Способ прокатки в валках с волнообразным профилем бочки

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при прокатке литых слябов в черновых клетях листопрокатного стана горячей прокатки. Способ включает прокатку в два прохода, в первом проходе осуществляется обжатие заготовки высотой h в валках с волнообразным профилем бочки, а на втором – с гладкой поверхностью бочки валка. После первого прохода на поверхности заготовки по всей длине формируются продольные высоты и углубления цилиндрической формы за счет того, что при внедрении ребер валка частицы металла движутся в полости его впадин. Последующий проход осуществляется в валках с гладкой бочкой, при этом металл течет в обратном направлении и обеспечивается знакопеременное течение металла с незначительными изменениями размеров исходной заготовки. Для обеспечения равномерного распределения степени деформации в объеме проката и исключения вероятности образования неметаллических включений и ликватов строчечной формы на поверхности заготовки 1 формируют волнообразный профиль в виде последовательно расположенных выступов и углублений цилиндрической формы одинаковой высоты hв , длины lhв и радиуса r. При обжатии заготовки в валках с гладкой бочкой на величину абсолютного обжатия, равную = 2hв, производят выравнивание поверхности заготовки 2. 2 ил.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при прокатке толстых листов и полос в черновой клети листопрокатного стана горячей прокатки.

Известен способ получения толстого листа из непрерывно-литого сляба в реверсивной клети стана 5000, на которой осуществляется черновая и чистовая прокатки в валках с гладкой бочкой (Эфрон Л.И. Металловедение в «большой» металлургии. Трубные стали – М.: Металлургиздат, 2012 – 696 с.). Недостатком этого способа прокатки в валках с гладкой бойкой является то, что в осевой зоне сляба литая структура недостаточно проработана, неметаллические включения и ликваты имеют строчечное расположение в металле вдоль оси проката, не достигается в связи с этим требуемый уровень физико-механических свойств изделий.

Известен способ получения листового проката, включающий периодическую прокатку заготовки с применением валков, на поверхности которых имеются чередующихся выступы и впадины, и последующую прокатку в валках с гладкой бочкой для получения плоской поверхности раската. Выступы и впадины на поверхности заготовки можно получать симметрично друг относительно друга или со смещением. (А.С. СССР № 358037 В 21 В 1/22, опубл. 03.11.1972).

Недостатком способа является то, что профилированные валки имеют выступы и впадины конической формы, что затрудняет полное заполнение металла полостей валка, поэтому невозможно получить однородную во всем объеме полосы степень деформации. Кроме того, способ не позволят контролировать уширение при прокатке, что также негативно сказывается на характере деформационной проработки металла.

Известен также способ продольной прокатки полосы с формированием на ее поверхности чередующихся выступов и впадин виде канавок, и ее последующую прокатку в валках с гладкой бочкой для получения плоской поверхности. Канавки выполняют пересекающимися, с образованием на поверхности раската выступов ромбической формы, причем шаг канавок превышает их глубину не менее чем в 3 раза. Их формирование осуществляется путем прокатки раската между двумя валками, на бочках которых выполнены геликоидальные ребра (патент РФ № 2427434 В 21 В 1/22, опубл. 27.08.2011).

Недостаток этого способа состоит в том, что способ не обеспечивает однородную деформационную проработку структуры металла во всем объеме, поэтому невозможно получить однородные структуру и физико-механические свойства изделий. Низкое качество получаемого проката, обуславливается также искажением формы его поперечного сечения вследствие наплывов на выходе из очага деформации.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является способ получения полосового проката, который осуществляется в профилированных валках с волнообразным профилем бочки в виде выступов и впадин цилиндрической формы. При обжатии в валках на поверхности заготовки формируются углубления шарообразной формы радиусом (0,013…0,015)D, глубиной (0,025…0,035)D, которые расположены на расстоянии друг от друга вдоль оси прокатки в пределах (0,04…0,65)D и в перпендикулярном направлении в пределах (0,052…0,055)D, где D диаметр валка (патент РФ № 2033867 В 21 В 1/02, опубл. 30.04.1995).

Недостатком прототипа является то, что способ ориентирован на повышение прочности проката путем разрывов полосчатой структуры в поверхностно слое слитка, и не позволяет активно воздействовать на характер деформационной проработки во всем объеме литой структуры заготовки. Кроме того, характер формирования углублений и выступов может быть причиной наплыва металла при последующем выравнивании поверхности заготовки в гладких валках.

Проблема, решаемая применением предлагаемого способа, является повышение качества проката путем создания условий для обеспечения знакопеременной деформации в очаге деформации при прокатке заготовки при минимальных изменениях размеров заготовки

Технический результат: однородная деформационная проработка литой структуры металла во всем объеме сляба при относительном обжатии за два прохода = 15…20% и обеспечение знакопеременной деформации в условиях действия сжимающих напряжений.

