Способ прокатки полосового металла в многоклетевом стане

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик ()931244 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.1? 80 (21) 3214127/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (31) М. Кп.з

В 21 В 1/38

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 300582. Бюллетень ¹ 20 (53) УДК 621.771..237(088.8) Дата опубликования описания 300582 (72) Авторы изобретения э

В.Л. Мазур и В.A.. Мазур (71) Заявитель

Институт черной металлургии (54) СПОСОБ ПРОКАТКИ ПОЛОСОВОГО МЕТАЛЛА

В МНОГОКЛЕТЕВОМ СТАНЕ

Изобретение относится к прокатному производству и совершенствует способы .прокатки листов и полос, может быть использовано в черной и цветной металлургии при производстве проката на листовых станах.

Для улучшения условий деформации металла при прокатке, технологичности полос при последующей обработке (отжиге, покрытиях, покраске и пр.) и повышения качества листовой продукции поверхности рабочих валков прокатных станов придается специальная шероховатость. Валки с шероховатой поверхностью применяют как при холодной; так и при горячей прокатке.

Известен способ прокатки листов, предусматривающий изменение величины шероховатости поверхности прокатных валков.по проходам (1).

Однако указанный:способ не обес.печивает улучшения текстуры прокатываемого металла и повышения эффективности процесса прокатки. Воздействуя на шероховатость валков и прокатываемого металла, можно улучшить (изменить) его текстуру, способность к глубокой вытяжке, магнитные свойства. Но известные способы, как правило, пригодны для усиления бес порядочного компонента в текстуре стали, т.е. для снижения текстурованности металла. На практике же очень часто возникает обратная задача — усиления благоприятной текстуры стали.

Эффективность же.процесса прокатки может быть повышена за счет создания условий асимметричной деформации металла.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является спо15 соб прокатки, предусматривающий несимметричную деформацию полосы. путем придания различной шероховатости поверхности верхнему и нижнему рабочим валкам (2) .

20 Однако известный способ не обеспечивает улучшения текстуры стали.

Цель изобретения — улучшение текстуры металла и увеличение эф.фективности процесса прокатки.

Поставленная цель достигается тем, что в процессе несимметричной деформации металла в многоклетевом стане путем придания разной шероховатости верхнему и нижнему валкам, соотношение величин шерохо931244 ватости верхнего и нижнего валков в каждой последующей клети. многоклетевого стана изменяют на противоположное.

Сущность предлагаемого способа состоит в следующем. Микрорельеф поверхности валков и полосы оказывает влияние на текстуру листовой стали и обуславливаемую ею нормальную пластическую анизотропию.

Установлено,что наибольший наклон 10 плоскости симметрии полюсной фигуры к плоскости прокатанного металла наблюдается при прокатке в валках с существенно различной шероховатостью поверхности: один валок глад- 15 кий (например, R+ = 0,3 мкм), другой шероховатый, (например, R< =

8 мкм). Однако отжиг металла,про" катанного в разношероховатых валках, приводит к образованию ориентировки кристаллов, близкой к беспорядочной по всему сечению листа. Текстура же рекристаллизованной стали, в которой преобладают кристаллиты с бес порядочной ориентировкой, с точки зрения штампуемости металла, является нежелательной.

Следовательно, прокатку полос в валках с различной шероховатостью следует осуществлять таким образом, чтобы после отжига листовой стали характер распределения текстуры по сечению листа остался примерно тем же, как и в холоднодеформированном металле.

Предлагаемый способ прокатки полосового металла сохраняет достоинст- ва процесса прокатки полос в разношероховатых валках с точки зрения

его КПД и при этом не приводит кухудщению текстуры стали после отжи- 40 га.

Предлагаемый способ позволяет осуществлять несимметричную деформацию металла в каждой клети, что обеспечивает в каждой клети (каж- 45 дом проходе) высокий КПД процесса прокатки. Дополнительное повышение эффективности процесса прокатки обуславливается следующим.

При прокатке в разношероховатых валках, как и при других способах создания несимметричности .этого процесса, происходит изгиб полосы на верхний или нижний валок. Вследствие этого при прокатке полос с натяжением распределение растягивающих напряжений оказывается несимметрич ным по толщине полосы. Чередование же расположения гладкого и шерохо-I ватого валков в каждой последующей клети многоклетевого стана усиливает отмеченную неравномерность распределения- растягивающих напряжений от натяжения по толщине полос. Таким образом, в предлагаемом спосо« бе на несимметричность процесса á5 прокатки из-за различия шероховатости поверхностей верхнего и нижнего валков накладывается несимметричность, обусловленная неравномерностью. распределения растяги.— вающих напряжений по толщине полосы.

В итоге за счет, появления дополнительных сдвиговых деформаций эффективность (КПД) процесса прокатки возрастает.

Улучшение текстуры металла в результате прокатки происходит потому, что прокатка полос при чередовании по проходам расположения шероховатого и гладкого валков (при изменении на противоположное соотношения. величин шероховатости верхнего и нижнего валков в каждой последующей клети) с точки зрения влияния на текстуру металла практически эквивалентна прокатке в двух одинаково .шероховатых валках во всех клетях.

Так, если после прокатки в первой клети при высокой шероховатости верхнего и малой шероховатости нижнего валков на относительно гладкой поверхности полосы получается существенный наклон плоскости симметрии полюсной фигуры, описывающей текстуру металла, то после прокатки в следующей клети, где уже верхний валок гладкий, а нижний шероховатый, образуется наклон текстуры и с противоположной стороны прокатанного. металла. При этом одновременно вы,равнивается количество кристаллов с

"ориентировками (112) < (110) ) (001) (110;) (111) < 112 ), а также процент беспорядочно ориентированных кристаллитов с одной и другой стороны (co стороны верхней и нижней поверхностей) прокатанного металла.

