Способ прокатки

(191 (И) 1 В 1/16 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН МИТЕТ СССРЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Донецкий ордена Трудового Крас ного Знамениполитехнический институт (72) А, А. Минаев, Ю. Е. Бердичевский, А. Л. Чередниченко, В. А. Степ нов, Г. М. Кацнельсон, Л. П. Ильин, Ю, Б. Емченко, С. А, Биличенко и А. А. Сайгаков(56) Авторское свидетельство СССР У 755339, кл, В 21 В 1/38, 1978.Авторское свидетельство СССР В 492555, кл. С 21 П 1/02, 1971, (54)(57) СПОСОБ ПРОКАТКИ преимущественно катанки и мелкого сорта, включающий прокатку в черновых калибрах раската постоянного сечения, подстуживание его до среднемассовой температуры 800-950 С со .скоростью неоменее 1000 С/с и окончательную деформацию в чистовых калибрах, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения качества поверхности проката и устранения структурной неоднородности в его объеме, перед подстуживанием раската в пропуске, после которого раскат приобретает равноосное сечениена его поверхности формируют продольные участки из. меняющегося по гармоническому закону поперечного оребрения с периодом ребер, равным 0,1-0,5 длины очага деформации следующего выглаживающего оребрения, пропуска и отношением высоты ребер к длине этого периода в пределах от 1:2 до 1:6, а охлаждение раската осуществляют до достиже- Ж ния температуры оребренной поверхноо сти на 20-100 С вьппе. точки мартенситного превращения, причем выглажива- С ние оребрения осуществляют с коэффи-. циентом вытяжки, равным 1,0-1,1 отно- ф шения длины образующей на участке оребрения раската к его длине до выглаживания.Изобретение относится к прокатномупроизводству, а именно к получениюпрокатной продукции преимущественномелкого сорта с гарантируемыми механическими свойствами, и может бытьиспользовано на непрерывных высокоскоростных станах горячей прокаткипри регламентации температурного режима процесса.Цель изобретения - повьппение качества поверхности проката и устранение структурной неоднородности в егообъеме,Способ осуществляют следующим образом.При горячей прокатке катанки илимелкого сорта вначале деформируютраскат в черновых калибрах с постоянным обжатием по длине, Затем в одномиз предчистовых калибров, из которого получают раскат равноосного сечения, например, круглого, Формируютна поверхности раската продольныеучастки изменяющегося по гармоническому закону поперечного оребрения ипериодом ребер, равным 0,1-0,5 длиныочага деформации следующего, выглаживающего оребрение,пропуска, и отношением высоты ребер к длине их периода в пределах от 1:2 до 1:6, В промежутке между пропуском, формирующиморебрение, и следующим выглаживающим, пропуском, раскат охлаждают преимущественно в поверхностном объемеоребрения со скоростью не менее1000 С/с до достижения температурына 20-100 С вьппе точки мартенситногопревращения, а затем осуществляютвыглаживающий оребрение пропуск скоэффициентом вытяжки, равным 1,01,1 отношения длины образующей научастке оребрения раската к его длине после выглаживания.формирование периодического профиля с продольными оребренными в поперечном направлении участками обжатием гладкого раската в калибре,профилированном выступами, приводитк образованию на поверхности металлаперед подстуживанием чередующихся впродольном направлении впадин и выступов. Оребренная таким образомповерхность раската имеет большуюдлину в продольном направлении, чемдлина самого раската. Таким образом,создается определенный запас длиныповерхности раската. При последующем охлаждении раската с оребренной поверхностью со скоростями не менее1000 С/с ограничивается способностьметалла поверхности бездефектно вытягиваться в ходе окончательной де 5 формации. По сути дела длина поверхности раската зафиксирована образованием на ней труднодеформируемогои малопластичного слоя толщиной до0,3 мм. Однако благодаря запасу дли 10 ны поверхности, деформация раскатав процессе формирования гладкогопрофиля с вытяжкой, равной или незначительно (не более 0,1) превьппающей этот запас, не приводит к по 15 рывам холодного поверхностного слоя.При значениях коэффициента вытяжки,менее величины запаса длины поверхности раската на нем могут образовываться морщины и складки, что снижает20 качество прокатных иэделий. При значениях коэффициента вытяжки более1,1 величины запаса длины поверхности раската не исключается возможность образования порывов и трещинна всю глубину охлажденного слоя.При этом также недостижимо высокоекачество проката,Подстуживание раската осуществляют за четное число проходов до кон 30 ца прокатки. Зто обусловлено тем,что прокатку на современных мелкосортных непрерывных станах ведут по схе 11ме: неравноосное сечение - равноосное", например "овал - круг","овал - квадрат". В этом случае зачетное число проходов до конца прокатки образуется равноосное сечение,характеризующееся равномерным удалением элементов профиля от геометри 40 ческого центра, А подстуживание неравноосного сечения привело бы к переохлаждению наиболее удаленных участков, что может вызвать образованиетрещин на поверхности раската и45 структурных неоднородностей в егообъеме.Необходимость прекращения охлаждения оребренных участков поверхностираската по достижению ими температуры в интервале (М + 20 ) + (М ++ 100 ), вызвана тем, что при температуре оребренных участков поверхноости менее М + 20 в результате неуправляемого изменения .