Вторая операция — обжатие слитка в первом проходе — осуществляется при температуре

25 850 — 1150 С. Ось валка 1 наклонена под углом 45 к поверхностям исходного слитка (и к оси 0102). Цилиндрический участок 2 валка

1 осуществляет деформацию слитка в той его части, которая определяется.от исход30 ной заготовки, а участок валка 3 осуществляет деформацию вдоль плоскости АВ по поверхности D (см. фиг, 1, 2), в то время, как конический участок 4 поддерживает поверхность слитка 5. Вторую поверхность Е

1782682 катки с разделением интенсивная деформация реализуется только в зонах пережима сечения, где она является двухсторонней) Деформация (см. фиг. 1-3), осуществляется в цилиндрических валках, оси которых

0102 и Оз04 (фиг. 3) наклонены под углами

45 к поверхностям исходной заготовки (KDM и FAP), На фиг, 3 показаны только участки валков 3 и 7, осуществляющие ак10 тивную пластическую деформацию; от прохода к проходу поверхности WFH u MDC (перемещаются к оси слитка, стремясь к линиям 0t, ОК). В последнем. проходе можно, (см. фиг. 4), увеличить диаметр участка-.валка 7 и уменьшить диаметр участка 2, так, что валок 7 торцевой поверхностью(АВ) обеспечит перекрытие всего сечения и отделения заготовки 17 (срез вдоль АВ), фиг.3. В варианте по фиг. 5 оси валков не параллельны, а

20 перпендикулярны друг другу и валки могут отделить заготовку 17 от слитка 5 отрывом по сформированной перемь чке.

Четвертая операция состоит в отделении сформированной заготовки от слитка, что может быть осуществлено в валках rioследней прокатной клети или кислородной лых стальных слитков внутренним диаметром 2000 мм.и толщиной 160-170 мм (плазменной) резкой, после чего, слиток, ес- ли он криволинейный, разгибают и подверзаливкой стали в кристаллизатор с дорном, Здесь формируется слиток, который с кри30 гают правке. Если прокатка осуществляется сталлизатором и дорном вращается и одновременно со скоростью 0,2-0,4 м/мин, перемещается по вертикали. После окончас отделением (последовательным) заготовок от широкого сляба (перпендикулярно плоскости чертежа, фиг. 1, 2), то и в этом случае после отделения заготовки необхония кристаллизации, на расстоянии не менее 600 †7 мм от.конца жидкой лунки

35 димо осуществить ее правку. Четвертую находятся три клети, валки которых наклооперацию осуществляют при температуре нены к вертикальной оси цилиндрического (для стали) 810-1010О. В предлагаемом спо- слитка под углами до 1-4О, т.е. перпендикусобе предусмотрена реализация двух зон " лярно винтовой линии, описывающей траекпластической деформации, (см. фиг. 3), при . тории частиц слитка; При скорости слитка этом каждая иэ зон является односторон- 40 по вертикали v> = 0;2 — 0,4 м/мин, его окружней..В одной из них(выше базовой плоско- - наяскоростьравна чу=10-12м/мин, напристи AOB — фиг. 3) деформацию . мер, при ч1=04 м/мин, vz-10 м/мин, угол осуществляют поверхностью EFH по на- равен 0,04 рад. (2,3О). В первой клети при правлению 45О с поверхностью слитка 5EF диаметре участка 3 (см.фиг, 1) 800 мм и уча— по направлению к поверхности BN, вдоль 45 стка 7-580 мм обжатия равны, соответсткоторой обжатия нет-(BN при необходимо- венно, 50. мм и 40 мм (это наибольшие сти, только поддерживают, во избежание ...:обжатия АОВ, асудалениемотАОВ уменьизгиба слитка). Вторая зона находится ниже шаются до нуля. Исходная толщина равна

ВОА(см. фиг; 3) и осуществляется поверхно- 155 мм, а:размер под углом 45 (вдоль АОВ) стью МДС по направлению к поверхности 50 155. V2 219 мм. Во второй клети обжатия, AP. Здесь деформация также односторон- равны соответственно 40 мм (в обоих валняя (вдоль АР обжатия нет) и также — под ках), а в третьей клети 10 мм и 20.мм, так что углом 45О к поверхности слитка, но в обоих суммарные обжатия 50+ 40+ 10- 100 мм и зонах направления течения противополож- 40+ 40+ 20- 100 мм, остается перемычка

19 мм, т.е по вертикали ее толщина равна

13,4 мм. Срез осуществляется при вращенйи слитка и попадании заготовки в правильно разгибающее устройство, в котором ны, а осуществление деформации со взаимным смещением обоих зон пластической деформации (одна из них выше АОВ, а вторая ниже AOB), обеспечивает интенсивную сдвиговую деформацию по всей толщине (вдоль AOB), (при известных способах прослиток, ось которого имеет форму винтовой, выправляется.

Одна из поверхностей — цилиндрическая поверхность D части валка 12 осуществляет активную пластическую деформацию (обжатый участок у цилиндра D заштрихован), а вторая -торцевая поверхность части валка 12, также, как и цилиндрическая часть валка 11, обеспечивают формирование профиля из уже отделенного от стилка 5 металла. Конический участок 13 не осуществляют пластической деформации, он только поддерживает поверхность слитка /и предотвращает образование на этой поверхности локальных выступов металла, Участок второго валка 14 осуществляет активную пластическую деформацию вдоль поверхности С, а участок 15 валка 16 образует.одну из граней сечения заготовки 17.

Вершина угла сечения F (см. фиг. 2) формируются только в последнем проходе, причем в условиях интенсивной деформации поверхности, что обеспечивает хорошие свойства металла.

Приведем конкретный пример реалиэа25 ции способа. Осуществляется отливка по1782682

Формула изобретения

1. Способ прокатки прямоугольных заготовок, включающий неравномерное по ширине обжатие в валках исходной заготовки, преимущественно непрерывнолитого слитка с формированием заготовки и отделением от остального объема металла, о т ли ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества металла, обжатие осуществляют от двух противоположных поверхностей ис-. ходной заготовки под углами 45ок ним, при этом обжатие в каждой из двух зон пластической деформации является односторон5 ним.

2. Способ пои. 1, о тли ча ю щи йс ятем, что пластическую деформацию осуществляют со взаимным смещением двух зон деформации;

1782682

Составитель H.Äèäåíêî

Техред М.Моргентал Корректор Н.Блок

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 4475 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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