Способ прокатки полосового металла в многоклетевом стане

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 101280 (21) 3214127/22-02 51 М. КП.З с присоединением заявки Ио(23) Приоритет В 21 В 1/38 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 300582(71) Заявите титут черной металлурги(54) СПОСОБ ПРОКАТКИ ПОЛОСОВОГО МЕТАЛЛА В МНОГОКЛЕТЕВОМ СТАНЕИзобретение относится к прокатному производству и совершенствует способы .прокатки листов и полос, может быть использовано в черной и цветной металлургии при производстве проката на листовых станах.Для улучшения условий деформации металла при прокатке, технологичности полос при последующей обработке (отжиге, покрытиях, покраске и пр.) и повышения качества листовой продукции поверхности рабочих валков прокатных станов придается специальная шероховатость. Валки с шероховатой поверхностью применяют как при холодной; так и при горячей прокатке.Известен способ прокатки листов, предусматривающий изменение величины шероховатости поверхности прокатных валков.по проходам 1.Однако указанный:способ не обес.печивает улучшения текстуры прокатываемого металла и повышения эффективности процесса прокатки. Воздействуя на шероховатость валков и прокатываемого металла, можно улучшить (изменить) его текстуру, способность к глубокой вытяжке, магнитные свой;ства. Но известные способы, как правило, пригодны для усиления беспорядочного компонента в текстурестали, т.е. для снижения текстурованности металла. На практике жеочень часто возникает обратная задача - усиления благоприятной текстуры стали.Эффективность же.процесса прокатки может быть повышена за счетсоздания условий асимметричнойдеформации металла.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является спо соб прокатки, предусматривающийнесимметричную деформацию полосыпутем придания различной шероховатости поверхности верхнему и нижнемурабочим валкам 2 .20 Однако известный способ не обеспечивает улучшения текстуры стали.Цель изобретения - улучшениетекстуры металла и увеличение эф.Фективности процесса прокатки.Поставленная цель достигаетсятем, что в процессе несимметричнойдеформации металла в многоклетевомстане путем придания разной шероховатости верхнему инижнему валкам, соотношение величин шерохо 931244ватости верхнего и нижнего валковв каждой последующей клети, многоклетевого стана изменяют на противоположное.Сущность предлагаемого способасостоит в следующем. Микрорельеф 5поверхности валков и полосы оказывает влияние на текстуру листовойстали и обуславливаемую ею нормальную пластическую анизотропию,Установлено,что наибольший наклон 10плоскости симметрии полюсной фигурык плоскости прокатанного металланаблюдается при прокатке в валкахс существенно различной шероховатостью поверхности: один валок гладкий (например, В с = 0,3 мкм), другой шероховатый, (например, Вс =8 мкм). Однако отжиг металла,проката)нного в разношерохонатых валках,приводит к образованию ориентировкикристаллов, близкой к беспорядочнойпо всему сечению листа. Текстураже рекристаллизованной стали, в которой преобладают кристаллиты с беспорядочной ориентиронкой, с точкизрения штампуемости металла, является нежелательной.Следовательно, прокатку полосв валках с различной шероховатостьюследует осуществлять таким образом,чтобы после отжига листовой сталихарактер распределения текстуры посечению листа остался примерно темже, как и в холоднодеформированномметалле.Предлагаемый способ прокатки по"лосового металла сохраняет достоинст-ва процесса прокатки полос в разношероховатых валках с точки зренияего КПД и при этом не приводит кухудщению текстуры стали после отжига.Предлагаемый способ позволяетосуществлять несимметричную деформацию металла в каждой клети, чтообеспечивает н каждой клети (каждом проходе) высокий КПД процессапрокатки. Дополнительное повышениеэффективности процесса прокаткиобуславливается следующим.При прокатке в разношероховатыхвалках, как и при других способахсоздания несимметричности этого про"цесса, происходит изгиб полосы наверхний или нижний валок. Вследствие этого при прокатке полос с натяжением распределение растягивающихнапряжений оказывается несимметричным по толщинФ полосы. Чередованиеже расположения гладкого и шерохо-натого валков в каждой последующейклети многоклетевого стана усиливаетотмеченную неравномерность распределения растягивающих напряженийот натяжения по толщине полос. Таким образом, в предлагаемом способе на несимметричность процесса б 5 прокатки из-за различия шероховатости поверхностей верхнего и нижнего валков накладывается несимметричность, обусловленная неравномерностью распределения растяги. -вающих напряжений по толщине полосы.лВ итоге за счет, появления дополнительных сдвиговых деформаций эффективность (КПД) процесса прокаткинозрастает.Улучшение текстуры металла в результате прокатки происходит потому,что прокатка полос при чередовании /по проходам расположения шероховатого и гладкого валков (при изменении на противоположное соотношения.величин шероховатости верхнего инижнего валков в каждой последующейклети) с точки зрения влияния натекстуоу металла практически эквивалентна прокатке в двух одинаковошероховатых валках во всех клетях.Так, если после прокатки н первойклети при высокой шероховатостиверхнего и малой шероховатости нижнего валков на относительно гладкойповерхности полосы получается существенный наклон плоскости симметрии полюсной фигуры, описывающейтекстуру металла, то после прокаткив следующей клети, где уже верхнийвалок гладкий, а нижний шероховатый,образуется наклон текстуры и с противоположной стороны прокатанного.металла. При этом одновременно вы,равнивается количество кристаллов с(001) 110;1 (111) ( 112 ), а такжепроцент беспорядочно ориентированныхкристаллитов с одной и другой стороны (со стороны верхней и нижнейповерхностей) прокатанного металла.