Указанная проблема решается тем, что в заявляемом способе прокатки заготовки высотой h в первом проходе прокатки используют валок с продольно расположенными ребрами и впадинами цилиндрической формы, который позволяет сформировать на поверхности заготовки волнообразный профиль в виде последовательно расположенных выступов и углублений цилиндрической формы одинакового радиуса r, длины l и высоты hв. Причем высота hв выступа и углубления определяют в зависимости от высоты заготовки – hв , а длина выступов и углублений – lhв, радиус же определяется исходя из их геометрии – r. Если значение hв будет меньше 0,75, то металл не заполняет углубления валка на первом этапе, что не позволит обеспечить равномерное распределение степени деформации при последующем обжатии заготовки в гладких валках. При прокатке заготовки с высотой выступов и углублений hв > 0,1 не удается обеспечить проникновение деформации в осевую зону слитка, при этом накопленная за два прохода прокатки степень деформация распределена по сечению заготовки неравномерно, что приведет к неоднородности механических свойств готового изделия.

Профиль валка представлен на Фиг.1. На поверхности раската по всей длине формируются продольные высоты и углубления цилиндрической формы. Второй проход прокатки осуществляется в гладких валках, при обжатии в которых происходит выравнивание поверхности заготовки. При внедрении ребер валка металл течет в полости впадин валка. В последующем проходе в валках с гладкой бочкой, при выравнивании поверхности заготовки, металл течет в обратном направлении, обеспечивается знакопеременное течение металла при относительном обжатии за два прохода = 15…20%.

Для обеспечения равномерного распределения степени деформации в объеме проката на поверхности заготовки 1 формируется волнообразный профиль в виде последовательно расположенных выступов и углублений цилиндрической формы одинакового радиуса r, длины l и высоты hв. При обжатии раската в валках с гладкой бочкой, на величину абсолютного обжатия равную = 2hв, происходит выравнивание поверхности раската 2.

На фиг.2 представлена схема процесса горячей прокатки в два этапа, в соответствии с которой предлагаемый способ осуществляют следующим образом: предварительно нагретую литую заготовку 1 на первом этапе обжимают в валках с волнообразным профилем бочки и формируют на поверхности выступы и углубления цилиндрической формы поверхности с одинакового радиуса r, длины l и высоты hв. Высота заготовки 2, находящаяся под выступами, уменьшается на величину ∆h, которая равна абсолютному обжатию заготовки. Металл под выступами вытесняется в пространство ребер валка, где высота заготовки 2 увеличивается на величину ∆h. На втором этапе заготовка обжимается в гладких валках, высота заготовки 3 восстанавливается до прежних размеров. Таким образом, в объеме заготовки осуществляется знакопеременная деформация в условиях действия сжимающих напряжений.

Прокатку заготовки с формированием на поверхности выступов и углублений осуществляют с относительным обжатием в области ребер прокатного валка на (15…20)%. При прокатке заготовки на первом этапе с относительным обжатием менее 15 % высота выступов не достигает значения ∆h, поэтому на втором этапе при обжатии выступов не обеспечивается равномерная проработка структуры металла во всем объеме заготовки. При относительном обжатии более 20% коэффициент вытяжки принимает значения больше единицы (λ > 1), как на первом, так и на втором этапах, что также препятствует формированию выступов и углублений высотой равной ∆h, при этом уменьшается амплитуда знакопеременной деформации и исчезает эффект рациональной проработки литой структуры металла, это затрудняет получение высококачественной структуры металла и рациональной формы неметаллических включений и ликватов.

Предлагаемый способ позволяет повысить качество структуры и уровень механических свойств за счет заварки внутренних дефектов литой структуры и благоприятного формоизменения неметаллических включений и ликвационных образований.

Таким образом, способ позволяет, за счет реализации схемы знакопеременного течения металла, полностью продеформировать литую структуру во всем ее объеме и обеспечить устранение неметаллических и ликвационных включений, образование строчечной структуры, что позволит повысить уровень физико-механических свойств, необходимый для изготовления ответственных изделий.

Технический результат, достигаемый применением предлагаемого способа прокатки заготовки в валках с волнообразным профилем бочки, заключается в повышении качества готовых полос за счет эффективной деформационной проработки литой структуры в условиях действия сжимающих напряжений.

Способ прокатки в валках с волнообразным профилем бочки, включающий обжатие заготовки в первом проходе в валках с продольно расположенными ребрами и впадинами цилиндрической формы, с последующим выравниванием поверхности профилированной заготовки при обжатии в валках с гладкой бочкой, отличающийся тем, что прокатку осуществляют с обеспечением равномерного распределения степени деформации в объеме заготовки посредством формирования в первом проходе на поверхности заготовки высотой h волнообразного профиля в виде последовательно расположенных выступов и углублений цилиндрической формы одинаковой длины l, высоты hв и радиуса r,

причем

hв,

lhв,

r,

и последующего выравнивания поверхности заготовки в валках с гладкой бочкой во втором проходе с обжатием = 2hв.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к листу из аустенитной нержавеющей стали, покрывному элементу из данной стали и способу производства листа. Лист, подвергнутый дрессировке с использованием валка с матовой поверхностью после финишной холодной прокатки и светлого отжига, имеет среднеарифметическую шероховатость Ra поверхности в направлении, перпендикулярном к направлению прокатки, составляющую от 0,2 мкм до 1,2 мкм, долю площади переноса, которая является долей площади той части поверхности стального листа, на которую переносится матовый рисунок, составляющую от 15% до 70%, микроуглубления, которые сформированы на поверхности стального листа с глубиной от 0,5 мкм или более, сечением раскрыва от 10 мкм2 и более, имеющие плотность 10,0 и менее на 0,01 мм2 и долю сечения раскрыва 1,0% и менее на поверхности стального листа.

