Способ прокатки

(Ю 013 У 50 В 21 В 1/2 РЕТ 16олухин,ин, В.К. Октябрьскойдового Крассталя и сплавидетельство В 1/38, 1978. детеаьство СС В 1/22, 1980. ГОСЗЩАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ(71) Московский орденаРеволюции и ордена Труного Знамени институтвов(54)(57) СПОСОБ ПРОКАТКИ, включающий нагрев, прокатку в несколько про-.ходов с получением раската с выступами и впадинами на его широкой грани с последующим снятием рельеФапрокаткой в гладких валках, о т л ичающий с я тем, что, с цельюполучения плотной макроструктурыметалла в осевой зоне готового проФиля, осуществляют принудительноеподстуживание выступов.65 Изобретение относится к прокатномупроизводству, а именно к способампрокатки полос постоянного по длине простого поперечного сечения иФасонного, и может быть использова"но при производстве проката ответственного назначения на сортовых,толстолнстовых и широкополосных станах.Известен способ прокатки, включающий нагрев, принудительное подстуживание заготовки и последующую прокатку 1 .Однако данный способ, предотвращая растрескиваыие боковых кромок,не позволяет эффективно проработатьосевую зону прокатываемой заготовки и уплотнить макроструктуру, таккак схема пластического течения ме- ./талла не изменяется и остается неу-довлетворительной - происходит обжатие,вытяжка и локальное уширение,изменяется лишь интенсивность течения металла на поверхности и внутри заготовки по сравнению с обычнымспособом прокатки на гладкой бочке,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяспособ прокатки, включающий нагрев,прокатную в несколько проходов с получением раската с выступами и впадинами на их широкой грани с последующим снятием рельефа прокаткой вгладких валках 2 .Использование данного способа прокатки улучшает проработку внутренних слоев прокатываемого металла,но не позволяет получить достаточно плотную макроструктуру, так какприменение подстуживания при отсутствии регламентирования толщины подстуженного слоя металла и величиныобжатий снижает степень развитиясдвиговых деформаций, появляющихсяпри использовании раскатов с выступами и впадинами на их широкой грани.Цель изобретения - получение плотной макроструктуры металла в осевойзоне готового профиля.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу прокатки,включающему нагрев, прокатку в несколько проходов сполучениемраската с выступами и впадинамина их широкой грани с последующимснятием рельефа прокаткой в гладких,валках, осуществляют принудительноеподстуживание выступов.Способ осуществляют следующимобразом,Заготовка, нагретая до температуры прокатки, поступает на участокпрокатного стана, где подвергаетсямногоразовому деформированию собразованием раскатов, имеющих выступыи впадины на поверхностях их широких.граней. Выступы раскатов подвер гают принудительному подстуживаниюдо температур, на 50-200 ОС меньшихтемпературы основной массы металла.Принудительное подстуживание выступов производят подачей направленных5 именно на выступы струй охладителяводы, водовоэдушной смеси и т.д.После этого производят дальнейшуюпрокатку раската, причем в первомпроходе после подстуживания раскат10 обжимают на величину не менее, чемвысота выступа рельефа до подстужи- вания. Максимальная величина обжатиялимитирована прочностными возможностями стана и характеристикамиэлектрооборудования,Известно, что деформация заготовки с подстуженной поверхностью положительно сказывается на общем. уровне качества металла. Однако изменитьсхему пластического течения металла,перераспределив ее в объеме деформируемой заготовки, можно лишь изменивили конфигурацию заготовки, или конфигурацию рабочего инструмента валков) . После образования рельефа выборочным подстуживанием добиваютсятого, чтобы температура выступовбыла на 50-200 С меньше температурыОосновной массы металла. Такое выборочное подстуживание может быть осуществлено действием направленных навыступы струй воды или водовоздуш"ной смеси. Часть охладителя неизбежно попадет во впадины, однакоуже,в парообраэном состоянии, а вода в парообразном состоянии способ"на отнять значительно меньше тепла,чем в жидкости. Большей величины температурного перепада 150-200 С) необходимо добиться при деформирова"40 нии заготовки большей толщины и изуглеродистых сталей, меньшей (50100 С ) - при деформации заготовкименьшей толщины и из легированныхсталей.45 Далее подстуженную таким образомзаготовку прокатывают к следующейклети. Известно, что деформация собразованием гладких поверхностейзаготовки из рельефных так же, ак50 и рельефных из гладких за