RU1801631C - Method of hot rolling of metals and alloys - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к металлургии, а именно к прокатному производству , и может быть использовано дл  прокатки металлов на блюмингах, сл бингах , в обжимных и черновых клет х заготовочных , сортов ых и листовых станов. Сущность способа: способ прокатки состоит в том, что черновую прокатку заготовки ведут поочередно валками t рельефом с поперечным сечением выступов и впадин в виде треугольника с углом развала у вершин выступов и дна впадин 110 - 120° и высотой 0,025 - 0,035 толщины заготовки, и гладкими . Способ позвол ет увеличить производительность и качество проката. 2 ил. 1 табл. (Л СUsage: the invention relates to metallurgy, namely to rolling production, and can be used for rolling metals at blooming, sling, in crimping and roughing stands of blanks, grades and sheet mills. The essence of the method: the rolling method consists in the fact that the rough rolling of the billet is carried out alternately by rolls t with a relief with a cross section of the protrusions and depressions in the form of a triangle with a camber angle at the vertices of the protrusions and the bottom of the depressions 110-120 ° and a height of 0.025 - 0.035 thickness of the workpiece, and smooth. The method allows to increase the productivity and quality of the rental. 2 ill. 1 tab. (L C

Description

Изобретение относитс  к металлургии, а именно к прокатному производству, и может быть использовано дл  прокатки металлов на блюмингах, сл бингах, в обжимных и черновых клет х заготовочных, сортовых и листовых станов.The invention relates to metallurgy, in particular to rolling production, and can be used for rolling metals at blooming, sling, crimping and roughing stands of blank, section and sheet mills.

Целью изобретени   вл етс  увеличение производительности и повышение качества проката за счет улучшени  условий захвата металла валками и разрушени  окалины;The aim of the invention is to increase productivity and improve the quality of rolled products by improving the conditions for the capture of metal by rolls and the destruction of scale;

На фиг. 1 изображен валок с рифлением дл  черновой прокатки, продольный разрез, где (а - угол развала у вершины.высадки и дл  впадины: h - высота впадины и глубинаIn FIG. 1 shows a corrugated roll for rough rolling, a longitudinal section, where (a is the camber angle at the apex. Elevations and for the cavity: h is the height of the cavity and depth

впадины; на фиг. 2 - схема действи  сил давлени  металла на валки и сил трени .troughs; in FIG. 2 is a diagram of the effect of metal pressure forces on rolls and friction forces.

Наличие на валках выступов и впадин с заданным углом развала у вершины облегчает их внедрение в поверхностный слой обрабатываемого металла, разбива  на отдельные элементы зону затрудненной деформации , обычно возникающую под воздействием сил внешнего трени  у контактной поверхности. В этой зоне при прокатке в гладких валках деформаци  оказываетс  значительно меньше, чем в центральных зонах металла при обжати х более 20 - 30%, которые примен ютс  в производственных услови х. Поэтому в зо00The presence on the rolls of protrusions and troughs with a predetermined camber angle at the apex facilitates their introduction into the surface layer of the metal being treated, breaking into difficult elements a zone of difficult deformation, which usually occurs under the influence of external friction forces at the contact surface. In this zone, when rolling in smooth rolls, the deformation is much less than in the central zones of the metal with reductions of more than 20-30%, which are used under production conditions. Therefore, in zo00