В итоге угол наклона наибольшей оси вытянутых зерен к плоскости листа примерно такой же, как и после прокатки в двух одинаково шероховатых валках (в симметричных условиях).

После отжига листовая сталь, прокатанная по предлагаемому способу,по-, лучается уже не бестекстурной,как после прокатки в разношероховатых валках без изменения соотношения величин шероховатости верхнего и нижнего валков по проходам, а подобной по текстуре металлу, прокатанному в симметричных условиях.

Таким образом, по предлагаемому способу прокатка в каждом проходе осуществляется в несимметричных по шероховатости верхнего и нижнего валков условиях с использованием всех достоинств этого процесса, а текстура металла получается, как после прокатки; в симметричных условиях (текстура благоприятная для последующей штамповки).

В общем случае предлагаемый способ предусматривает возможность из- (931244!

20

50

Формула изобретения менения на противоположное не только соотношения величин шероховатости верхнего и нижнего валков, а и чередования по клетям направленности (типа) микрорельефа валков. Например, в первой клети верхний валок 5 может иметь шероховатость параллельного типа, а нижний — шероховатость перпендикулярного типа, во второй же клети наоборот. Различия в направленности микрорельефа верхнего и нижнего валков иэ-за разного количества захватываемой шероховатостью смазки также создают асимметрию условий трением в очаге деформации при прокатке. Однако эффект асимI метрии процесса здесь слабее, чем при существенной разнице величин шероховатости верхнего и нижнего вал,ков. Следует заметить также, что асимметрию процесса прокатки в каждом последующем проходе можно изМенять на обратную и другими методами, него и нижнего валков с разными дианапример, р .каждом последующем проходе чередованием расположения верхметрами или скоростями вращения, изменять в каждом проходе температурную асимметрию процесса прокатки или асимметрию по условиям смазки.

Однако названные пути реализации предлагаемого способа более сложны и менее эффективны.

При осуществлении предлагаемого способа на непрерывных станах расположение шероховатогови гладкого валков в последней клети стана целесообразно устанавливать таким, чтобы направление изгиба полосы, выходящей из последней клети, совпадало с направлением изгиба полосы на барабане моталки. При прокатке полос толщиной 0,5-2,0 мм с обжатиями более 5Ъ, исходя иэ изложенных соображений, в последней клети верхними целесообразно устанавливать более шероховатый валок. В этом .случае полоса будет загибаться, как правило, в сторону более гладкого нижнего валка.

Пример. Способ опробывают на стане дуо-кварто 200 Института черной металлургии. Непрерывную холодную прокатку в многоклетевом стане с изменением на противоположное величины шерохонатости верхнего и нижнего валков в каждой последующей клети моделируют прокаткой образцов полосовой стали при чередовании расположения шероховатого и гладкого валков после каждогО прохода, т .е. после каждого прохода шероховатый и гладкий валки в клети меняют местами при сохранении постоянной ориентации задаваемых в валки образцов. При сравнительной прокатке полоС по известному способу (беэ чередования расположения в клети ше- 65 роховатого и гладкого валков) расположение валков в клети и ориентацию образцов относительно валков оставляют неизменной.

Прокатывают образцы иэ стали 08Ю толщиной 2,4 мм. Диаметр рабочих валков равен 55 мм. Величина шероховатости гладкого налка составляет

R+ = 0,3 мкм, грубо шероховатого

R< = 8,0 мкм. Величина обжатия образцов в каждом проходе составляет

12-15% при суммарной деформации, примерно равной 50%.

После прокатки по известному способу и рекристаллизационного отжига по всему сечению прокатанного получают практически беспорядочную ориентировку кристаллитов. Сталь с такой текстурой неблагоприятна для последующей штамповки.

В металле, прокатанном по предла,гаемому способу, после рекристалли зационного отжига сохраняются кристаллиты с благоприятными для штамповки ориентировками (112) (110 > и аксиальной текстурой (111) < yaw 7

Причем ориентировки кристаллитов . (111) (ПЧм) представляют наиболее сильный компонент в текстуре стали.

Таким образом, сопоставление качества текстуры листовой стали, прокатанной по известному и предлагаемому способам, показывает существенное преимущество предлагаемого способа, который обеспечивает улучшение текстуры металла после рекристаллизационного отжига.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа состоит в том, что он обеспечивает улучшение текстуры металла, а следовательно, повышает штампуемость листовой .стали. Листовая сталь для холодной штамповки используется в основном в автомобилестроении. Предлагаемый способ прокатки полосового металла обеспечивает за счет улучшения текстур и штампуемости снижение брака при изготовлении холодной штамповки трудновыполнимых деталей не менее, чем на 0,1%.

Способ прокатки полосового металла в многоклетевом стане, включающий несимметричную деформацию его в

"каждой клети путем придания различной шероховатости верхнему и нижнему валкам, отличающийся тем, что, с целью улучшения текстуры металла и увеличения эффектинности процесса прокатки, соотношение величин шерохонатости верхнего и

931244

Составитель М. Реутова

Редактор С. Крупенина Техред X. Кастелевич Корректор У. Пономаренко

Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5,Заказ 3596/7

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нижнего валков в каждой последующей клети изменяют на противоположное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское

9 590021 кл. В

2. Авторское к 532404, кл. В свидетельство СССР

21 В 1/38, 1977. свидетельство СССР

21 В 1/22, 1977.