Способ получения сортового проката

(19 В 21 В 1/02, 19 ЕНИЯ ЕЛЬСТВааай ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИ(71) Московский институт стали и сплавов(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРТОВОГОПРОКАТА(57) Изобретение относится к области обработки металлов давлением, точнее к способам получения сортового проката на станахвинтовой прокатки, Цель изобретения -снйжение расхода металла за счет предотвращения трансформации площадок местИзобретение относится к области обработки металлов давлением, точнее к способам получениясортового проката на станахвинтовой прокатки.Цель изобретения - снижение расходаметалла за счет предотвращения трансформ(эции площадок местной зачистки дефектов глубиной более 10 диаметра заготовкив плены и закаты,Способ осуществляют следующим образом.На предназначенных к прокатке слитках или заготовках выявляют визуальнымосмотром поверхностные дефекты сталелитейного или прокатного происхождениярванины, трещины, пузыри, волосовины,ной зачистки дефектов глубиной более 10% диаметра заготовки в плены и закаты, Сущность способа заключается в зачистке поверхности заготовки от дефектов абразивным инструментом глубиной более 100 ь от диаметра заготовки и дальнейшую ее прокатку в трехвалковом стане винтовой прокатки. Новым в способе является то, что прокатку производят в несколько проходов, при этом в первом проходе относительное обжатие устанавливают по зависимости, параметры которой учитывают влияние диаметра заготовки и минимальной глубины зачистки, глубина которых превышает 100 диаметра заготовки, Это позволяет уменьшить отбраковку проката за счет более полного удаления поверхностных де- а фектов, 1 табл,плены, закаты и др.). Намечаются места удаления дефектов. Заготовки с выявленными дефектами поступают на абразивные станки ВСЗ, где осуществляют местную зачистку поверхностных дефектов. Зачистку дефектов, глубина которых менее 10; диаметра заготовки, осуществляют в соответствии с требованиями действующих технических условий. Зачистку дефектов, глубина которых превышает 10, осуществляют с геометрическими характеристиками, соответствующими техническим условиям (отношение глубины зоны зачистки к ширине должно быть не менее 1;6). Отбраковка заготовок с дефектами, глубина которых превышает 10% диаметра заготов 165913710 ки, не производят, а все заготовки передают для дальнейшей винтовой прокатки, Винтовую прокатку заготовок, имеющих зоны зачистки глубиной более 10%, осуществляют в несколько проходов, причем в первом из них назначаются режимы прокатки с относительным обжатием е.= (0,6,0,8)Ьпяо оо где до - диаметр заготовки, Ьпь - минимальная глубина зоны зачистки иэ тех, которые превышают.10 одиаметра заготовки,При винтовой прокатке с указанным относительным обжатием в первом проходе происходит скругление кромок зоны зачистки без ее трансформации в плену, После того как глубина наиболее глубокой выточки из находящихся на заготовке окажется менее 10 диаметра заготовки. прокатку на конечный размер осуществляют по принятым режимам.При прокатке легированных и высоколегированных сталей основным фактором при выборе пределов величины обжатий является опасность возникновения плен и закатов, поэтому заявленные диапазоны были выявлены в ходе экспериментальных исследований, проведенных на обжимной клети винтовой прокатки стана 350/250, Исследования проводились на серии плавок легированных марок сталей, причем глубина местной зачистки заготовок в каждой из плавок составляла 10 - 20% от диаметра заготовки, Выбор обжатия в первом проходе варьировали в диапазоне г = (0,4.1,0) пвиооАнализ результатов (таблица ) показывает, что максимальные значения выхода годного и соответствующего качества поверхности проката соответствует интервалу обжатия в первом проходе е = (0,60 8)Царап бо Иэтаблицывидно,что относительное обжати в начальном проходе с интервалом (0,40,5) о не обеспечивает предотвраЬппоощение трансформации зон зачистки в плены и закаты, Прокатка с таким обжатием требует значительного числа проходов (4- 7), так как глубокие выточки после первых проходов лишь незначительно изменя 1 от свои геометрические характеристики (оставаясь глубиной 10% диаметра), и требуется провести новые проходы с такими же обжатиями. Увеличение числа проходов приводит к увеличению машинного времени, снижению производительности, а главное, к подстыванию заготовки, что не может не сказаться для высокочувствительных к температуре легированных сталей. Являясь концентратором напряжений, зона местной зачистки подстывает интенсивнее остального металла заготовки и в ряде случаев является причиной кольцевого разрушения и образования грубой плены на раскате. Выход годного для данного интервала обжатий в случае прокатки чувствительных к температуре и склонных к уширению сталей (Р 6 М 5, 12 Х 18 Н 10 Т и др,) не превышает 55%. В случае прокатки заготовок, имеющихзоны местной зачистки с интервалом (О 91,0), число проходов, необходиЬщпоо15 мых для получения готового сорта, заметносокращается, но увеличивается опасность трансформации эон зачистки в плены и закаты. Острые кромки выточек, испытывая значительные обжатия, "накрывают" металл 20 заготовки, образуя плены, или "схлопываются", трансформируясь в закат, Деформация труднодеформируемых высоколегированных марок сталей и сплавов (ЭК 31, ЭП 220 и др) со значительными 25 обжатиями затруднена и приводит к образованию большого количества поверхностных дефектов и снижению выхода годного.