Способ регулирования нагрева по ширине полосы при термообработке

 

Использование: в случае необходимости неоднородного нагрева металлопроката при непрерывной протяжной термообработке. Сущность изобретения: предложен способ регулирования нагрева по ширине полосы, включающий непрерывный неоднородный отжиг движущейся полосы путем непрерывного индукционного нагрева в поперечном магнитном поле с возможностью регулирования неоднородности нагрева выбором соотношения ширины индуктора и ширины полосы. При этом для получения более мягкой середины выбирают соотношение ширины полосы к ширине индуктора более 1,45, а для получения более мягких кромок выбирают это соотношение менее 1,45. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области термообработки, в частности непрерывной протяжной термообработки прокатанных металлических полос.

Изобретение может быть использовано в случае необходимости неоднородного нагрева и соответственно результирующих свойств по ширине отожженной полосы. Например, предотвращение образования боковых трещин при последующей деформации может осуществляться за счет получения наиболее мягких кромок. Для исправления поперечной разнотолщинности полос и лент может использоваться преимущественная деформация средней части полосы и требуется ее максимальная пластичность. Такая же необходимость может возникнуть при обработке дисперсионно-твердеющих сплавов.

Известен принятый за прототип способ термообработки дисперсионно-упрочняющихся полос с мягкой серединой для изготовления электрических соединений. По средней части полосы из медных сплавов в продольном направлении с двух сторон прокатывают дискообразные электроды, через которые подают электрический ток для нагрева полосы до ≈ 700^oC. Однако наличие непосредственно контактирующих поверхностей приводит к повреждениям полосы в месте контакта.

Целью предполагаемого изобретения является повышение качества поверхности отжигаемых полос и повышение экономичности нагрева.

Сущность предполагаемого изобретения заключается в использовании непрерывного индукционного нагрева. В частности, индукционный нагрев в поперечном магнитном поле характеризуется определенными параметрами электрической машины (полюсным делением, зубцовым шагом и т. п.) и вторичным элементом в виде термообрабатываемой ленты. Так, в случае использования списанной в работе линии индукционного нагрева в трехфазном магнитном поле с величиной полюсного деления r 145 x 3 мм для получения середины полосы более мягкой, чем кромки соотношение ширины полосы (B) и ширины индуктора (B_и) устанавливают больше 1,45. Для получения более мягких кромок берут B/B_и < 1,45.

Предлагаемый способ поясняется чертежом, где показана схема поперечного разреза индуктора (2), состоящего из двух половин (модулей), расположенных сверху и снизу от отжигаемой полосы (1), непрерывно движущейся в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа.

Так, зависимость предела прочности (σ_в,МПа) полосы латуни Л68 толщиной 2,05 мм после термообработки в индукторе ширины B_и 430 мм от расстояния до оси (b, мм) ширины полосы (B, мм) и скорости перемещения в индукторе (v, м/мин) выражается статистической зависимостью σ_в=(16,6 0,16 · b 0,038 · B + 4,6 · v + 3,8 · 10^-4 b · B 5,3 · 10^-4 · b² + 1,06 · 10^-6 · b³) · 9,8.

При анализе уравнения видно, что относительно широкая полоса (B 635 мм) характеризуется большей прочностью краев, нагреваемых до меньшей температуры, по сравнению со средней частью. Более узкая полоса (B ≅ 580 мм) характеризуется большей прочностью середины полосы по сравнению с ее краями. Это является результатом относительно более высокого нагрева краев полосы. Таким образом, появляется возможность, регулируя соотношение ширины полосы и ширины индуктора, изменять распределение температуры нагрева и, следовательно, результирующих свойств по ширине полосы. Приблизительно при отношении B/B_и 1,45 наблюдается относительно ровное распределение температуры и свойств по ширине полосы. Отклонение отношения в ту или другую сторону вызывает соответствующее изменение в распределении температуры и свойств тем большее, чем больше отклонение B/B_и от значения приблизительного равновесия 1,45.

Для индуктора другой конструкции отношение B/B_и, обеспечивающее нагрев равномерный по ширине ленты, может принимать иные значения. Соответствующим образом изменяется соотношение ширины ленты и индуктора, приводящие к более интенсивному нагреву середины ленты или ее кромок.

Высокое качество поверхности полос, отожженных предлагаемым способом, обусловлено отсутствием контакта при передаче энергии, а высокая экономичность способа низкими удельными энергозатратами, характерными для индукционного нагрева в поперечном магнитном поле.

Формула изобретения

1. Способ регулирования нагрева по ширине полосы при термообработке, включающий непрерывный неоднородный отжиг движущейся полосы, отличающийся тем, что отжиг проводят путем непрерывного индукционного нагрева в поперечном магнитном поле с возможностью регулирования неоднородности нагрева выбором соотношения ширины индукторов и ширины полосы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения более мягкой середины полосы выбирают соотношение ширины полосы к ширине индукторов более 1,45.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения более мягких кромок выбирают соотношение ширины полосы к ширине индукторов менее 1,45.

РИСУНКИ

Рисунок 1