счетмакросдвигового ее характера положительно сказывается на общем уровнекачества прокатываемого металла. Однако в данном случае действует еще один Фактор, положительновлияющий на качество, который состоит в следующем, При прокаткерельефной заготовки подстуженные выступы вдавливаются в основную мас су металла. Здесь важно добиться подстуживания только выступов, так какв противном случае при подстуживаниии выступов, и впадин вдавливаниевыступов в основную массу металла будет затруднительно. При вдавливаЗаказ 2766/8 Тираж 796 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5, нии разогретые срединные слои вытес", няются более холодными, вдавленными в продольном, и, что самое важное, в поперечном направлении. Очаг дефор. мации расчленяется вдавленными подстуженными выступами по ширине на отдельные участки. Горячий металл выжимается из-под выступов в направлениях к соседним выступам, образо"- вавшиеся потоки от соседних выступов сталкиваются, и металл заполняет 10 участки пустот, пор, пузырей - дефектов внутреннего строения. Практически это достигается при обжатни в первом после подстуживания проходе не величину, не меньшую высоты высту. 15 па, т,е. рельеф должен быть снят в первых двух проходах. При меньшем обжатии существенного изменения схе-, мы пластического течения металла не произойдет. При последующей прокатке на гладкой бочке в двух-трех проходах когда бывшие подстуженными вдавленные участки металла еще не успели нагреться, они также будут обусловливать направления поперечных пото ков металла, заварку дефектов осевой эоны и ломку литой дендритной структуры. Все это в комплексе способствует получению плотной макро- структуры металла в осевой зоне.Подстуживание рельефной заготовки с последующим снятием рельефа может производиться за один цикл прокатки несколько раз. Особенностью пред" лагаемого способа является то, что его производительность будет выше производительности способа по прото" типу. Продолжительность операции, сдерживающей быстрое протекание всего процесса, а именно операции подстуживания, будет меньше вслед ствие большей поверхности охлаждения. Это позволяет рекомендовать предлагаемый способ также для контролируемой прокатки.П р и м е р 1. Прокатывается . 45 лист стали СтЗсп 12 1250 мм из. плоского сляба 240 1290 мм на непрерывном широкополосном стане 2000. На- грев осуществляют до 1250 С в методической многозонной печи. После вы дачи сляба из печи и двухвалковой клети с диаметром валков 1200 мм образуют рельеф на поверхности широ" ких граней слябов из трапецеидальных выступов и впадин. Высота выступов 55 (глубина впадин) равна 30 мм, ширина выступов по нижнему основанию120 мм. Выступы принудительно подстуживают, направляя на них струиводы под давлением 0,3-0,4 МПа.Температуру основной массы металла центральных слоев считают постоянной во время нодстужнвания и равнойтемпературе нагрева под прокатку.После достижения температуры выступов порядка 1040-1060 С достижениетребуемой температуры контролируетсяцеховым пирометром) подстуживаниепрекращают и в последующей четырехвалковой клети с диаметром рабочих валков 1200 мм производят обжатиесляба на 70 мм. При этом среднеедавление останется таким же, как и при обжатии всей ширины слаба, а полное усилие прокатки снизится пропорционально снижению площади контактной с валками поверхности выступов.Далее прокатку проводят по заводской технологии. Макроструктураосевой зоны готового листа уплотняП р и м е р 2. Прокатывается листстали 17 ГС 18 х 1710 мм из рельефно"го сляба 250 х 1290 мм на толстолистовом стане 3600. Нагрев осуществляют в многозонной методическойпечи до 1220 С. Высота выступов наповерхностях широких граней сляба 50 мм, ширина 200 мм. Выступы принудительно подстуживают водовоздушной смесью под давлением до 1,0 МПа,После достижения температуры выступов 1150-1170 С контролируется попирометру) подстуживание прекращаюти в черновой четырехвалковой клетис диаметром рабочих валков 1150 мм производят два прохода с обжатиемпо 50 мм, Далее прокатку проводятпо заводской технологии. Макрострук-,Ф тура осевой эоны готового листа становится более плотной по сравнению с обычным способом.Таким образом, предлагаемый способ позволяет существенно изменить схему пластического течения металла в процессе прокатки и, тем самым, заварить дефекты внутреннего строения осевой зоны - пустоты, поры, пузыри и т.п, что повышает плотность макроструктуры металла в осевой, зоне готового проката. Экономическийэффект от внедрения предлагаемогоспособа составит 50500 руб. в год.