RU2288075C1 - Method for continuous rolling of belt of magnesium alloy pellets - Google Patents

Abstract

FIELD: processes and equipment for rolling non-ferrous metals, namely rolling pellets of magnesium alloys, possibly manufacture of materials and articles of magnesium alloys used in machine engineering, instrument making and so on.

SUBSTANCE: method for continuous rolling of belt of magnesium alloy pellets comprises steps of preliminarily heating pellets till temperature consisting 0.6 - 0.9 of melting temperature of alloy of pellets; hot rolling of them in shaped rolls heated till temperature no more than 160°C at deformation degree no less than 80% and at rolling speed no more than 0.6 m/s. Invention allows to produce belt having thickness 1 mm, uniform structure and high mechanical properties.

EFFECT: enhanced structural and mechanical properties of belt.

2 dwg, 2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к прокатному производству цветных металлов и может быть использовано при изготовлении материалов и изделий из магния и его сплавов, применяемых в машиностроении, приборостроении, автомобилестроении, ракетостроении, авиации, а также для нужд строительства.The invention relates to the rolling production of non-ferrous metals and can be used in the manufacture of materials and products from magnesium and its alloys used in mechanical engineering, instrumentation, automotive, rocket science, aviation, as well as for construction needs.

Из уровня техники известны многочисленные способы получения листов из магниевых сплавов путем прокатки первоначальной заготовки-слитка.The prior art numerous methods for producing sheets of magnesium alloys by rolling the initial billet-ingot.

Например, известны СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТОВ И ПЛИТ ИЗ МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ. Патент РФ №2215599, СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПРЕССОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ. Патент РФ №2220016 и множество др.For example, the METHOD FOR PRODUCING SHEETS AND PLATES FROM MAGNESIUM ALLOYS is known. RF patent №2215599, METHOD FOR PRODUCING PRESSED ITEMS FROM MAGNESIUM ALLOYS. RF patent No. 2220016 and many others.

Все они представляют собой способы получения листов из слитков и не позволяют получать ленту неограниченной длины, по сравнению со способами непрерывной прокатки (бесслитковый способ). Получение листов из слитков характеризуется многооперационностью, в связи с чем необходимо большое количество технологического оборудования: для литья, гомогенизации, резки, правки, фрезерования слитков, мощных станов горячей прокатки, рольгангов, печей промежуточного отжига и т.д. В связи с этим необходимы значительные капиталовложения и производственные площади.All of them are methods of producing sheets from ingots and do not allow to obtain a tape of unlimited length, in comparison with methods of continuous rolling (the non-ingot method). The production of sheets from ingots is characterized by multi-operation, and therefore a large number of technological equipment is necessary: for casting, homogenization, cutting, dressing, milling of ingots, powerful hot rolling mills, roller tables, intermediate annealing furnaces, etc. In this regard, significant investment and production space are needed.

Непрерывная прокатка ленты из гранул магниевых сплавов характеризуется значительными преимуществами по сравнению с традиционными способами производства. Применительно к магниевым сплавам стандартного состава прокатка гранул обеспечивает получение полуфабрикатов с повышенными механическими свойствами, что особенно проявляется при прокатке гранул высоколегированных сплавов.Continuous rolling of a tape from granules of magnesium alloys is characterized by significant advantages compared with traditional methods of production. As applied to magnesium alloys of standard composition, rolling of granules provides semi-finished products with improved mechanical properties, which is especially evident when rolling granules of high alloy alloys.

Непрерывная прокатка гранул магниевых сплавов применима для получения ленты труднодеформируемых сплавов, обработка которых по обычной технологии связана с серьезными затруднениями.Continuous rolling of granules of magnesium alloys is applicable to obtain a tape of hardly deformable alloys, the processing of which by conventional technology is associated with serious difficulties.

Непрерывная прокатка гранул - наиболее целесообразный способ получения ленты из принципиально новых сплавов, которые не могут быть получены из слитков. К этой группе сплавов относятся сплавы на основе магния, легированные элементами переходной группы, в количествах, значительно превышающих их равновесную растворимость в твердом растворе магния.Continuous rolling of granules is the most expedient way to obtain tapes from fundamentally new alloys that cannot be obtained from ingots. This group of alloys includes magnesium-based alloys doped with elements of the transition group in quantities significantly exceeding their equilibrium solubility in a solid solution of magnesium.

