Способ изготовления биметаллической проволоки и заготовка для его осуществления

(51)5 В 23 К 2 ЗОБРЕТЕНИЯ ОПИСА ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) Авторское свидетельство СССРМ 710683, кл. В 21 В 3/00, 1980.Патент США М. 3514572,кл. В 21 В 3/00, 1970,(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛ ИЧ Е СКОЙ П РО ВОЛОКИ И 3 АГОТОВ КАДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к заготовкам испособам получения продольной прокаткойи волочением биметаллической проволокипреимущественно для сварки и наплавки,Цель изобретения - расширение технологических возможностей, уменьшение трудоемкости изготовления и повышение выходагодной стали. Для этого используют заготовку, состоящую из оболочки из легированИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для получения продольной прокаткой и волочением биметаллической проволоки преимущественно для сварки и наплавки.Цель изобретения - уменьшение трудоемкости изготовления проволоки и потерь легирующих элементов, расширение технологических возможностей, повышение стабильности процесса прокатки и увеличение выхода годной стали.На чертеже показана предлагаемая заготовка.Способ включает в себя сборку заготовки из пластичной оболочки и сердечника, нагрев до температуры прокатки и горячую продольную прокатку собранной заготовкиааей ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ -ПРИ ГКНТ СССР нои стали и сердечника из труднодеформируемой стали, в которой часть легирующих элементов, окисляющихся и сублимирующих при температуре нагрева и деформации, введена только в состав сердечника, а другая часть - как в состав сердечника, так и в состав оболочки. Перед задачей в первую клеть стана температуру оболочки нагретой заготовки уменьшают охлаждением на роль- ганге втечение 10-40 с на 50 - 120 С по сравнению с температурой сердечника.Дальнейшую прокатку проводят с интенсивным охлаждением поверхности раската во всех межклетьевых промежутках, Распределение легирующих элементов в сердечнике и оболочке соответствующим образом и указанные режимы прокатки способствуют ф сближению уровней пластичности сердечника и оболочки, что обеспечивет более стабильный процесс прокатки. 2 с,п. ф-лы, 2 табл., 1 ил. с получением катанки, охлаждение, термообработку и волочение катанки, Температуру оболочки нагретой заготовки перед ее задачей в первую клеть прокатного стана уменьшают путем охлаждения на задающем рольганге в течение 10 - 40 с на 50 - 120 С по сравнению с температурой сердечника, а прокатку ведут с интенсивным охлаждением поверхности раската во всех межклетьевых промежутках.Способ осуществляют использованием заготовки, включающей в себя сердечник из труднодеформируемой и оболочку из пластичной сталей с суммарным содержанием в них легирующих элементов, соответствующем заданному химическому составу готовой проволоки, в которой оболочка выполнена излегированной стали, причем часть легирующих элементов, окисляющихся и сублимнрующих при температурах нагрева идеформации, введена в состав сердечника,а другая часть - как в состав сердечника, так 5и В состаВ Ооолочки.Способ осуществляют следующим образом,В качестве оболочки 2 используют прошитую на прошивном стане трубную загстовку из легированной пластицной стали, ав качестве сердечника 1 - полученный издеформированного слитка круглый пруток.Так как в предлагаемом способе часть леглру 1 ощихэлементов перенесена в оболочку, 15то пластичность сердечника увеличиваетсяи приближается к пластичности Оболочки,.