Способ прокатки арматурных профилей из низколегированных сталей

(5 ц 4 В 21 В 45/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ ПРОКАТКИ АРМАТУРНЫХПРОФ ИЛ ЕЙ ИЗ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ(57) Изобретение относится к прокатномупроизводству и может быть использованопри производстве арматурной стали типа 20 ГС, 35 ГС, термоупрочненной в линии стана горячей прокатки, Цель изобретения - повышение пластических свойств проката при снижении энергосиловых параметров процесса прокатки. В хода прокатки овальный раскат, проходя через выводную проводку, охлаждающее устройство, вводную проводку, поступает в чистовой калибр. Скорость прокатки 8 м/с Устанавливая на различном расстоянии охлаждающее устройство от чистового калибра, можно изменять временные интервалы после охлаждения перед чистовой прокаткой. Выдерживая интервал времени при прокатке в интервале 0,1 - 0,3 с после окончания охлаждения, достигают увеличения пластических свойств в 1,1 - 1,2 раза (о = 12,3 в 13,5% ) в сравнении со способом-прототипом, а энергосиловые параметры прокатки будут составлять 0,85 - 0,95 от усилий прокатки неподстуженного раската. 6 ил., 2 табл.Изобретение относится к прокатному произволству и может быть использовано при производстве арматурной стали, термоупрочненной в линии стана горячей прокатки.Целью изобретения является повышение пластических свойств проката при снижении эцергосиловых параметров процесса прокатки.На фиг. 1 представлена технологическая схема по осуществленик) предлагаемого способа; на фиг. 2охлаждающее устройство с заготовкой перед вхоцом в чистовой калибр, попереченое сечениеца фиг. 3- - схема Леформационных напряжений при прокатке овальной заготовки в чистовом калибре; ца фиг. 4 - схема термических напряжений в заготовке при интенсивном Охлаждении; ца фиг. 5 - схема распределения термических напряжений после интенсивного охлаждения в интервале О,1- - 0,3 с; ца фиг. 6распределение остаточных цапря. жений В поперечном сечении проката.Прииер. Предлагаемый способ исследуют ца лабораторном станс 210.Образцы размерами 13)С )7)( 300 и 20)( 30)( 300 нагревак)т в муфельной печи ло срелцих температур на поверхности 950 в -980"С. Г 1 р 1 прокатке замеряют температуру нагрева, лавлецие металла на валки меслозами, установленными между полушками пеек валков, момент прокатки н ток наГрузки э,1 ектролвнатсл 51 с реНстрапией нд осциллографе.Прокатку осуцРеств,яют по трем режимам: 1-й режим (по известному 11 способу). Сразу после нагрева, без подстуживация, Выутый пз нсчи клещами образец прокатывают В клети. Замеры давления на валки, момента прокатки и тока царузки лают следуюцпе результаты: 29,3 т; ),2 т.м; 210 А.11-й режим. (по известному (.) способу). Нагретый образец помещают перед вхолом в Очаг деформации в специальную вводцук) проволку, в которуО полаот навстречу лвижсци)О образца к Валку Волу)ксперимен. т 1,ь 110 Оеле,15 к)т Время Охлажления и ин тснсивност ь, при которых сра:1 после ох лажЛсция поверхность образцов остывает ЛО 720 730 С. а после разогрева становится 890 920 С. Затем цодстуженцый таким образом Оордзсп прокатывался В клети сразу после Охлажлецня. Замеренные результаты слелу)опие: лавлецие на валки 31,2 т; момент прокатки ,32 тм; ток нагрчзкн 227 А.1-й режим (НО прсллагасмому способу). Нагретые ло 950-С и полсужеццые согласно режиму 11, образцы прокатывают В клети нс с,)аз цос,с Ох,а)клеция, а В теч.нив временного интервала после охлаждения, равного 0,08 - 0,1 с; 0,2 с; 0,3 с; 0,4 с.Охлажлецие цроволят цо схеме (фиг. 1), Вклк)чающей чистовой 1 и прелчистовой калибры 2, Вволцяю 3 и выводнчо 4 проволки; Охлаж,Раощее устройство 5; канал) 6 Лл 51 Обес 1 ечениЯ цераВномсрно 0 Охлажлени 5 Ова,)а и ОхлР 1 жласм 1 ю з 1)готовкч 7. 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 4( 50 55 При прокатке овальный профиль 7 выходит из калибра 2, проходит через выводную проводку 4, охлаждающее устройство 5 и через вводную проводку 3 направляется в чистовой калибр 1.Охлаждающее устройство 5 имеет такую же длину охлаждающего участка, равную 40 см, как и вводная проводка 3, и ее можно смещать между клетьми 1 и 2, обеспечивая разное время между концом охлаждения в охлаждающем устройстве 5 и деформацией в чистовом калибре, Скорость прокатки 8 м(с.Анализ результатов эксперимента показал, что наибольшее снижение энергосиловых параметров прокатки происходит при временном интервале после окончания охлаждения, равном 0,1 - 0,3 с.Энергосиловые параметры прокатки в предлагаемом временном интервале прел- ставлены в табл. 1.