о схoh cx

САCA

не затрудненной деформации дольше сохран етс  лита  менее пластична  структура и возникают раст гивающие напр жени  под воздействием более деформируемых нижележащих слоев металла. В случае ис- пользовани  дл  прокатки валков с упом т нутым рифлением .поверхностные слои металла в зоне затрудненной деформации деформируютс  более интенсивно, чем в гладких валках. Отчего деформаци  по вы- соте поперечного сечени  прокатываемого металла становитс  более равномерной и в поверхностных сло х металла снижаютс  или полностью устран ютс  раст гивающие напр жени , что устран ет возникновение нарушений сплошности этих слоев металла. Более интенсивна  деформаци  поверхностных слоев способствует измельчению литой структуры, что также повышает пластичность контактных слоев. Более рав- номерна  деформаци  и снижение вли ни  подпирающих сил трени  на контактных поверхност х в очаге деформации благодар  определенному углу наклона боковых сторон треугольных выступов снижают общее усилие деформировани  и повышают производительность процесса прокатки.unobstructed deformation, the lithium is retained for a less time, the structure is less plastic and tensile stresses arise under the action of more deformable underlying metal layers. When used for rolling rolls with the aforementioned corrugation, the surface layers of the metal in the zone of difficult deformation are deformed more intensively than in smooth rolls. Therefore, the deformation along the height of the cross section of the rolled metal becomes more uniform and tensile stresses are reduced or completely eliminated in the surface layers of the metal, which eliminates the occurrence of discontinuities in these metal layers. A more intense deformation of the surface layers contributes to the refinement of the cast structure, which also increases the ductility of the contact layers. More uniform deformation and a decrease in the influence of the supporting friction forces on the contact surfaces in the deformation zone, due to a certain angle of inclination of the sides of the triangular protrusions, reduce the total deformation force and increase the productivity of the rolling process.

Угол развала у дна впадин и у вершин выступов 110 - 120° обусловлен тем, чтобы соблюсти услови  снижени  вли ни  сил трени  на усили  деформировани , при которых угол наклона боковой поверхности выступа (или впадины) к его основанию должен быть больше угла трени . Или тангенс этого угла должен быть больше коэффици- ента внешнего трени  между валками и прокатываемым металлом.The camber angle at the bottom of the troughs and at the tops of the protrusions 110-120 ° is due to comply with the conditions for reducing the influence of the friction forces on the deformation forces, at which the angle of inclination of the lateral surface of the protrusion (or depression) to its base should be greater than the angle of friction. Or the tangent of this angle should be greater than the coefficient of external friction between the rolls and the rolled metal.

Согласно фиг. 2 при Rx Тх - вли ние на усилие деформировани  трени  не оказывает . Из фиг. 2 следует, что:According to FIG. 2 at Rx Tx - friction does not affect the deformation force. From FIG. 2 it follows that:

Rx R sin а. тх Т cos a.Rx R sin a. tx t cos a.

Однако, Т R f, где f - коэффициент внешнего трени  f tg /, где / - угол тре- ни .However, T R f, where f is the external friction coefficient f tg /, where / is the angle of the line.

При гор чей прокаткеHot rolling

f 0.35-0.5.f 0.35-0.5.

Отсюда ./ 19,3-26,6°From here ./ 19.3-26.6 °

При Rx Тх R. f cos a. R sin aWhen Rx Tx R. f cos a. R sin a

, sin a, sin a

f - tg (if - tg (i

cos a ycos a y

При Tx Rx, силы, трени  увеличивают сопротивление деформации, т. е. /J а.At Tx Rx, forces, friction increase the resistance to deformation, i.e., / J a.

При Тх Rx требуетс  усилие ниже природного сопротивлени  деформации метал 0 5 0 5 At Tx Rx, a force lower than the natural deformation resistance of the metal is required. 0 5 0 5

0 5 0 5

00

5 5

00

55

ла. Поэтому а должно быть больше /, т. е. OF 30-35°, а.ш 110-120°.la Therefore, a must be greater than /, i.e., OF 30-35 °, and a. 110-120 °.

Если угол развала менее 110°, то имеетс  опасность острых и глубоких врезов в поверхност-и металла с закрытием их с поверхности и образованием подповерхностных дефектов. При угле развала выше 120° повышаетс  сопротивление деформированию сверх природного сопротивлени  металла ..If the camber angle is less than 110 °, then there is a danger of sharp and deep cuts into the surface of the metal with their closure from the surface and the formation of subsurface defects. At a camber angle above 120 °, the resistance to deformation increases above the natural resistance of the metal.