Способом непрерывной прокатки гранул можно легко получать сложные композиции, смешивая гранулы различных составов перед прокаткой, а также осуществлять непрерывное производство биметаллической и плакированной ленты.By continuous rolling of granules, complex compositions can easily be obtained by mixing granules of various compositions before rolling, as well as continuous production of bimetallic and clad ribbons.

Из известных способов непрерывной прокатки, когда полученный лист (лента) может сматываться в рулон, все технологии производства тонких листов из магниевых сплавов обладают серьезными недостатками: низкими механическими свойствами, высокой себестоимостью, многооперационностью, низким коэффициентом использования металла, высокими затратами ручного труда и др.Of the known methods of continuous rolling, when the resulting sheet (tape) can be wound into a roll, all technologies for the production of thin sheets of magnesium alloys have serious drawbacks: low mechanical properties, high cost, multioperation, low metal utilization, high labor costs, etc.

Например, известен японский патент JP 2003340552, где осуществляется получение полосы прокаткой через валки с последующей намоткой.For example, Japanese patent JP 2003340552 is known, where a strip is produced by rolling through rolls, followed by winding.

Недостатком данного способа является невозможность получения качественного проката ленты толщиной менее 1,0 мм без дополнительных операций прокатки. Меньшую толщину горячего проката данным способом получить нельзя, т.к. из-за интенсивного и неравномерного охлаждения полосы на валках невозможно обеспечить равномерное распределение механических свойств по всему объему металла и, как следствие, заданную разнотолщинность по длине и ширине ленты. Одновременно можно отметить также имеющиеся ограничения по ширине получаемой ленты и высокую трудоемкость предложенного способа.The disadvantage of this method is the inability to obtain high-quality rolled tape with a thickness of less than 1.0 mm without additional rolling operations. A smaller thickness of hot rolled in this way cannot be obtained, because due to the intense and uneven cooling of the strip on the rolls, it is impossible to ensure a uniform distribution of mechanical properties throughout the volume of the metal and, as a result, a given thickness difference along the length and width of the tape. At the same time, one can also note the existing restrictions on the width of the obtained tape and the high complexity of the proposed method.

Известен способ изготовления заготовок на основе магния методом бесслитковой прокатки в водоохлаждаемых стальных валках. Оборудование, используемое для бесслитковой прокатки магниевых сплавов, аналогично оборудованию для алюминиевых сплавов фирмы FATA Hunter. Фирма Mag. Workers Inc. (США) из многокомпонентного и труднодеформируемого магниевого сплава AZ91B методом бесслитковой прокатки изготовила рулон полосы сечением 6,3×610 мм с последующей ее прокаткой в два-три прохода в полосу толщиной 1,7 мм (I.Brown R.E.Developments in Magnesium Wrought Products. Rolling and Sheet Casting/VLight Metal Age, 2002, February, p.80-83).A known method of manufacturing billets based on magnesium by the method of continuous rolling in water-cooled steel rolls. The equipment used for the magnesium-free alloy rolling is similar to the FATA Hunter aluminum alloy equipment. Company Mag. Workers Inc. (USA) from a multicomponent and difficult to deform magnesium alloy AZ91B by the method of non-continuous rolling produced a roll of a strip with a section of 6.3 × 610 mm, followed by rolling it in two or three passes into a strip with a thickness of 1.7 mm (I. Brown REDevelopments in Magnesium Wrought Products. Rolling and Sheet Casting / VLight Metal Age, 2002, February, p.80-83).

Недостатком данного способа является невозможность получения качественного проката ленты толщиной менее 1,0 мм без дополнительных операций прокатки. Меньшую толщину горячего проката данным способом получить нельзя, т.к. из-за интенсивного и неравномерного охлаждения полосы на валках невозможно обеспечить равномерное распределение механических свойств по всему объему металла и, как следствие, заданную разнотолщинность по длине и ширине полосы. Одновременно, можно отметить также имеющиеся ограничения по ширине получаемой ленты и высокую трудоемкость предложенного способа.The disadvantage of this method is the inability to obtain high-quality rolled tape with a thickness of less than 1.0 mm without additional rolling operations. A smaller thickness of hot rolled in this way cannot be obtained, because due to the intense and uneven cooling of the strip on the rolls, it is impossible to ensure a uniform distribution of mechanical properties throughout the volume of the metal and, as a result, a given thickness difference along the length and width of the strip. At the same time, one can also note the existing restrictions on the width of the obtained tape and the high complexity of the proposed method.