По первому режиму прокатывают 5 т термически упрочненного проката из стали 25 ГС, по второму режиму -- 2 т и по третьему - 1,5 т арматурных стержней М 14 на промышленном стане 350, От прокатанных штанг отбирают пробы лля определения механических свойств Механические свойства проката, полученные после обработки по режимам приведены в табл. 2Как видно из табл. 2 прочностные свойства готового проката практически олинаковы, однако пластические свойства, - наименьшие при прокатке без подстуживания. В результате прокатки по известному способу пластические свойства стабилизируются и повышаются относительно режима 1, а вследствие прокатки по преллагаемым параметрам пластические свойства увеличиваются в 1,11,2 раза. Это обьясняется тем, гго предлагаемый способ, как и известный компенсируют неравномерность леформации по ширине, и следовательно, и остаточные напряжения деформационного характера. Сжимающие термические напряжения известного и преллагаемого способов (фиг. 5) в центральной части проката компенсируют растягивающие остаточные напряжения деформационного характера. Но вместе с тем предлагаемый способ уменьшает остаточные деформационные напряжения по высоте, которые в центре проката растягивающие, а на поверхности -- сжимающие. Из-за особенности леформации в калибрах арматурных стержней, как и прочим круглых профилей, де)ормация элементов сечения происходит неравномерно. Центральные слои металла (гле показан разрез стержня по высоте) по линии разъема калибров в основном у 1 пир 5)ютсЯ (фРГ. 3), В ВытЯжку идут слабее, чем поверхностные слои, особенно в центральных частях поперечного сечения, и вследствие этого в поперечном сечении круглого профиля возникают остаточные деформационные напряжения согласно фиг. 6. Тыкая схема остаточных деформационных:Е, А Таблица Режим охлаждения В5 кгс/мм,60,2кгс/мм 6, 7 Оо,2кгс/мм88,3 106,2 11,3 88, 6 1 10, 5 12, 1 12,3 12,8 88,4 107,4 106,8 111,5- 108,4 107,3 105,6 106,7 109 87,4 7,2 108 86,7 7,8 13,6 105,1 10,8 90,1 92,5 93,5 6,5 108 12,6 86,2 87,4 ,109,8 9,0 7,1 88,3 12,9 88,3 108,6 88,2 108,6 9, 9 112,6 10,5 107,6 11,6 7,0 89,9 12,8 83,4 109 8,6 87,1 13,3 111,3 85,6 88,0 90,1 напряжений при последующем ускоренном охлаждении, когда на поверхности действуют растягивающие напряжения (фиг. 4), а в центре - сжимающие, усугубляет картину распределения напряжений, так как растягивающие напряжения в зонах (фиг. 6) складываются. При этом распад аустенита по сечению проката идет неравномерно в зоне действия растягивающих напряжений более интенсивно, и, наоборот, что приводит к появлению, в свою очередь, структурных напряжений. В центральной части сечения арматурных стержней, при сочетании этих условий, развиваются микротрещины, которые легко выявляются, если ускоренное охлаждения не оканчивать при температуре 370 - 450 С, а охлаждать прокат до комнатной температуры, т.е. 20 - 30. В этом случае в центральной части. попереченого сечения проката по вертикали (фиг. 6) образуются не микро-, а продольные вдоль всей длины проката макротрещины, хорошо видные невооруженным глазом. При охлаждении до 20 - 30 проката с подстуживанием согласно предлагаемому способу трещины в вертикальной части сечения проката не наблюдаются. Компенсация деформационных остаточных напряжений в зонах осуществляется благодаря наложению на картину распределения деформационных напряжений (фиг. 5) термических напряжений в стержне после локального подстуживания в интервале 0,1 - 0,3 с.Предлагаемый способ дает возможность при снижении энергосиловых параметров прокатки повысить пластические свойства термомеханически упрочняемого проката из низкоуглеродистых и низколегированных марганцем и кремнием сталей типа 20 ГС,20 Г 2 С, 35 ГС. 5(Способ прокатки арматурных профилейиз низколегированных сталей, содержащих марганец и кремний, включающий прокатку заготовки овального сечения в кругЛом калибре с регулируемым ее охлаждением перед 10 прокаткой с интенсивностью, обеспечивающей разность температур охлаждаемых и неохлаждаемых участков поверхности . и между охлажденным поверхностным слоем и неохлажденной сердцевиной заготовки в диа пазоне 100 - 250 С при общем снижениитемпературы после прокатки в пределах 30 - 100 С, отличающийся тем, что, с целью повышения пластических свойств проката при снижении энергосиловых параметров процесса прокатки, после регулируемого ох - 20 лаждения дополнительно проводят выдержку в течение 0,1 - 0,3 с, а затем начинают прокатку в круглом калибре.Таблица 11346290 Линия разгрузкиФиг.Ф Зоны одра ания лр и(инФиг. ЕСоставитель Ю. Пимов Редактор Л. Ворович Техред И. Верее Корректор А. Ильин Заказ 4642/12 Тираж 480 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий1 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4,5Г 1 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4