Способ получения полосы с алюминиевым газотермическим покрытием

 

Использование: в металлургии при нанесении газотермических покрытий и последующей прокатке изделий с покрытием. Сущность изобретения: напыление покрытия производят параллельными полосами на оснору преимущественно из малоуглеродистых сталей. Покрытие напыляют с разнотолщинностью, определяемой по регламентированному выражению. осуществляют прокатку. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ iECKNX

РЕСПУБЛИК (я)ю В 21 В 1/22, С 23.С 4/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

4 (0,02 — 0,0225 я+ cT + Нп

+ 0,0167 Р)(1+ ), 100

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4886658/27 (22) 30.11.90 (46) 30,07.92. Бюл. ¹ 28 (71) Московский институт стали и сплавов (72) А. Е, Титлянов и А. Г. Радюк (56) Хасуй А. Техника напыления. M.; Машиностроение, 1975, с. 288.

Титлянов А. Е. и др. Исследование процесса прокатки стальных полос с алюминиевым покрытием. М.: Черметинформация, 1985, № 2995.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при нанесении газотермических покрытий и последующей прокатке изделий с покрытием.

Известен способ получения иэделий с газотермическими покрытиями, в котором покрытие напыляют параллельными полосами.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ получения полосы с алюминиевым газотермическим покрытием, включающий напыление покрытия параллельными полосами на основу преимущественно из малоуглеродистой стали и совместную прокатку покрытия и основы, Однако в работе полоса с покрытием обладает низким качеством иэ-за нарушения плоскостности, так как отсутствуют ограничения на разнотолщинность покрытия при напылении, Цель изобретения — повышение качества получаемой полосы за счет устранения возможности появления неплоскостности при прокатке.

БЫ 1750755 А1

2 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛОСЫ С

АЛЮМИНИЕВЫМ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИМ

ПОКРЫТИЕМ (57) Использование: в металлургии при нанесении гаэотермических покрытий и последующей прокатке изделий с покрытием.

Сущность изобретения: напыление покрытия производят параллельными полосами на основу преимущественно из малоуглеродистых сталей, Покрытие напыляют с разнотолщинностью, определяемой по регламентированному выражению. Затем осуществляют прокатку. 1 табл.

Для достижения поставленной цели в предлагаемом способе получения полосы с алюминиевым газотермическим покрытием, включающем напыление покрытия параллельными полосами на основу преимущественно из малоуглеродистой стали и последующую совместную прокатку полученной заготовки, покрытие напыляют с раэнотолщинностью, определяемой из выражения где Л вЂ” разнотолщинность покрытия, мм;

HcT — исходная толщина стальной основы, мм;

Нп — средняя толщина алюминиевого покрытия, соответствующая началу пластической деформации основы, мм;

e — относительное обжатие заготовки при прокатке;

1750755

П -- пористость покрытия после напыления, Д, Напыление алюминиевого газотермического покрытия с разнотолщинностью. рассчитанной из соотношения (1) для конк- 5 ретных толщин основы и покрытия, суммарного обжатия заготовки при прокатке и пористости покрытия после напыления позволяет, по сравнению с известным решением, получить ровную в соответствии с

ГОСТом 19904-74 полосу.

Под нарушением плоскостности понимают превышение предельно допустимых по ГОСТУ 19904-74 значений коробоватости или волнистости полос.

Следует отметить, что напыление алюминиевого газотермического покрытия на полосу с разнотолщинностью большей, чем рассчитанной из соотношения (1), вызывает появление коробоватости или волновитости при прокатке, превышающие предельно допустимые значения для нормальной плоскостности (ГОСТ 19904 — 74). Согласно

ГОСТУ вЂ” 74 отклонения от плоскостности для нормальной плоскостности не должны превышать 12 мм/IVI.

Получение зависимости для определения разнотолщинности покрытия, не приводящей к нарушению плоскостности, проводилось экспериментально путем напыления алюминиевого газотермического покрытия параллельными полосами на полосы из малоуглеродистых марок стали и последующей их прокатки до появления коробоватости или волновитости, превышающей предельно допустимые значения для нормальной плоскостности по ГОСТУ

19904 — 74.

Покрытие напыляли толщиной 0,05 — 0,2 мм. Раэнотолщинность покрытия получают из условия, чтобы минимальная толщина покрытия была не меньше 0,05 мм, максимальная — не больше 0,2 мм, Толщину стальной основы изменяют в интервале 0,4-2,5 мм, Обжатие заготовки было не меньше величины, соответствующей началу пластической деформации основы и не превосходило 0,5.

Прокатку полос с покрытием проводят в несколько проходов с приращением суммарного обжатия на 0,01, Толщину покрытия по ширине полос измеряют при помощи магнитного толщиномера. Разнотолщинность покрытия определяют как разность между максимальной и минимальной толщиной покрытия.

Амплитуду короба определяют .плоскомером, а волны — линейкой на столе после каждого прохода. Пористость покрытия определяют методом гидростатического взвешивания, 10

Поскольку величина допустимых напряжений, соответствующих нарушению плоскостности полос беэ покрытия, пропорциональна толщине стальной основы, то и разнотолщинность тоже пропорциональна толщине стальной основы и части толщины покрытия, соответствующей пластической деформации основы, Это было подтверждено экспериментально. Среднюю толщину покрытия, соответствующую началу пластической деформации основы, определяют на пробной заготовке. Задают приращение суммарного относительного обжатия на 0,01 и измеряют длину заготовки после каждого прохода. Укаэанную толщину покрытия измеряли на заготовке после того, как ее длина станет отличной от первоначальной.

