Способ производства биметалла

 

А.П. Парамошин, Н.В. Гончаров, С.М. Левитан, Е.Н. Гришина, С.С. Буйневич, В.Г. Маигуш и В.М. Марцишевский (12) Авторы изобретения (71) Заявитель

Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии!

I (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БИМЕТАЛЩ ф

Изобретение относится к черной и цветной металлургии и может быть использовано при горячей прокатке биметаллов, преимущественно листов.

Известен способ производства биметалла, преимущественно листов, включающий нагрев пакета и.прокатку за несколько проходов с выравниванием сопротивлений деформации компонентов пакета (11, Недостаток способа заключается в том, что он не обеспечивает равномерной деформации и достаточно высокого качества соединений компонентов.

Цель изобретения — обеспечение

15 равномерной деформации компонентов, повышение качества соединения компонентов и снижение расхода металла.

Поставленная цель достигается 20 тем, что выравнивание сопротивлений деформации компонентов осуществляют путем различной температуры нагрева кх перед прокаткой и дополнительного охлаждения одного из них в процессе прокатки, а соотношение между темпера,турами компонентов выбирают в соответствии с уравнением которое получается из условия равенства сопротивлений деформации компонентов, определяемых выражениями е „ь .Е -4 .Ц л, 1, (Я)

d =А V ° (М

2 9. где е., t - средняя ао сечению темDepaTypa компонентов С; .- относительное обжатие, доля единицы;

-4

0 - скорость деформации,С

B — основание натурального . логарифма;

А À,Ä,Ñ, — коэффициенты, постоянные а, Q для каждого компонента, 831457

Так„ если известно, что температура плакирующего слоя пакета, состоящего из стали марок Ст 3 и 12Х18Н9Т и прокатываемого в i-ом проходе со скоростью деформации U 10 с и относительным обжатием б = 107, равняется 1100 С, для создания условий . равномерной деформации обоих компонентов темг1ература основного слоя (Ст3), определяемая по уравнению

{1), должна соответствовать

0 0028 1 133 — igloo+ — — on (— x

О, 0025 0,0025 325

«0,1 .10 ) = 950 С.

Таким образом, необходимо охлаждение основного слоя до 950ОС.

Пример . Пакеты композиции

СтЗ+12Х18Н9Т нагревают в камерной печи. При выдаче пакетов из печи на рольганге перед клетью осуществляют замер температур поверхностей.

После нагрева температура основного слоя 1200 С, а плакирующего — 1230 С.

Для обеспечения равномерной деформации компонентов в первом проходе, на рольганге перед прокаткой основной слой в пакете подвергают дополнительному охлаждению до определенного значения температуры, которое оп30 ределяется по графику (см. чертеж).

График построен согласно уравнению .(1). Так, если в первом проходе величина относительной деформации составляет 107, то при температуре плакирующего слоя 1230 С и F = 10%, температура основного слоя должна быть 1060 С (см. чертеж). Однако после выдачи пакета из печи температура основного слоя составляет 1200 С (против необходимой 1060 С). Тогда основной слой пакета подвергают охлаждению струями воды или водо-воздушной смеси для того, чтобы достигнуть значения температуры, равной 1060ОС.

После этого пакет направляют на прокатку с относительным обжатием в проходе 1: = lOX (табл. 2).

5п

Из условия равенства @1 Ъ после преобразований получают соотношение 1).

Конкретные величины коэффициентов являются термо-механическими констан5 тами стали и приведены в табл.

За счет этого средняя температура компонента с более высоким сопротивлением деформации всегда выше темпе- !О ратуры компонента с меньшим сопротивлением деформации, а перед прокаткой и в процессе прокатки компонент с меньшим сопротивлением деформации дополнительно охлаждают. 15

Способ осуществляется следуюшим образом.

Горячая прокатка пакета, состоящего из двух слоев компонентов.

Исходя из условий теплообмена, 20 пакет при нагреве в печи располагают так, что на слой компонента с меньшим сопротивлением деформации падающий внешней тепловой поток всегда меньше, например его располагают со 25 стороны подины печи. Возможен также дополнительный отвод тепла через поверхность этого компонента. Выдача пакета из печи производится при известном перепаде температур между компонентами, который определяется продолжительностью и условиями нагрева, В соответствии с заданным режимом деформации по уравнению (1) определяют необходимую температуру компонента с меньшим сопротивлением деформации и, в случае необходимости производят его дополнительное охлаждение непосредственно перед входом

Ф з клеть, например струями воды или водо-воздушной смеси.

