Образец для моделирования процесса прокатки

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛ ЬСТВ АВТОРСКОМУ С ваяЖ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (72) В,А.феник, Ю.В,Полторапавло, В,Г.Гром и И,Е.Стукалов(53) 621.71.2.09 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР1205944, кл. В 21 В 1/00, 1984. (54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ(57) Изобретение относится к металлургии, конкретно к области прокатного производства, может быть использовано при прокатке сортовой стали и заготовок. Цель изобретения - повышение точности определения влияния неравномерного температурного поля по сечению раската на параметры процесса прокатки за счет учета влияния условий сборки биметаллического бруса. Для моделирования неравномерного температурного поля по сечению раската осуществляют равномерный нагрев по сечению каждого из слоев металла биметаллического бруса 1,сравнительного элемента 2 и слоев сравнительного элемента 3 и проводят пркатку, При уменьшающейся величинесопротивления деформации от верхнего слоя 4 к внутренним слоям. 5 и 6с помощью изотерм в виде концентрических окружностей устанавливаютуменьшение температуры от центраобразца к поверхности, Ввиду того,что сопротивления деформации слоеввторого сравнительного элемента 3 иметалла сравнительного элемента 2равны при одинаковой температуре, асреднее сопротивление деформации посечению биметаллического бруса 1 равно сопротивлению деформации сранительных элементов 2 и 3, сравниврезультаты прокатки и учитывая разницу условий сборки бруса 1 и сравнительного элемента 3 (коэффициентынапряженного состояния) со сплошнымэлементом 2, определяют влияние неравномерного температурного поля посечению раската напараметры процесса прокатки, При моделировании уменьшения температуры металла от поверхности к центру величину сопротивления деформации слоев концевых участков образца выбирают увеличивающейсяот поверхности к центру образца.3 ил,1357088 Изобретение относится к металлургии, конкретно к прокатному производству, может быть использовано припрокатке сортовой стали и заготовоки является усовершенствованием изобретения по авт. св. У 1205944,Цель изобретения - повышение точности определения влияния неравномерного температурного поля по сечениюраската на параметры процесса прокатки за счет учета влияния условийсборки биметаллического бруса,На Фиг. 1 показан предлагаемыйобразец, общий вид; на Фиг. 2 - тоже, вид сбоку; на Фиг. 3 - разрезА-А на фиг, 1,Образец состоит из биметаллического бруса 1 и сравнительных элементов 2 и 3, соединенных между собой.Слои 4-6 биметаллического бруса выполнены из металла с различными механическими свойствами, сравнительный элемент 2 выполнен из монометалла с сопротивлением деформации, Равным среднему по сечению сопротивлению деформации металла образца, аслои 7-9 второго сравнительного элемента 3 выполнены одинаковыми поформе и равными по площади соответствующим слоям металла биметалличес.кого бруса и с механическими свойствами, что и металл первого сравнительного элемента 2. Для получения модели неравномерно- З го температурного поля по сечению раската предлагаемый образец помещают в нагревательную печь. При нагреве постоянным источником тепла проис- . ходит равномерный нагрев по сечению 40 металла слоев 4-6 биметаллического бруса, сравнительного элемента 2 и слоев 7-9 второго сравнительного элемента 3, Если сопротивление деформации металла слоя 6 меньше сопротивления деформации слоя 5, а сопротивление деформации металла слоя 5 меньше сопротивления деформации металле слоя 4, т,е. при одинаковой температуре б) бцО, изотермы имеют Форму концентрических окружностей, а металлы слоев биметаллического бруса 1 с различным сопротивлением деФормации при одинаковой температуре дают возможность моделировать нерав" номерность температуры по сечению раската, а именно уменьшение температуры от центра к поверхности. Сопротивление деформации слоев 7-9 металла второго сравнительного элемента 3 и металла первого сравнительного элемента 2 равны при одинаковой температуре, А так как среднее сопротивление деформации по сечению биметаллического бруса равно сопротивлению деформации сравнительных элементов 2 и 3, которые моделируют равномерное температурное поле по сечению раската, при исследованиях, сравнивая результаты их прокатки и учитывая разницу коэффициентов напряженного состояния составных участкови сплошного участка, можно с высокой точностью определить влияние неравномерного температурного поля по сечению раската на параметры процесса прокатки.В случае, когда бц.6-бц,можно моделировать уменьшение температуры от поверхности к центру,П р и м е р. Для изготовления образца для моделирования процесса прока.тки при перепаде температур по сечению 50 С (уменьшение от центра к поверхности) берут, например, следующие марки стали: для слоя 4 сталь 60 С 2, для слоя 5 сталь 45 и для слоя 6 сталь 3. Образец в сечении представляет собой квадрат со стороной 40 мм. Площади поперечного сечения слоев равны соответственно Р = = 638 мм Р = 320 мм Г =642 мм . Образцы нагревают до 1000 С и прокатывают в валках диаметром 300 мм со скоростью и = 60 об/мин и с обжатием дЬ = 10 мм. При таких условиях - 1000 С, Е = - = 0,25 и Б =8 с )осопротивление деформации металла слоев составного образца равно соответственно С ц = 8,33 кгс/мм, йц . - 7,57 кгс/мм б - = 7,37 кгс/мм. Среднее сопротивление деформации по се.;знию составного образцац +бць 6 7 7 кгс/мм 2Р;Следовательно, для сравнительных элементов необходимо подобрать марку стали с сопротивлением деформации 6= 7,7 кгс/мм при= 1000 С, Е = = 0,25 и П = 8 с ; Такое значение при указаннйх условиях имеет сталь 45, Следовательно, сплошной сравни1357088 Использование предлагаемого изобретения позволит повысить производительность обжимных, заготовочных и сортовых прокатных станов и качество выпускаемой продукции за счет совершенствования технологии прокатки и режимов деформации, которые могут быть рассчитаны с учетом влияния реального температурного поля по сечению раската на параметры процесса прокатки,ф 5 б Составитель И.Скоробогатский Редактор И.Горная Техред Л.Сердюкова Корректор А.ЗимокосовЗаказ 5922/6 Тираж 481 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграФическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 тельный элемент 2 и составной сравнительный элемент 3 выполняют из ста,ли 45,При увеличении количества слоевточность получения реального температурного поля можно увеличить, апри использовании различных марокстали можно моделировать перепад температур, больший или меньший, чемразность температур между поверхностью и центоом в указанном примере.Повышение точности определениявлияния неравномерного температурного поля по сечению раската напараметры процесса прокатки достигаетсяза счет того, что коэффициенты напряженного состояния (при одинаковыхусловиях сборки) биметаллическогобруса и второго сравнительного элемента равны между собой, а коэффициенты напряженного состояния первогои второго сравнительных элементовразличны. Так как и первый и второйсравнительные элементы моделируютраскат с равномерным по сечению температурным полем и отличаются толькопо своей конструкции, сравнивая ре-,зультаты их прокатки, можно учестьвлияние условий сборки биметаллического бруса на результаты исследований. Формула и з обре т е н и яОбразец для моделирования процессапрокатки по авт. св. 9 1205944, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности определениявлияния неравномерного температурногополя по сечению раската на параметрыпроцесса прокатки за счет учета влияния условий сборки биметаллическогобруса, он снабжен вторым сравнительным элементом, имеющим общую продольную ось с образцом и выполненным сос 5тавным из слоев, одинаковых по формеи равных по площади соответствующимслоям металла биметаллического бруса,при этом слои второго сравнительногоэлемента выполнены из того же метал.ла, что и первый сравнительный элемент,