Результаты эксперимента представлены в таблице.

В результате обработки экспериментальных данных с помощью регрессионного анализа получают соотношение (1).

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

По известной начальной толщине стальной основы и толщине покрытия, соответствующей началу пластической деформации основы, суммарному обжатию и определенной пористости покрытия, определяют раз- . нотолщинность покрытия, не приводящую к нарушению плоскостности по соотношению (1), Далее покрытие напыляют параллельными полосами на полосу из малоуглеродистой стали с разнотолщинностью, не превышающей полученную из соотношения (1). Требуемую разнотолщинность при необходимой средней толщине покрытия получают за счет напыления покрытия со смещением полос с амплитудой полосы напыления, определяемых иэ соотношений —., =0,712+0,562 р

Я Л (2) — =0,026+1,126—

Н 0 (3) где $ — смещение полос, мм;

0 — половина ширины полосы напыления, мм;

Л вЂ” разнотолщинность покрытия, мкм;

Н вЂ” средняя толщина напыленного покрытия, мкм; а — амплитуда полосы напыления, мкм.

Соотношения (2) и(3) известны, Заготовку прокатывают с необходимым обжатием.

Получают ровную в соответствии с ГОСТом

19904-74 полосу.

Пример 1. Требуется получить после прокатки. ровную полосу в соответствии с

ГОСТом 19904 — 74 из стали 08Kll с алюмини1750755 евым газотермическим покрытием. Ширина полосы 500 мм, толщина 0,95 мм. Разнотолщинность полосы до напыления находилась в пределах ГОСТа 19904-74, Средняя толщина покрытия после наполнения должна быть 100 мкм, а суммарное обжатие должно составлять 0,1. Пористость покрытия составила 20%. На пробной заготовке устанавливают, что средняя толщина покрытия, соответствующая началу пластической деформации основы, составляет 50 мкм. По соотношению (1) определяют разнотолщинность покрыл ия, не приводящую к превышению предельно допустимой коробоватости или волнистости;

Л =(0,95+0,05)(0,02 — 0,0225 0,1+

+ 0,0167 0,1 )(1+ )=21,5 мкм.

По соотношениям (2) и (3) установила, что для получения разнотолщинноСти

21,5 мкм при ширине полосы напыления

80 мм и при средней толщине покрытия после напыления 100 мкм необходимо смещение полос 33,3 мм, а амплитуда полосы напыления должна быть 96,4 мкм. После дробеструйной подготовки поверхности покрытие с определенными амплитудой полосы напыления и смещением полос напыляют параллельными полосами; ориентированными вдоль полосы, при помощи стационарного злектрометаллизатора ЭМ12М, Толщину покрытия по ширине полосы измеряют при помощи магнитного толщиномера МТ вЂ” 41НЦ. Далее полосу с пократием прокатывают на четырехвалковом реверсивном стане 320.

Амплитуду короба измеряют на листе длиной 1 м, отрезанном от полосы, при помощи плоскомера на столе. Она оказалась равной 12 мм/м, что удовлетворяет требованию ГОСТа 19904 — 74, Пример 2. Алюминиевое газотермическое покрытие по примеру 1 напыляют с разнотолщинностью 51 MKM при средней толщине 100 мкм, Такие средняя толщина и разнотолщинность покрытия получены при смещении полос напыления на 40 мм, амплитуде полосы напыления 115 мкм и ширине поломы напыления 80 мм. В результате последующей прокатки с суммарным обжатием 0,1 амплитуда короба оказалась равной

19 ммlм, т. е. превысила предельно допустимую по ГОСТУ 19904 — 74.

Пример 3. Алюминиевое газотермическое покрытие по примеру 1 напыляют с

5 разнотолщинностью, практически равной нулю при средней толщине 100 мкм. Такие средняя толщина и разнотолщинность покрытия получены при смещении полос напыления на 20 мм, амплитуде полосы

10 напыления 59 мкм и ширине полосы напыления 80 мм.

В результате последующей прокатки с суммарным обжатием 0,1 амплитуда короба также оказалась практически равной нулю.

15 Следовательно, напыление алюминиевого покрытия с разнотолщинностью, не превосходящей определяемую из соотношения (1), обеспечивает при прокатке с необходимым суммарным обжатием получение

20 ровной полосы.

Устранение возможности появления неплоскостности из-за разнотолщинности покрытия при прокатке полос с покрытием позволяет существенно уменьшить количе25 ство металлопроката, идущего в брак.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я

Способ получения полосы с алюминиевым газотермическим покрытием, включаю30 щий напыление покрытия параллельными полосами на основу преимущественно из малоуглеродистой стали и последующую совместную прокатку полученной заготовки, отличающийся тем, что, с целью

35 повышения качества получаемой полосы за счет устранения возможности появления неплоскостности при прокатке, покрытие напыляют с разнотолщинностью, определяемой из выражения (0,02 — 0,0225 е+ сст + Нп

+ 0,0167 Р) (1+ ), 100 где Л вЂ” разнотолщинность покрытия, мм;

45 ̈́— исходная толщина стальнбй основы, мм;

Нп — средняя толщина алюминиевого покрытия, соответствующая началу пластической деформации основы, мм;

50 е — относительное обжатие заготовки при прокатке;

П вЂ” пористость покрытия после напыления, %.

1750755

Составитель А. Радюк

Техред М,Моргентал

Редактор И. Сегляник

Корректор О. Кравцова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2642 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5