Высота выступов выбираетс  равной 0,025 - 0,035 толщины заготовки с тем, чтобы превысить толщину сло  окалины/завис щей- от температуры и продолжительности нагрева. При внедрении выступов через слой окалины в неокисленные слои металла существенно возрастает площадь контакта металла с валками. Чистый неокис-. ленный (ювенильный) металл имеет более высокую степень сцеплени  с валка ми, чем металл, покрытый окалиной, котора  возникает при высоких температурах. Все это способствует улучшению условий захвата металла валками, снижа  и исключа  буксование металла в валках, что особенно часто наблюдаетс  при гор чей прокатке цветных металлов. ...The height of the protrusions is selected equal to 0.025-0.035 of the thickness of the preform so as to exceed the thickness of the scale layer / depending on temperature and duration of heating. When introducing protrusions through a layer of scale into unoxidized layers of metal, the contact area of the metal with the rolls increases substantially. Pure neokis-. The leveled (juvenile) metal has a higher degree of adhesion to the rolls than the metal coated with scale, which occurs at high temperatures. All this helps to improve the conditions for metal capture by rolls, reducing and eliminating slipping of metal in rolls, which is especially often observed during hot rolling of non-ferrous metals. ...

Высота выступов и глубина впадин рельефа валка в пределах 0,025 - 0,035 от толщины заготовки обусловлена толщиной окалины, котора  увеличиваетс  с увеличением толщины заготовки (от 95 мм дл  сортовых станов до 700 мм дл  блюмингов и . сл бингов), поскольку возрастает продолжительность нагрева заготовок под гор чую прокатку. В зависимости от этого толщина окалины колеблетс  от 1 до 7 - 8 мм. Кроме этого высота выступов должна быть достаточной дл  разрушени  литой структуры заготовки у поверхностного сло  и обеспечени  захвата металла валками. Если высота выступов менее 0,025 толщины заготовки, то может не произойти разрушение окалины и вреза выступов в металл, если же высота больше, чем 0,035 толщины заготовки, то это может привести к образованию поверхностных дефектов на прокате.The height of the protrusions and the depths of the depressions of the roll relief within 0.025-0.035 of the thickness of the workpiece is due to the thickness of the scale, which increases with increasing thickness of the workpiece (from 95 mm for high-grade mills to 700 mm for blooming and sling), since the duration of heating the workpieces under the mountains increases I feel the rolling. Depending on this, the thickness of the scale varies from 1 to 7-8 mm. In addition, the height of the protrusions must be sufficient to destroy the cast structure of the preform at the surface layer and to ensure that the metal is trapped by the rolls. If the height of the protrusions is less than 0.025 of the thickness of the billet, then the scale and cutting of the protrusions into the metal may not be destroyed, but if the height is greater than 0.035 of the thickness of the billet, this can lead to the formation of surface defects at the rental.

Чернова  прокатка заготовки в рифленых валках осуществл етс  в нескольких проходах, начина  с первого. При этом после прохода в рифленых валках должен быть проход заготовки, в гладких валках, что позвол ет дополнительно разрушить окалину и получить раскат с гладкой поверхностью.Roughing the workpiece in corrugated rolls takes place in several passes, starting from the first. In this case, after the passage in the corrugated rolls, there must be a passage of the workpiece in smooth rolls, which makes it possible to further destroy the scale and obtain a peal with a smooth surface.

В случае сортовой прокатки чернова  прокатка заготовки в рифленых, а затем в гладких валках осуществл етс  со всех сторон заготовки.In the case of high-quality rough rolling, the workpiece is rolled in corrugated and then in smooth rolls from all sides of the workpiece.

В предлагаемом способе дл  черновой прокатки могут быть использованы также валки с  щичными калибрами с рифлением на рабочей поверхности калибров согласно изобретению. -In the proposed method for rough rolling can also be used rolls with box calibers with corrugation on the working surface of the calibers according to the invention. -

- Пример. Получение коллекторных профилей из бронзы БрКд1.- An example. Obtaining collector profiles from BrKd1 bronze.

По существующей технологии профили размером 60 х 60 мм получают из заготовки с размерами 95 х 95 мм в обжимной клети Трио-500. Черновую прокатку заготовки осуществл ют в 4-х  щичных гладких калибрах . При этом в первом калибре отжати  составл ли 18-21 %, а углы захвата 18- 19°. Бронза БрКд1 содержит до 1% кадми , ко- тор.ый при высокой температуре сублимирует на.контактные поверхности, резко снижает коэффициент внешнего трени  и ухудшает захват металла валками, поэтому при прокате в первом калибре часто возни- кает буксование металла по валкам. Во втором калибре, после кантовки, обжати  и углы захвата еще несколько выше и буксование наблюдаетс  еще чаще.According to the existing technology, profiles with a size of 60 x 60 mm are obtained from a workpiece with dimensions of 95 x 95 mm in a Trio-500 crimp stand. Rough rolling of the billet is carried out in 4 box smooth calibers. At the same time, in the first gauge, the depressions were 18-21%, and the capture angles were 18-19 °. BrKd1 bronze contains up to 1% cadmium, which sublimes onto contact surfaces at high temperature, sharply reduces the external friction coefficient and worsens the metal pickup by the rolls, so when rolling in the first gauge, metal skidding often occurs on the rolls. In the second gauge, after tilting, crimping and gripping angles are even slightly higher and slippage is observed even more often.

