Способ производства сортовых заготовок

(51) В 21 В 1/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) Е, Н. Изотов, В. П. Приходько, Ю. Е Кулак, Н. Ф, Грицук и В. И. Вергелес (71) Украинский ордена Трудового Красного Знамейи научно-исследовательский институт металлов(54) (57) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СОРТОВЫХ ЗАГОТОВОК, осуществляемый профилированием из сляба фасонного раската и разделением его на заготовки путем продольного сдвига в направлении оси прокатки с рассогласованием в чистовом проходе скоростей выхода из валков смежных заготовок, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества готового проката и повышения выхода годного, разделение раската на заготовки осуществляют прокаткой его на гладкой бочке с неравномерным высотным обжатием, для чего предварительно на широких поверхностях раската симметрично нейтральной линии формируют местные утолщения с шагом, соответствующим удвоенной ширине заготовок, шириной основания, равной половине шага, и высотой, составляющей 0,75 - 0,95 половины высоты сортовой заготовки, при этом прокатку в чистовом проходе выполняют с соотношением коэффициентов обжатий на тонких и тол- Я стых участках фасонного раската в пределах 0,07 - 0,11.10571 1 О 5 ограниченное количество заготовок, получае 25 50 55 1Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначейо для использования в металлургии.Известен способ производства заготовок, в соответствии с которым из сляба получают две заготовки в двух совмещенных по ширине ручьях, заготовки, связанные между собой перемычкой, отделяют друг от друга поворотом их относительно друг друга вокруг продольной оси перемычки после достижения ею толщины, равной 0,05-.0,1 диагонали заготовки, перед разделением заготовки охлаждают со скоростью 50 - О град/мин до 300 - 450 С. после чего увеличивают угол между гранями смежных заготовок, для этого заготовки прокатывают в калибре, у которого верхний ручей имеет выступ с углом при вершине 110 - 40, затем заготовки кантуют на 180 вокруг продольной оси и прокатывают в том же калибре до разрушения перемычки 11. Недостатком данного способа является мых из одного сляба. Необходимость охлаждения заготовок и кантовки раската снижаетпроизводительность процесса. Известен также способ многоручьевой прокатки сортовых заготовок, который включает прокатку сляба в многоручьевых калибрах на отдельные заготовки путем мно" гократных пропусков в калибре, оборудованном чередующимися и взаимно сдвинутыми на шаг дисками-буртами и ручьями равной ширины, продольное разделение соппряженных между собой заготовок осуществляют путем их относительного сдвига в вертикальном направлении, для этого калибр имеет на один ручей больше числа получаемых заготовок и для разделения заготовок валки раздвигают, раскат смещают вдоль оси валков в сторону свободного ручья и осуществляют сдвиг, воздействуя на раскат только дисками-буртами 2.Указанный способ имеет плохое качество поверхности сопряжения, после разделения на поверхностях заготовок остаются заусенцы. Это приводит при дальнейшей прокатке к образованию закатов и рванин по всей длине полосы. Удаление заусенцев по всей длине заготовок приводит к снижению производительности процесса.Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности способ производства сортовых заготовок, осуществляемый профилированием из сляба фасованного раската и разделением его на заготовки путем продольного сдвига в направлении оси прокатки с рассогласованием в чистовом проходе скоростей выхода из валков смежных заготовок 3.К недостаткам прототипа можно отнести то, что осуществление его требует дополнительного оборудования, Кроме того, способ не гарантирует устранения заусенцев на поверхностях заготовок, Металл, идущий на образование перемычек, уходит в отходы, что снижает коэффициент выхода годного 30 35 40 45 30гУказанные недостатки обусловлены тем, что смешение заготовок может быть произведено лишь с помощью воздействия на прокатываемую полосу каких-либо дополнительных устройств. Причиной образования заусенцев является затекание металла в разъемы валков при формировании перемычки и разрыв ее при разделении заготовок.Цель изобретения - улучшение качества готового проката и повышение выхода годного.Для достижения поставленной цели согласно способу производства сортовых заготовок, осуществляемому профилированием из сляба фасонного раската и разделением его на заготовки путем продольного сдвига в направлении оси прокатки с рассогласованием в чистовом проходе скоростей выхода из валков смежных заготовок, разделение раската на заготовки осуществляют прокаткой его на гладкой бочке с неравномерным высотным обжатием, для чего предварительно на широких поверхностях раската симметрично нейтральной линии формируют местные утолщения с шагом, соответствующим удвоенной ширине заготовок, шириной основания, равной половине шага, и высотой, составляющей 0,75 - 0,95 половины высоты сортовой заготовки, при этом прокатку в чистовом проходе выполняют с соотношением коэффициентов обжатий на тонких и толстых участках фасонного раската в пределах 0,07 - 0,11.