Цилиндрический слиток

 

Использование: в металлургии, в частности при производстве титановых слитков, при прокатке на обжимных станках для получения заготовок. Цилиндрический слиток включает концевую часть в виде усеченного конуса. Диаметр меньшего основания конуса а 0,67...0,750, его высота h 0,19...0,23d, где D - диаметр слитка. Максимальный выход годного при прокатке (25 кг/т) достигается при выполнении усеченного конуса на концевой части цилиндрического слитка с углом наклона образующей, равным а 36...52°. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 21 В 1/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

В (21) 4954474/27 (22) 22.05.91 (46) 07.04.93. Бюл. hh 13 (76) А.Н.Марков, О.К.Ложко, В,Г.Гущин, Г.Н.Мулько, П.С.Альтман, А.П.Бычков, А.И.Крашенинин, В.Н.Поляков, В.В.Чигиринский; 3.К.Шафигин, П.И.Гуркалов, В.В.Павлов, А.И.Беляев и Ю,А,Сараев (56) Авторское свидетельство СССР .

М 1214255, кл. В 21 В 1/02, 1986.

Паршин 8.А. и-др. Деформируемость и качество, М.: Металлургия, 1979, с.179.

Изобретение относится к металлургии, в частности к производству титановых слитков, и может быть использовано при прокатке на обжимных станах для получения заготовок.

Целью изобретения является повышение выхода годного за счет уменьшения обрези при прокатке заготовок из титана и его ,сплавов.

Эта цель достигается тем, что диаметр верхнего основания конуса. и его высота выполнены, исходя из зависимостей

d - 0,67...0.750 и h - 0,19...0.23d, где D— диаметр слитка, а также тем, что угол наклона образующей усеченного конуса выполнен равным а=36...52 .

На чертеже схематично изображен цилиндрический слиток, общий вид.

Концевую часть цилиндрического слитка выполняют в виде усеченного конуса для удаления определенного объема метала, смещаемого в процессе прокатки на торцы.

При этом характер течения металла в основ„„5gÄÄ 1807896 АЗ (54) ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ СЛИТОК (57) Использование: в металлургии, в частности при производстве титановых слитков, при прокатке. на обжимных станках для получения заготовок. Цилиндрический слиток включает концевую часть в виде усеченного конуса. Диаметр меньшего основания конуса a = 0,67...0,75D, его высота

h - 0,19...0,23d, где Π— диаметр слитка.

Максимальный выход годного при прокатке (25 кг/т) достигается при выполнении усеченного конуса на концевой части цилиндрического слитка с углом наклона образующей, равным а=36...52 . 1 з.п.ф-лы, 1 ил. ном определяет величина сопротивления металла пластической деформации, в свою очередь, зависящая от марки сплава титана, С одной стороны, чем больше величина сопротивления пластической деформации ("твердые" марки титановых сплавов типа

ВТ20, ВТ22 с о ь = 80-120 кгс/мм ), тем хуже прорабатываемость слитка по сечению, больше дробность деформации (количество проходов) при прокатке и соответственно больше уширение и меньше продольное течение поверхностных слоей металла, в том числе их смещение на торцевую поверхность. Поэтому чем "тверже" марка сплава, тем должен быть меньше диаметр верхнего основания усеченного конуса (диаметр торцевой поверхности) — "феска" больше по диаметру, но меньше его высота (длина "фески" по образующей цилиндрического слитка). С другой стороны, чем меньше величина, .сопротивления пластической деформации (" мягкие" марки титановых сплавов типа

ВТ1-0 с ob = 40-60 кгс/мм ), тем интенсив2

1807896 нее прорабатываемость слитка по сечению, меньше дробность деформации при прокатке(меньше количество проходов за.счет увеличения частных обжатий) и соответственно больше продольное течение поверхностных слоев металла торцевых зон, включая смещение их на торцевую поверхность. Таким образом, чем "мягче" марка сплава титана, тем больше может быть диаметр торцевой поверхности - "фаска" меньше по диаметру, 10 но больше ее высота.

Сплавы титана "средней твердости" (типа

OТ4-1) занимают промежуточное положение по величине сопротивления пластической де. формации (оЬ = 60-80 кгс/мм ), прорабаты- 15 ваемости слитка по сечению, дробности деформации, уширению, продольному течению поверхностных слоев и т.д.