Согласно предложенному техническо- му решению черновую прокатку заготовок из БрКд1 осуществл ли валковыми калибрами первым и вторым рифлением на рабочей поверхности калибров в виде кольцевых выступов и впадин треугольного профил  с разными углами развала у вершин выступов или дна впадин и с различной высотой.According to the proposed technical solution, roughing of the blanks from BrKd1 was carried out by roll calibers with the first and second corrugations on the working surface of the calibers in the form of annular protrusions and depressions of a triangular profile with different camber angles at the vertices of the protrusions or the bottom of the depressions and with different heights.

В остальных двух  щичных калибрах дно оставили гладким. Данные испытаний представлены в таблице.In the remaining two box calibers, the bottom was left smooth. The test data are presented in the table.

После того как в двух  щичных калибрах было выполнено рифление, с размерами согласно изобретению, буксование металла в валках было исключено. .Захват металлаAfter the corrugation was performed in two box calibers with the dimensions according to the invention, slipping of the metal in the rolls was excluded. .Metal capture

валками при довольно высоких обжати х и углах захвата (16 - 17°) происходил устойчиво . Это объ сн етс  тем, что металл очищен от окалины, з поверхность раскатов имеет более высокий коэффициент внешнего трени  и увеличенную площадь контакта с валками в начальный момент захвата металла. Преимущество предлагаемого способа заключаетс  в том. что он позвол ет в процессе прокатки одновременнотдостигать улучшени  условий захвата металла валками , разрушени  и удалени  окалины, более интенсивной деформации поверхностных слоев металла и дроблени  грубой литой структуры, снижени  раст гивающих напр жений в этом слое и уменьшени  нарушени  сплошности, повышени  качества поверхности продукции, производительности и выходов годного. rolls at fairly high reductions and capture angles (16 - 17 °) occurred stably. This is explained by the fact that the metal is descaled, the surface of the peals has a higher coefficient of external friction and an increased contact area with the rolls at the initial moment of metal capture. An advantage of the proposed method is that. which allows it to simultaneously achieve an improvement in the conditions of metal capture by rolls, destruction and removal of scale, more intense deformation of the surface layers of the metal and crushing of the coarse cast structure, reduction of tensile stresses in this layer and reduction of discontinuity, improvement of surface quality, productivity and suitable outputs.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ гор чей прокатки металлов и сплавов, включающий черновую прокатку заготовки в нескольких проходах гладкими валками и валками с рельефом на бочке в виде чередующихс  кольцевых выступов и впадин и последующую чистовую прокатку, о тл-и чающимс  тем, что. с целью увеличени  производительности и повыше-- ни  качества проката путем улучшени  условий захвата металла валками и разрушени  окалины, черновую прокатку осуществл ют поочередно валками с рельефом, с поперечным сечением выступов и впадин а виде треугольника, с углом развала у вершин вы- ступов и дна впадин 110 - 120° и высотой 0,025 - 0,035толщины заготовки и гладкими валками.SUMMARY OF THE INVENTION A method for hot rolling of metals and alloys, comprising rough rolling of a workpiece in several passes with smooth rolls and rolls with a relief on a barrel in the form of alternating annular protrusions and depressions and subsequent finishing rolling, which means that in order to increase productivity and improve the quality of rolled products by improving the conditions of metal capture by rolls and breaking down scale, rough rolling is carried out alternately with rolls with a relief, with a cross section of protrusions and depressions in the form of a triangle, with a camber angle at the tops of the protrusions and bottom depressions 110 - 120 ° and a height of 0.025 - 0.035 of the thickness of the workpiece and smooth rolls. Продолжение таблицыTable continuation Фиг. {FIG. { Фнг.2Fng. 2