параметров55 процесса подстуживания возможно переохлаждение поверхности ниже точки Мни образование в тонком поверхностном слое металла хрупких мартенситных структур. Последующая прокатка вэтом случае неизбежно приводит кнарушению сплошности металла поверхности и образованию периодическихпоперечных трещин. Качество изделияпри этом остается на низком уровне.Прекращение охлаждения оребренныхучастков поверхности ранее, чем ихтемпература достигает значенияо(Мн + 100 ) также нецелесообразно,так как в этом случае не обеспечиваются при высоких скоростях прокатки и малой длительности охлаждениятребуемые для получения проката свысокими механическими свойствамисреднемассовые температуры в интеровале 800-950 С, Ведение подстуживания раската преимущественно в пределах оребренных участков его поверхности .также направлено на достижение,поставленной цели, так как исключается при этом переохлаждение гладких неоребренных участков поверхности раската и предотвращаются тем .самым их порывы при дальнейшей про.катке. Оребрение в продольном направлении всей поверхности прокатасоздает значительные трудности припрокатке в обычно используемых насовременных станах двух валковыхкалибрах, так как требует оснащенияпрокатных клетей стана специальнымиустройствами для синхронного вращения валков и т.п,Целесообразность формированияпродольных участков периодическогопрофиля, оребренных в поперечномнаправлении перед подстуживанием погармоническому закону с укаэаннымивеличинами периода обжатий и соотношения высоты выступов на профилек величине периода обжатий, объясняется следующим.Обжатие раската с величиной периода менее 0,1 длины очага деформации последующего после подстуживания калибра приводит при создании необходимого запаса длины поверхности к" увеличению относительной высоты ребер к величине периода обжатий до критических значений, при которых . выступы не распрямляются последующей вытяжкой, а закатываются валками. Это ведет к образованию морщин и периодических закатов на поверхности готового изделия и снижению его качества. Ведение обжатия раската с величиной периода более 0,5 дли. ны очага деформации в последующемпропуске не способствует достижениюбездефектной поверхности проката,так как даже при общем соответствиизапаса длины поверхности в пределахзоны прилипания очага деформации чередуются участки профиля с недостаточным запасом поверхности и участкис чрезмерной длиной поверхности 1 п продольного представления, При этомусилие растяжения, возникающее между зонами отставания и опережения,могут превысить предел прочности ипривести к порыву охлажденной поверхности на участках с недостаточнымее запасом. А деформация в валкахучастков с избытком поверхности ведет к образованию поперечных морщини закатов. Качество готового изделия при этом остается на низкомуровне.Указанный диапазон изменения соотношения высоты ребер к величинепериода обжатий также выбран необ ходимым и достаточным для достиженияуказанной цели. При соотношении высоты ребер к величине периода обжатийболее 1:2 в допустимом интервале изменения последнего запас длинЫ поверхности раската превышает болеечем на 1 ОХ максимально достижимыевытяжки в последующих после подстуживания чистовых калибрах, составляющих обычно 1,1-1,4. Образованные в.калибре с выступами поперечные ребра 35на поверхности раската не полностьюустраняются последующей прокаткой,что снижает стабильность размеров подлине и приводит к созданию неравнопрочного изделия.При соотношении высоты ребер квеличине периода обжатия менее 1:6невозможно в указанном диапазоне изменения последнего обеспечить необ ходимый для бездефектной прокаткизапас поверхности раската. В этомслучае последующая после подстуживания вытяжка в чистовых калибрах неизбежно ведет к периодическим разрывам поверхности Как показали эксперименты на стане 250, ведение процесса прокатки согласно предлагаемому способу обес55 печивает достаточный запас длиныповерхности раската относительно его собственной длины, благодаря которому исключаются порывы малоплас1219181 Составитель А. МасловРедактор Е. Папп Техред И.Верес Корректор Л, Пилипенко Заказ 1187/13 Тираж 518 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тичной охлажденной поверхности раската при последующей после ускоренного подстуживания (свьппе 1000 С/с)деформации, При этом на стадии окончательной деформации достигаютсянеобходимые для производства прокатас высокими служебными характеристиками среднемассовые температуры иодновременно с этим обеспечиваетсябездефектная поверхность готового изделия. Все это позволяет поставлятьпотребителям металлопродукцию с гарантированным уровнем механическихсвойств. Помимо того, увеличение поверхности раската позволяет значительно повысить интенсивность теплообмена при междеформационном подстуживании и в результате этого снизитьэнергозатраты (давление охладителя,его расход) на этом этапе технологического процесса. А деформация в чистовых калибрах металла с более холод 1 О ной по сравнению с обычной прокаткойповерхностью увеличивает стойкостьповерхности прокатных валков к термоциклическим нагрузкам, что позволяетснизить расход охладителя на охлаждение калибров,