В итоге угол наклона наибольшей осивытянутых зерен к плоскости листапримерно такой же, как и после прокатки н двух одинаково шероховатыхвалках (н симметричных условиях).После отжига листовая сталь, прокатаннаяпо предлагаемому способу,по-,лучается уже не бестекстурной,какпосле прокатки в разношероховатыхвалках без изменения соотношениявеличин шероховатости верхнего инижнего валков по проходам, а подобной по текстуре металлу, прокатанному в симметричных условиях,Таким образом, по предлагаемомуспособу прокатка в каждом проходеосуществляется в несимметричных пошероховатости верхнего и нижнеговалков условиях с использованиемвсех достоинств этого процесса, атекстура металла получается, какпосле прокатки; в симметричных условиях (текстура благоприятная дляпоследующей штамповки),В общем случае предлагаемый способ предусматривает возможность из)5 20 40 50 Формула изобретения менения на противоположное не толькосоотношения величин шероховатостиверхнего и нижнего валков, а и чередования по клетям направленности(типа) микрорельефа валков. Например, в первой клети верхний валок 5может иметь шероховатость параллельного типа, а нижний - шероховатостьперпендикулярного типа,во второй же клети наоборот. Различия в направленности микрорельефа верхнего инижнего валков иэ-за разного количества захватываемой шероховатостью смазки также создают асимметрию условий трением в очаге деформациипри прокатке. Однако эффект асим 1метрии процесса здесь слабее, чем при существенной разнице величин шероховатости верхнего и нижнего вал,ков. Следует заметить также, чтоасимметрию процесса прокатки в каждом последующем проходе можно изМенять на обратную и другими методами, него и нижнего валков с разными дианапример, р .каждом последующем проходе чередованием расположения верхметрами или скоростями вращения, изменять в каждом проходе температурную асимметрию процесса прокатки или асимметрию по условиям смазки. Однако названные пути реализации предлагаемого способа более сложны и менее эффективны.При осуществлении предлагаемого способа на непрерывных станах расположение шероховатогови гладкого валков в последней клети стана целесообразно устанавливать таким, чтобы направление изгиба полосы, выходящей из последней клети, совпадало с направлением изгиба полосы на барабане моталки. При прокатке полос толщиной 0,5-2,0 мм с обжатиями более 5, исходя иэ изложенных соображений, в последней клети верхними целесообразно устанавливать более шероховатый валок. В этом .случае полоса будет загибаться, как правило, в сторону более гладкого нижнего валка.П р и м е р. Способ опробывают на стане дуо-кварто 200 Института черной металлургии. Непрерывную холодную прокатку в многоклетевом стане с изменением на противоположноевеличины шерохонатости верхнего инижнего валков в каждой последующейклети моделируют прокаткой образцовполосовой стали при чередованиирасположения шероховатого и гладкого валков после каждогО прохода,т.е. после каждого прохода шероховатый и гладкий валки в клети меняютместами при сохранении постояннойориентации задаваемых в валки образцов. При сравнительной прокатке полоС по известному способу (беэ чередования расположения в клети ше роховатого и гладкого валков) расположение валков в клети и ориентациюобразцов относительно валков оставляют неизменной.Прокатывают образцы иэ стали 08 Ю толщиной 2,4 мм. Диаметр рабочих валков равен 55 мм. Величина шероховатости гладкого налка составляет Ва =0,3 мкм, грубо шероховатого В = 8,0 мкм. Величина обжатия образцов в каждом прЬходе составляет 12-15 при суммарной деформации, примерно равной 50.После прокатки по известному способу и рекристаллизационного отжига по всему сечению прокатанного получают практически беспорядочную ориентировку кристаллитов. Сталь с такой текстурой неблагоприятна для последующей штамповки. В металле, прокатанном по предла,гаемому способу, после рекристаллизационного отжига сохраняются кристаллиты с благоприятными для штамповки ориентировками (112) ( 110 1 и аксиальной текстурой (111)Пч , Причем ориентировки кристаллитов , (111) ( ПЧм) представляют наиболее сильный компонент в текстуре стали. Таким образом, сопоставление качества текстуры листовой стали, прокатанной по известному и предлагаемому способам, показывает существенное преимущество предлагаемого способа, который обеспечивает улучшение текстуры металла после рекристаллизационного отжига. Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа состоит в том, что он обеспечивает улучшение текстуры металла, а следовательно, повышает штампуемость листовой ,стали. Листовая сталь для холодной штамповки используется в основном в автомобилестроении. Предлагаемый способ прокатки полосового металла обеспечивает за счет улучшения текстур и штампуемости снижение брака при изготовлении холодной штамповки трудновыполнимых деталей не менее, чем на 0,1. Способ прокатки полосового металла в многоклетевом стане, включающий несимметричную деформацию его в"каждой клети путем придания различной шероховатости верхнему и нижнемувалкам, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью улучшения текстуры металла и увеличения эффектинности процесса прокатки, соотношение величин шерохонатости верхнего иТираж 842 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5Заказ 3596/7 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нижнего валков в каждой последующейклети изменяют на противоположное.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское9 590021, кл. В 2, АвторскоеВ 532404, кл. В свидетельство СССР21 В 1/38, 1977.свидетельство СССР21 В 1/22, 1977.