Иэ таблицы видно, что для стали Р 6 М 5 он составляет 63 о , а для сплава ЭП 220 56 - 30 60.Оптимальными значениями относительного обжатия для прокатки заготовок с зонами зачистки является интервал е= (О,б - 0,8) ", В этомбослучае лишь незначительное количество глубоких выточек трансформируется в плену, причем достаточно мелкую, что дает воэможность удалить ее зачисткой готового сорта, не выходя эа пределы допуска. Выход годного в случае прокатки с данным относительным обжатием высок и составляет для е различных марок 84 - 98 ,Предлагаемый способ получения сорто вого проката согласуется с известными положениями о том, что при прокатке слитков высоколегированных сталей не следует в первых проходах допускать значительных обжатий, в противном случае на слитке 50 обычно образуются разрывы. При прокаткев первых проходах с большими обжатиями наружная корка слитков не выдерживает возникающих напряжений и рвется, образуя трещины, которые переходят на готовый прокат, Если в первых проходах давать небольшие обжатия, наружная корка слитка уплотняется, разрушается первичная столбчатая структура и завариваются микропустоты.сВ случае применения предлагаемогоспособа экономится значительное количество дорогостоящего высоколегированногометалла, идущего в переплавку из-эа наличия на слитке или полупродукте дефектов, 5превышающих допустимую глубину для местной зачистки и последующей прокатки.Для осуществления предлагаемого способа получения сортового проката не требуется дополнительных приспособлений и 10оборудования, экономится время при подготовке заготовки, требуемое для сглаживания острых кромок зоны зачистки абразивнымкругом, уменьшается вероятность образования при зачистке шлифовочных трещин, осуществляется последовательная выкатка зоныместной зачистки от первоначального сглаживания кромок в первом проходе до следующего получения качественного сортовогопроката. 20Предлагаемый способ полуЧения сорто.вого проката обеспечивает значительнуюэкономию металла, подлежащего отбраковке, уменьшение времени, необходимого длясоблюдения пологости зоны местной зачистки, получение проката с достаточно высоким качеством поверхности приодновременном увеличении выхода годного,П р и м е р 1. В МИСиС проводят исследования, в ходе которых прокатывают заготовки из сплава ЭК 31 ф 100 мм, имеющиеплощадки местной зачистки глубиной 18 мм(18 диаметра), В первом проходе обжатиесоставляет е = 0,6 б = 0,6 100 = 0,11,.армии 18 35бот.е. б 1 = 89 мм, После первого прохода острые кромки зоны зачистки сглажены, но выточка остается достаточно глубокой, п 1 = 12 мм(10% диаметра). Второй проход проводят с 40обжатием е = 0,6 б = - 0,6 - = 0,08,Ьмин 12бот.е. б 2 = 82 мм. Таким образом, после второго прохода глубина зоны зачистки стала Ь 245= 8 мм (10% от б 2). Третий проход назначают на конечный размер,о 60 мм. Качество повер хности удовлетворительное, следов плен г закатов не обнаружено.П р и м е р 2. В МИ Си С проводят исследования, в ходе которых прокатывают заготовки йз сплава ЭП 22 80 мм, имеющие площадки местной зачистки глубиной до 10 мм (12,5% от диаметра заготовки). Прокатку осуществляют на опытно-промышленном стане винтовой прокатки МИСиС. В первом проходе обжатие составляет е = 0,8пминбо10=0,8. - =0,1, т.е. б 1= 72 мм. После первого80прохода острые кромки зоны зачистки сглажены без трансформации в плену, Глубина зоны зачистки п 2 = 6 мм (меньше 10% диаметра заготовки), Второй проход назначают на конечный размер 148 мм. Качество поверхности удовлетворительное, следов плен и закатов не обнаружено.Предложенный способ позволяет снизить расход металла, увеличить выход годного.Формула изобретения Способ получения сортового проката, включающий удаление поверхностных дефектов круглой заготовки местной абразивной зачисткой и последующую винтовую прокатку в трехвалковом стане, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения расхода металла за счет предотвращения трансформации площадок местной зачистки дефектов глубиной более 10 одиаметра заготовки в плены и закаты, винтовую прокаткуосуществляют в несколько проходов с относительным обжатием в первом проходе, составляющем е = (0,60,8) б, где бо -бодиаметр заготовки; Ьмин - минимальная глубина зоны местной зачистки из тех, глубина которых превышает 10 о ,н 1 лсоф Э в в 01 О ой аооооо сч СГ ОЛ 01 М л ло мО СО о (ч м в л о ф м ГЧ3 5 д ао обО сб О 0 О сб Гб сб а а а о, с.с о во - о н 1 б. н ц н о совм э лв -Г Н бСЧ ММ ОЛг н 1 Э