Изобретение относится к области прокатки листов. Лист ферритной нержавеющей стали подвергнут дрессировке с использованием валка с матовой поверхностью после финишной холодной прокатки и светлого отжига.

Изобретение относится к области прокатки алюминиевого листа и изготовления из него емкости для измельченного материала. Способ включает формовку из алюминиевого листа по меньшей мере одной соприкасающейся с измельченным материалом поверхности, образующей внутреннее пространство.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при прокатке толстых полос в клетях станов горячей прокатки с индивидуальным приводом валков.

Изобретение относится к области горячей прокатки. Способ производства горячекатаных плит толщиной 60-100 мм из непрерывно-литых заготовок из стали 08-12Х18Н10Т для изготовления конструкций атомных энергетических установок включает нагрев непрерывно-литой заготовки перед прокаткой при регламентированной температуре с регламентированной выдержкой, горячую прокатку на толстолистовом реверсивном стане за несколько проходов с регламентированными обжатиями и температурными условиями, охлаждение после прокатки с регламентированными параметрами.

Изобретение относится к изготовлению листа, содержащего стальную подложку с нанесенным по меньшей мере на одну из ее поверхностей металлическим покрытием, содержащим Al, Mg и остальные составляющие, которые состоят из Zn, неизбежных примесей, и, при необходимости, по меньшей мере одного дополнительного элемента, выбранного из Si, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Zr или Bi, при этом содержание по массе каждого из дополнительных элементов в металлическом покрытии составляет менее 0,3%, содержание Al по массе составляет от 0,5 до 8%, а содержание Mg по массе составляет от 0,3 до 3,3%.

Изобретение относится к микромеханическому компоненту часового механизма (1), включающего в себя металлическое изделие, сформированное из однокомпонентного материала.

Изобретение относится к области прокатного производства. Устройство содержит индукционный нагреватель краевых участков последовательно перемещаемой полосы, размещенный за индукционным нагревателем стан холодной прокатки, установленное перед индукционным нагревателем первое устройство для перемещения полосы в виде натяжных роликов, выполненных с возможностью их наклона и регулирования силы натяжения полосы для устранения смещения ее центральной между краевыми участками части относительно центра траектории перемещения, и установленное после индукционного нагревателя и перед станом холодной прокатки второе устройство для перемещения полосы в виде роликов, зигзагообразно установленных в направлении перемещения полосы с возможностью зажима полосы с каждой из ее сторон по толщине и ограничения ее смещения по ширине.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к титановому листу, который может быть использован для изготовления сепараторов топливных элементов. Титановый лист для сепаратора топливного элемента содержит основу листа из титана или титанового сплава с рекристаллизованной структурой, поверхностный слой и пассивирующий слой.

Изобретение относится к области прокатки алюминиевой фольги. Способ включает изготовление алюминиевой фольги (1), а также алюминиевой фольги, снабженной интегрированными защитными элементами (6), которую в несколько проходов холодной прокатки прокатывают до толщины менее 150 мкм и при этом одновременно на двух сторонах (4a, 4b) поверхности алюминиевой фольги образуют проходящее в направлении прокатки текстурирование (5a, 5b).

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при прокатке литых слябов в черновых клетях листопрокатного стана горячей прокатки. Способ включает прокатку в два прохода, в первом проходе осуществляется обжатие заготовки высотой h в валках с волнообразным профилем бочки, а на втором – с гладкой поверхностью бочки валка. После первого прохода на поверхности заготовки по всей длине формируются продольные высоты и углубления цилиндрической формы за счет того, что при внедрении ребер валка частицы металла движутся в полости его впадин. Последующий проход осуществляется в валках с гладкой бочкой, при этом металл течет в обратном направлении и обеспечивается знакопеременное течение металла с незначительными изменениями размеров исходной заготовки. Для обеспечения равномерного распределения степени деформации в объеме проката и исключения вероятности образования неметаллических включений и ликватов строчечной формы на поверхности заготовки 1 формируют волнообразный профиль в виде последовательно расположенных выступов и углублений цилиндрической формы одинаковой высоты hв, длины lhв и радиуса r. При обжатии заготовки в валках с гладкой бочкой на величину абсолютного обжатия, равную 2hв, производят выравнивание поверхности заготовки 2. 2 ил.

Наверх