что создает более благоприятные условиядля прокатки,Сердечник 1 запрессовывают в оболочку 2 и нагревают в собранном виде в печипрокатного стана до температуры максимальной пластичности, Нагретую заготовкуВыдаю из печи и перед задачей в первуюклеть поокатного стана охлаждают на рольганге, добиваясь снижения температурыоболочки на 50 - 120 С в течение 1 О - 40причем Охлаждение мОжнО производиЧЬ наВозДухе или Душированием ВОДой. Для хранения температуры торцов заготовки по- ЗОследние экранируют теплозащитнымиэкранами или даже специально подогревают горелками. Уменьшив температуру оболочки, добиваются сближения уровнейпластичности сердечника л оболочки, чго 35улучшает условия прокатки заготовки, обеспечивает более стабильный ее процесс,В конечном итоге становится возможной прокатка катанки малых сечений безОбразования плень 1 и разрывов оболочки, 40увеличивается выход годной стали. Для сохранения температурного градиента между. сердечником и оболочкой раскат в процессепрокатки интенсивно охлаждают в мекклетьевых промежутках, сохранению этого 45градиента способствует также интенсивныйразогрев труднодеформируемого сердецника.Температуру оболочки в предлагаемом способе уменьшают на 50-120 С в течение 50 10 40 с по сравнению с температурой гер" дечника, так как при уменьшении температуры менее,чем на 50 С, в заготовке сохраняется большая разница между уровнем пластич ности Оболочки и серДсчника, ухудшаются 55 условия прокатки, при уменьшении темпера" туры болеечем на 120" С, оболоцка становится малопластичной, резко увеличиваются усилия прокатки; Охлажде ие в течение более 40 с не обеспечивает нужного градиента температур Вследствие процесса теплопередачи между оболочкой и сердечником; при охлаждении менее 10 с оболочка не успевает охладиться.Заготовка включает в себя сердечник 1. выполненный из труднодеформируемой стали, легирующими элементами которой являются элемЕнты, Окисляощиеся и сублимирующие при температурах нагрева и горячей деформации, и Оболочку 2, выполненную из легированной, но пластичной стали, легирующими элементами которой являотся оставшиеся химические элементы. Распределение химических элементов между сердечником и оболочкой по заданному их суммарному содержанио в проволоке определено из следуощих соображений.Количество легирующих элементов в единице длины монолитной проволоки составляет АоРъ гце Ао - содержание элемента, ,; Ео - площадь поперечного сечения, мм2При разделении этого же,количества элемента между сердечником и оболочкой должно выдерживаться равенствоАорто = АЧГ 1+ А 2 Р 2.где А 1 и А 2 - содержание элемента в сердечнике и оболочке, соответственноь;Е 1 и Г 2 - площадь поперечного сечения сердечника и оболочки соответственно, мм 2.Решая это выражение относительно А 1 и А 2, выразив Г, Е 1, Е 2 через диаметр проволоки О и диаметр сердечника в проволоке с 1, получим соотношенигсАо А 21 К о А 1А 1. А 2 ( 7 где К=Поскольку окисллющиеся и сублимиру.1 ощие элементы Ьервая руппа элементов) - молибден, никель, кобальт, вольфрам, ванадий) - вводят только в состав сердечника следоватегьно, нет необходимости произ" водить расчет их содержания в оболочке.Расчет веллчин А 1 и А 2 содержание элемента соответственно В сердечнике и оболочке) производят только для остальным. легируощих элементов: хром, марганец. кремний, титан, бор, агноминий и тд. (Вторая группа элементов), причем расцет производят по приведенньм соотношениям,,Оря этого сначала задают:я содержанием А 1 каждого элемента второй группы в 1 сердечнике, затем определяот содержание А 2 этого же элемента в оболочке, которое зависит от ранее заданной Величинь 1 А 1. Затем производят проверку с учетом наличи всех элементов В сердечнике и оболочке, далее методом последовательных и рибли. жений уточняют величины А 1 и А 2. Можнопроизводить расчет содержания каждого элемента второй группы и другим путем: задаваться содержанием А 2 этого элемента в оболочке и по этому значению вычислять величину А 1, затем производить уточнение.П р и м е р, Для получения сварочной проволоки диаметром 5,5 мм с сердечником диаметром 2,25 мм из стали 10 Х 16 Н 25 АМ 6 использовали оболочку наружным диаметром 100 мм и внутренним диаметром 64 мм, полученную прошивкой трубной заготовки на стане винтовой прокатки, и сердечник диаметром 64 мм, полученный прокаткой слитков на обжимном и сортовом станах. В качестве материала оболочки использовали сталь 12 Х 17 по ГОСТ 5632-72, материала, .