Способ производства фасонных профилей высокой точности

 

Изобретение относится к использованию в производстве фасонных профилей высокой точности малой площади поперечного сечения (до 100 мм²). Фасонные профили высокой точности (ФПВТ) относятся к новым видам эффективного металлопроката, применение которых в приборостроении и точном машиностроении обеспечивает повышение коэффициента использования металла до 0,90-0,95. Существующие технологии производства ФПВТ с малой площадью поперечного сечения (до 100 мм²) включают в себя большое число чередующихся операций холодной пластической деформации, термической обработки (рекристаллизационного отжига) и подготовительных к деформации операций. Многоцикличность технологии повышает себестоимость профилей, в ряде случаев ухудшает качество продукции, возрастает глубина обезуглероженного слоя, снижается уровень механических свойств. Совместное использование скоростных способов нагрева, горячей пластической деформации и регламентированного охлаждения во многом позволяют устранить эти недостатки и расширить возможности производства указанных профилей.

Изобретение предназначено для использования в производстве фасонных профилей высокой точности малой площади поперечного сечения (до 100 мм²).

Известные способы производства фасонных профилей высокой точности включают комбинацию различных видов холодного деформирования (волочение в роликовой или монолитной волоке, холодная прокатка) [1]. При холодной деформации металл наклепывается, что исключает дальнейшее производство фасонных профилей высокой точности без предварительной термообработки. После отжига подкат подвергают удалению окалины и нанесению технологической смазки. В зависимости от степени упрочнения, сложности формы поперечного сечения и геометрических размеров готового профиля, описанный цикл операций повторяется 4-7 раз.

Многоцикличность существующих технологий производства фасонных профилей высокой точности приводит к снижению уровня механических свойств металла, увеличению глубины обезуглероженного слоя и потери металла в окалину, расхода электроэнергии и энергоносителей, возрастанию себестоимости продукции и ухудшению экологической обстановки (за счет большого числа операций травления).

Наиболее близким по технологическим решениям к изобретению является способ производства фасонных профилей высокой точности с использованием нагрева токами высокой частоты, горячей пластической деформации, ускоренного охлаждения и последующего отжига [2].

Недостатком данной технологии является то, что нельзя получать профили с повышенным требованием по точности геометрических размеров и качеству поверхности.

Цель изобретения - замена циклически повторяющихся операций холодного деформирования, отжига и подготовки поверхности на высокотемпературную термомеханическую обработку, приводящую к сокращению расходов на производство, электроэнергии, снижению глубины обезуглероженного слоя.

Предлагаемый способ производства фасонных профилей высокой точности площадью сечения до 100 мм², включает электроконтактный нагрев конструкционных сталей со скоростью 100-150 град/с до 900-1000^oC, горячую прокатку и охлаждение до температуры перлитного превращения (600-650^oC) на непрерывной термодеформационной линии, подготовку поверхности и заключительное волочение.

Пример. Способ получения фасонных профилей высокой точности (профиль N 29 из стали 45) заключается в следующем. Бунтовую заготовку подают на разматыватель непрерывной термодеформационной линии и подвергают правке в правильно-задающем устройстве. Далее ее нагревают в установке электроконтактного нагрева до 900-1000^oC, подвергают горячей пластической деформации в двух прокатных клетях 150 с суммарной степенью обжатия 60% и охлаждают в установке ускоренного охлаждения до 600^oC. После чего осуществляют правку подката на ролико-правильной машине и порезку на мерные длины.

Далее производят удаление окалины на дробеструйной установке и наносят технологическую смазку.

Окончательную операцию чистового деформирования на готовый профиль осуществляют на роликовом волочильном стане.

Применение предложенного способа производства фасонных профилей высокой точности позволяет уменьшить величину обезуглероженного слоя с 0,9 до 0,6 мм. При этом в случае производства профиля N 29, технология сокращается на три операции волочения, три операции отжига и три операции травления, сокращается расход электроэнергии с 2143 до 1019 кВт·ч на 1 т годного.

Формула изобретения

Способ производства фасонных профилей высокой точности, включающий скоростной нагрев, горячую деформацию, ускоренное охлаждение, отличающийся тем, что скоростной нагрев проводят со скоростью 100 - 150 град/с, ускоренное охлаждение осуществляют со скоростью 200 - 300 град/с до температуры перлитного превращения 600 - 650^oC, окончательное деформирование осуществляется холодным волочением.