Условие (1) должно выполняться в период всего процесса прокатки, поэтому температурный режим для каждого сортамента предварительно рассчитывают и назначают проходы, после которых производят принудительное охлаждение поверхности компонента.

Если средняя температура компонента с меньшим сопротивлением деформации окажется ниже, чем предусмотрено уравнением !1), тогда сопротивление деформации выравнивают охлаждением второго компонента, В процессе прокатки производится корректировка охлаждения поверхности компонентов на основании данных измерения температуры или по оценке искривления полосы при выходе из валков.

После первого прохода опять производят измерение температур поверхностей основного и плакирующего слоев; теперь они составляют для основного слоя 1050 С; а для плакирующего—

l2l0 С. Если во втором проходе велио чина относительной деформации равна

207, по графику (при температуре плакирующего слоя !2!д С) находят необ-. ходимое значение температуры основного-слоя, которое составит 1050 С.

57 6 основной слой имеет температуру

1035оС, а требуемое значение IOIO C, опять производят охлаждение основно го слоя тем же способом до температуры 1010ОС. По достижению этого значения пакет задают в валки с

IOX Таким образом, обеспечивают условия протекания равномерной деформации обоих компонентов в процессе прокатки.

В табл. 2 приведен температурнодеформационный режим прокатки двухслойного пакета по предлагаемому способу.

Таблица 1

Марка стали А С а Ь

0,0025 0,252 0,143

0,0026 0,254 0,141

09Г2С, 16ГС, СтЗ 133

135

20К, СтЗсп"

IOXI8H9T, 12Х18Н10Т

325 0,0028 0,280 Oi087

Таблица 2

Проход, Необходимая темпеТемпература перед проходом,съС

Примечание ратура основного слоя, С плакиру- основной ющий слоГ слой

Выдача из печи

1230 1200

10 1230 1200

Охлаждается до необходимого

1060

550

Не охлаждается

1050

99 20 1210 1050

495

1010

Охлаждается до необходимого

396 39,6 10 1185 1035

5 8314

Поскольку температура основного слояпосле прокатки и необходимое значение совпадают и соответственно обеспечивают равенство сопротивлений деформации компонентов в процессе

5 прокатки, охлаждение перед этим проходом. не производят, а направляют пакет в валки, обеспечивая относительную деформацию, равную 20К.

С выходом пакета из клети опять замеряют температуру поверхностей, которая после второго прохода для основного слоя составит 1035 С, а для плакирующего - 1185QC. Если в третьем проходе относительная деформация

15 равна 10%, с учетом температуры плакирующего слоя, равной 1185OÑ, по графику значение температуры для основного слоя составит IOIООС. Поскольку

Использование предлагаемого спо" соба позволяет сократить расход ме талла на 3,0-3,57 на каждом прока тываемом пакете. кЬмпонентов выбирают в соответствии с уравнением

7 83l457 8

Формула из обретения

Способ производства биметвлла, преимущественно листов, включающий нагрев пакетов и прокатку sa несколькЬ проходов с выравниванием сопротивлений деформации компонентов пакета, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равномерной деформации компонентов, повышения качества соединения компонентов и снижения расхода металла, выравнивание сопротивлений деформации компонентов осуществляют путем различной температуры нагрева их перед прокаткой и дополиительного охлаждения одного из них в процессе прокатки, а соотношение между температурами где Ф», t — средняя по сечению температура компонентов,оС;

4„А,С,G,, - -коэффициенты постоянные

О„0, „,„ < для каждого компонента;

10 E — относительное обжатие, доля единицы;

U — скорость деформации, С;

6 - основание натурального логарифма.

35 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка У 2635349/27, кл. В 23 P 3/06, 28.06.78.

831457 а (а В Р а

7 7 ФФУЭ р э у ЯтмеЛФлиОем еФЛемвФэ мифам

ВНИИПИ Закаэ 732! Тираж 1148 Подписное

Филиал ПНП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4