сердечника - сталь 06 Х 15 Н 60 М 15. Из химических элементов готовой проволоки сублимирующими при температурах горячей деформации являются молибден и никель, поэтому эти элементы полностью введены в состав сердечника, хром введен в составы как сердечника, так и оболочки, что позволяет снизить разницу в уровнях их пластичности,Расчет содержания основных легирующих элементов приведен в табл.1.При сборке заготовки сердечник запрессовывали в оболочку, нагревали до 1180 С и выдавали из печи, Перед задачей заготовок в первую клеть оболочку охлаждали на рольганге в разных режимах (на 30 С за 6 с; на 50 С за 10 с, на 80 С за 26 с, на 120 С за 40 с и на 150 С за 50 с), Заготовки прокатывали на стане 250 на катанку диаметром 7 мм, при прокатке раскат интенсивно охлаждали в межклетьевых промежутках, Катанку после волочения и термообработки волочили на проволоку диаметром 5,5 мм, В готовой проволоке общее содержание элементов в весовых частях соответствовало стали 10 Х 16 Н 25 АМ 6, т,е, заданному составу, После получения оценивали сквозной выход годной стали.Для сравнения эту же сталь заплавляли в оболочку из стали 10 и прокатывали на стане 250 на круг диаметром 20 мм, удаляли оболочку и волочили на проволоку диаметром 5,5 мм, оценивали выход годной стали и трудоемкость.Результаты сравнения приведены в табл.2.510 фект составит 72000 руб, в год.15 Формула изобретения 1. Способ изготовления биметалличе 20 25 30 35 40 45 50 Как видно из табл,2, при охлаждении оболочки перед прокаткой нэ 50 в 1 С в течение 10 - 40 с обеспечиваются наиболее высокий выход годной стали и минимальная трудоемкость;Таким образом, предлагаемые способ и заготовка позволяют расширить технологические возможности способа, уменьшить трудоемкость изготовления проволоки на 0,2 - 2,8 нч/т и увеличить выход годной стали на 4,1-15,9;, что обеспечивает экономию стали около 80 т при объеме производства проволоки 800 т в год. Экономический эфской проволоки, включающий сборку составной заготовки в виде оболочки из пластичной стали и сердечника из труднодеформируемой стали, ее нагрев до температуры прокатки и прокатку в клетях прокатного стана, охлаждение полученной катанки, ее термообрэботку, волочение, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет получения сварочной проволоки, уменьшения трудоемкости и повышения выхода годного, перед задачей составной заготовки в первую клеть прокатного стана осуществляютохлаждение оболочки на рольганге в течение 1040 с, уменьшая ее температуру на 50120 С в сравнении с температурой сердеч ника, а в процессе прокатки осуществляют интенсивное охлаждение поверхности раската во всех межклетьевых промежутках,2. Заготовка для изготовления биметаллической проволоки, содержащая сердечник из труднодеформируемой стали и оболочку из пластичной стали с суммарным содержанием легирующих элементов в них, соответствующим заданному химическому составу готовой проволоки, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, уменьшения трудоемкости изготовления и повышения выхода годного, оболочка выполнена из легированной стали, при этом легирующие элементы, окисляющиеся и сублимирующие при температурах нагрева и деформации, введены только в состав сердечника, остальные легирующие элементы введены как в состав сердечника, так и в состав оболочки.1698016 Табл и ца 1 Со аблица 2 оставитель И,Николаевах)е М,Мо гентал Редактор С.Лисина Те д р Корректор Н.Король аказ 4354 Тираж ВН.ИИПИ Государственного комитет 113035, Москва, Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 6, 18 16,00 25,50 Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС35, Раушская нэб., 4/5