Соотношения коэффициентов обжатий и высот участков полосы определяют на основе расчета напряжений, возникающих по плоскостям раздела заготовок.Разделение раската на заготовки осуществляют на гладкой бочке с неравномерным обжатием. Неравномерность высотного обжатия достигается тем, что раскат с переменной в поперечном сечении высотой прокатывается в гладких валках. При этом в заготовках, прокатываемых с меньшим обжатием, возникают жесткие зоны, величина которых может быть определена с учетом свойств деформируемого металла. В заготовках, прокатываемых с большим обжатием, возникают зоны пластичности. Повышению пластичности способствует и больший выход тепла по сравнению с малообжимаемыми смежными участками. Разделение заготовок происходит по границам зон жесткОсти и пластичности. Границы этих зон являются в данном случае концентраторами напряжений сдвига.Минимальное обжатие в чистовом проходе соответствует обжатию в жестких зонах. В этих зонах очага деформации глубина проработки металла незначительна по сравнению со смежными зонами пластичности, что создает условие для образования жестких зон. Вместе с тем такая величина обжатия . устраняет возможность волочения малообжимаемых участков раската в валках.Рассогласование скоростей выхода из валков смежных заготовок по величине мо1057130 ВНИИПИ Заказ 9488/ О Тираж 816 Подписноефилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 жет быть усилено за счет торможения заготовок, в которых образуются жесткие зоны. Торможение может быть осуществлено посредством увеличения коэффициента трения в очаге деформации или в выводной арматуре, созданием подпора заготовок на выходе из очага деформации. Рассогласование скоростей выхода из валков смежных заготовок может достигаться относительным изменением реологических свойств этих заготовок.Для осуществления разделения заготовок в чистовом проходе, осуществляемого в валках с гладкой бочкой, необходимо использовать литой сляб или подкат со сформированными на широких гранях местными утолщениями,На фиг. 1 изображен подкат перед чистовым проходом; на фиг. 2 - участок очага деформации смежных заготовок в период их разделения.По предлагаемому способу производства сортовых заготовок непрерывной разливкой или деформированием сляба в фигурных валках формируют подкат 1, На широких гранях подката симметрично нейтральной линии М 1 Ч формируют местные утолщения 2, с высотой Н составляющей 0,75 - 0,95 половины высоты И готовой заготовки, очерченной контуром 3. Высота Н участков 4 подката определяется как сумма высоты Ь готовых заготовок и обжатия Ь 1 в чистовом проходе, причем коэффициенты обжатий по ширине проката на участках, имеющих утолщения 2 и без них, выбираются в пределах 0,07 - 0,11. Шаг А между утолщениями 2 равен удвоенной ширине Б основания утолщений.Профилированный сляб деформируют на гладкой бочке валков 5, В результате неравномерной высотной деформации участков 6 и, возникающей благодаря конфигурации профили рова нного сляба, обеспечивается относительный сдвиг смежных заготовок в направлении оси прокатки за счет рассогласования величин скоростей выхода заготовок из валков и создания тем самым в плоскости сопряжения заготовок напряжений, превышающих напряжения сдвига.Рассогласование скоростей продольного течения металла в очаге деформации на границе раздела заготовок приводит к прогрессивному росту касательных напряжений, вызывающих разрушение металла, и, как следствие, разделение деформируемого раската на отдельные заготовки.Предлагаемый способ может быть реали зован при прокатке сляба на блюминге, слябинге или в обжимной клети. В качестве примера реализации способа рассмотрим получение из литого сляба .размером 180 х х 450 мм пяти заготовок сечением 00 х х 100 мм. Сначала за три прохода форми руют фасонный подкат шириной 500 мм итолщиной Ь = 105 мм, широкие грани которогр снабжены местными утолщениями высотой Н = 45 мм, расположенными симметрично нейтральной линии. На каждой грани располагают по два утолщения, причем они располагаются от краев раската на расстоянии 100 мм, ширина их основания Б равна также 100 мм, Таким образом, на раскате получаются пять участков шириной 100 мм, причем три из них имеют высоту 251 = 105 мм, а два Н + 2 Н = 195 мм. Полученный раскат разделяют в валках с гладкой бочкой, при зазоре между валками 100 мм. Минимальное обжатие в чистовом проходе равно 5 мм, при этом соотношение коэффициентов обжатий заготовки на тонких и толстых участках составляет 0,098, т.е. при выбранных параметрах деформированиия обеспечивается разделение сляба на отдельные заготовки.В результате использования способа,можно повысить качество. заготовок, получаемых высокопроизводительным способом - прокаткой сляба с одновременным разделением, и повысить коэффициент выхода годного на 1,2%. Использование способа исключает операции зачистки боковых поверхностей заготовок и связанные с этим 40 расходы на заработную плату рабочих, эксплуатацию и обслуживание оборудования.