Образец для моделирования процесса прокатки

1111 722632 Ой НАГАЙКЕ ИЗОБРЕТЕЙ ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .В. М, Клименко, А. Д. Вейсбейп, А. А. Минаев А. М. Онищенко, В, А. Темнохуд и В, В, Белосветов Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ 15 Изобретение относится к прок.-,тному производству, в частности к и.:скатке сортовой стали.Известно устройство для измерения скорости; - ения металла внутри очага лсЫрмации при НГокатке двухслойного металла, вкп 1 оча 1 ощее внедсенный в один нз г,а-. НИЧНЬ;Х СЛОЕВ СЛЕДЯШНЙ ЭЛЕМЕНТ, СОЕДН.еннь 1 й через пропушенную в трубке и1 ещенную в проточке между слоями образца тягу с датчиком линейных перемещений, закрепленном на недеформируемом конце образца, причем в друГой его слон внедвен дополнительный следяший элемент, размещеннь 1 й на одной вертикальной оси с первым, который тягой, пропушенной через ту же трубку, соединен через датчик линейных перемещений с концом тяги первого следящего элемента Ц .Недостатком изврстного устройства является невозможность моделированиятемпературчого поля по сечению раската в виде изотерм. Наиболее близким по технической сушностп к предлагаемому изобретению является устройство, в котором нагреваемый образец нз соединенных между собой слоев материала с раз 111 эм и 1. Спелом текучести устаноВлен на металлической пластине, лежащей на регулируемой электропечи сопротивления, причем в образце в пять сверлений различной глубины установлены пять контактных хромель-алюмилевых термопар Я,Недостатком известного устройства является невозможность моделирования реального температурного поля по сечению раската при его нагреве и охлаждения.Цель изобретения - обеспечить моделирование температурного поля по сечению раската при его нагреве и охлаждении.Это достигается тем, что образец для моделирования процесса прокатки в виде металлического бруса, содержа30 ший несколько соединенных между собой слоев металла с различными механическими свойствамн, выполнен с центральным отверстием, в котором расположены, по меньшей мере, два концен трических цилиндра.Распределение температуры по сечению сортового металла при нагреве, и охлаждении в реальных условиях харак 10 теризуется иэотермами в форме концентрических окружностей. Получение таких изотерм достигается путем выполнения многослойного образца в виде нескольких цилиндров.При прокатке сортового металла, например квадратного, температура по сечению раската распределяется неравномерно.Подобный характер распределения температуры по сечениюзаготовки 300 х 300 мм20 получен при исследовании температурного режима на непрерывно заготовочном стане 850/610/550 Енакиевского металлургического завода.Между температурой и пределом текучести существует функциональная зависимость, которая позволяет, применяя цилиндры из материалов с различным пределом текучести при нагреве и охлаждении источником тепла, моделировать неравномерность температуры по сечению образца.При нагреве постоянным источником тепла предлагаемого образца для моделирования процесса прокатки происходит35 равномерный нагрев всех слоев по сечению раската. При этом слои металла в виде цилиндров, у которых предел текучести каждого последующего от центра сечения раската меньша предыдущего, имеют изотермический характер распределения температуры и моделируют неравномерное температурное поле, а именно повышение температуры от центра к поверхности.При равномерном охлаждении предла 45 гаемого образца для моделирования процесса прокатки происходит равномерное охлаждение всех слоев по сечению раската. При этом слои металла в виде цилиндров, у которых предел текучести каждого последующего от центра сечения раската больше предыдущего, имеют иэотермический характер распределения температуры и мо:делируют неравномерное температурное поле, а именно уменьшение температуры от центра к поверхности.На фиг. 1 изображен предлагаемый образец дня моделирования процесса прокатки по сечению раската, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 сечение й-А на фиг. 1.Для получения температурного поляс равномерным нагревом предлагаемыйобразец помешают в печь. При нагревепостоянным источником тепла происходит равномерный нагрев металлическогоквадратного бруса 1 и цилиндров 2 и 3.Материал цилиндра 3 имеет предел текучести больше, чем материал цилиндра 2,а материал бруса 1 имеет предел текучести меньше, чем материал цилиндра2, В результате изотермы имеют формуконцентрических окружностей, а материал цилиндров с различным пределом текучести дает возможность моделироватьнеравномерность температуры по сечению образца, а именно уменьшение температуры металла от поверхности к центру образца.Для изготовления образца для нагреваберут, например, следующие марки стали:для бруса 1 - сталь 08 кп (при1000 оС, 6 = 8,4 кг/мм ); для цилиндра 2 - сталь 45)С (при= 1000 С,2б = 8,9 кг/мм ); для цилиндра 3 -сталь 45 ХП (при 1 = 1000 С; 6, =9 5 кг/мм)При равномерном охлаждении происходит равномерное остывание металлического квадрата бруса 1 и цилиндров 2 и 3.Причем материал цилиндра 3 имеет пределтекучести меньше предела текучести материала цилиндра 2, а предел текучести материала квадратного бруса 1 больше, чемпредел текучести материала цилиндра 2.В результате применения цилиндров изотермы имеют форму концентрическихокружностей а материал цилиндров сразличным пределом текучести дает возможность моделировать неравномерностьтемпературного поля по сечению образца,а именно, уменьшение температуры металла от центра к поверхности образца,что позволяет получить в сечении раската реальное температурное поле в видеизотерм. При увеличении количества ци,линдров точность получения реальноготемпературного поля повышается,Предлагаемый образец процесса прокатки может быть использован в лабораторных установках с целью повышения точности определения величины сопротивления деформации при прокатке сортовойстали на обжимно-заготовочных и сортовых прокатных станах,Использование изобретения повышаетпроизводительность заготовочных стаг 3 Фиг. 1 1 г Фиг.З Составитель С, РокотянРедактор О. Стенина Техред О, Легеза Корректор М. Демчик Заказ 210/4 Тираж 986 ПодпйсноеБНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 филиал ЙПП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 7226 нов за счет совершенствования технологии прокатки и интенсификации режимов деформации, которые рассчитаны с учетом реальных величин сопротивления деформации, полученных с помощью предлагаемого образца. Так при перепаде температур по сечению метчла равномо1 100 С (который часто имеет место в экспериментах), возможно увеличение обжатия за проход при учете реальных величин сопротивления деформации цикла прокатки за счет сокрашения числа проходов, что позволяет увеличить производительность стана на 3%,формула изобретения Образец для моделирования процессапрокатки в виде металлического бруса, 20 32 6содержаший несколько соединенных между собой слоев металла с различными механическими свойствами, о т л и ч а - ю ш и й с я тем, что, с целью моделирования температурного поля по сечению раската при его нагреве и охлаждении, металлический брус выполнен с центральным отверстием, в котором расположены, по меньшей мере, два концентрических цилиндра. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Мц 476052, ул. В 21 В 37/00, 1974,2. Чичигин В. А, и др, Моделирование неравномерности механических свойств по сечению слитков при нагреве перед прокаткой. Сб. научных трудов, ЧПИ,1968, Мо 54, с. 146-158.