Для "твердых" марок сплавов. типа В Г20

d (диаметр торцевой поверхности) должен 20 быть равен 0,67D, à h (длина фаски по образующей) — 0,19d. Выполнение "фаски" с такими параметрами обеспечивает максимальное уменьшение торцевых наплывов и соответственно минимальную обрезь;

Выполнение "фаски" с d<0,67D, например d - 0,66D, нецелесообразно, так как минимум обрези уже достигнут, только увеличиваются потери металла при выполнении "фаски". Выполнение фаски п<0,19d, 30 например h = 0,18d,.ïðèâîäèò к увеличению торцевых наплывов и обрези вследствие того, что объем удаленного металла недостаточен для ликвидации наплывов.

Для "мягких" марок сплавов типа ВТ1-О 35

d должен составлять 0,75D, а h 0,23d, что обеспечивает минимальную обреэь при прокатке. Дальнейшее снятие металла (h>0,23d, например h - 0,24) также нецелесообразно-минимум обрезидостигнут, Вы- 40 полнение же "фаски" с d>0,75D, например

d = 0,76D, неэффективно, так как объем удаленного металла недостаточен для обеспечения минимальной обрези, Установлено, что для любых вариантов 45 выполнения "фаски", обеспечивающих минимум обрези, в пределах указанных диапазонов объем удаленного металла остается . практически постоянным, т.е. взаимосвязь размеров "фаски" по длине и диаметру за- 50 дана через объем за счет изменения угла наклона поверхности "фаски" к образующей цилиндра, Действительно, объем, ограниченный поверхностями торцевой. цилиндрической 55 и образующей усеченного конуса, равен

V = 0,125 л(0 - d ) h, При d - 0 67D и Ь=0,19d

Ч = 0,0275D; при d = 0;75D и h = 0,23d

V = 0,0300D .

Таким образом, объем удаляемого металла, необходимый и достаточный для максимального уменьшения торцевых наплывов и обеспечивающий минимальную обрезь, составляет 0,0275...0,0300D .

Удалять больший объем металла (V>0,03Dз) нецелесообразно, поскольку увеличиваются потери металла в стружку при выполнении фаски. При меньшем объеме удаляемого металла (V<0,02750з) резко увеличиваются наплывы на торцевую поверхность и соответственно концевая обрезь.

Угол наклона образующей усеченного конуса также связан с объемом удаляемого металла:

При d = 0,67D а- 52О, при d = 0,75D а = 36 .

Следовательно, максимальный выход годного при прокатке достигается при а 36...52, Если а<36О, например а-35О, с диаметром верхнего основания в укаэанном ди- . апазоне, обрезь не уменьшается (минимум достигнут), но увеличиваются потери металла в стружку при формировании "фаски", что неэффективно, При а>52О, например а= 53, с диаметром верхнего основания в том же диапазоне обрезь увеличивается вследствие того, что объем удаленного металла недостаточен для ликвидации наплывов на торцевую поверхность слитка.

На Орскметкомбинате из "твердых" марок сплавов титана (типа ВТ20) были изготовлены и прокатаны на блюминге 1250 слитки с

D 750 мм; д =0,67D = 502 мм; h = 0,19

d - 95 мм и а" 36О, а из "мягких" марок сплавов титана (типа ВТ 1-0) слитки с 0 =

750 мм; d = 0,75D = 562 мм; h = 0,23

d. - 129 мм и а = 52

Предлагаемые слитки позволили практически исключить обрезь при прокатке на блюминге и тем самым обеспечить увеличение выхода годного на 25 кг/т.

Формула изобретения

1. Цилиндрический слиток с концевой частью в виде усеченного конуса, о т л и ч аю шийся тем,,что. с целью повышения выхода годного за счет уменьшения обрези при прокатке заготовок из титановых спла1807896

Составитель А.Марков

Редактор С.Никольская Техред М.Моргентал Корректор И.Булла I

Заказ 1389 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям г:ри ГКНТ СССР

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

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

1 вов, диаметр d меньшего основания конуса и его высота h составляют б - 0,67-0,75D и

h - 0,19-0 23d, где D — диаметр слитка.

- 2, Слиток по и 1, отличающийся тем, что угол наклона образующей усеченного конуса равен а= 36 — 52 .