В качестве наиболее близкого аналога выбран способ непрерывной прокатки гранул, включающий предварительный нагрев гранул и горячую прокатку (А.В.Степаненко и др. Непрерывное формование металлических порошков и гранул. Минск, «Наука и техника», 1980, стр.234).As the closest analogue, the method of continuous rolling of granules was selected, including preliminary heating of granules and hot rolling (A.V. Stepanenko et al. Continuous molding of metal powders and granules. Minsk, "Science and Technology", 1980, p.234).

Недостатком данного способа также является невозможность получения качественного проката ленты толщиной менее 1,0 мм без дополнительных операций прокатки.The disadvantage of this method is the inability to obtain high-quality rolled tape with a thickness of less than 1.0 mm without additional rolling operations.

Задачей данного изобретения является получение ленты толщиной менее 1,0 мм с однородной структурой и высокими механическими свойствам, а также за счет осуществления непрерывного процесса прокатки гранул получение меньшей длительности технологического цикла, снижение трудоемкости и повышение коэффициента использования металла.The objective of this invention is to obtain a tape with a thickness of less than 1.0 mm with a homogeneous structure and high mechanical properties, as well as through the implementation of a continuous process of rolling granules, obtaining a shorter duration of the technological cycle, reducing labor intensity and increasing the utilization of metal.

Сущность способа непрерывной прокатки ленты из гранул магниевых сплавов заключается в следующем: гранулы после подготовительных операций, включающих сушку и рассеивание по фракциям (0,3-5,0 мм), нагревают до температуры 0,6-0,9 от температуры плавления сплава гранул, после чего гранулы загружают в бункер - загрузочное устройство, обеспечивающее равномерную подачу гранул к очагу деформации. Из загрузочного устройства под действием собственного веса гранулы поступают в зазор между валками прокатного стана. Прокатку осуществляют в вертикальном (на станах специальной конструкции, оси валков которых расположены в горизонтальной плоскости) или в горизонтальном (на станах обычной конструкции) направлении. В процессе деформации гранул в профилированных валках прокатного стана, нагретых до температуры, не превышающей 160°С, со степенью деформации не менее 80% и скоростью прокатки не более 0,6 м/с происходит их уплотнение и образование ленты с плотностью, близкой к теоретической.The essence of the method of continuous rolling of a tape from granules of magnesium alloys is as follows: granules after preparatory operations, including drying and dispersion by fractions (0.3-5.0 mm), are heated to a temperature of 0.6-0.9 of the melting temperature of the alloy of granules then the granules are loaded into a hopper - a loading device that provides uniform supply of granules to the deformation zone. From the loading device, under the influence of their own weight, the granules enter the gap between the rolls of the rolling mill. Rolling is carried out in the vertical (on mills of a special design, the axis of the rolls of which are located in a horizontal plane) or in the horizontal (on mills of a conventional design) direction. In the process of deformation of granules in profiled rolls of a rolling mill heated to a temperature not exceeding 160 ° C, with a degree of deformation of at least 80% and a rolling speed of not more than 0.6 m / s, they are compacted and a tape is formed with a density close to theoretical .

Процесс формирования ленты из гранул заключается в следующем. Войдя в соприкосновение с валками, гранулы начинают вовлекаться в зону деформации под действием сил трения, при этом они поворачиваются и перемещаются относительно друг друга. По мере движения наблюдается повышение плотности укладки (по сравнению с насыпкой) гранул подобно тому, как это происходит при прокатке порошков. На каком-то этапе вовлечения в очаг деформации гранулы начинают совместно деформироваться. Толщина поверхностного оксидного слоя гранул различных фракций, в зависимости от скорости кристаллизации, составляет 12-31 нм. Под действием значительной пластической деформации гранул и давлении прокатки плотная (~3,2×10³ кг/м³) и прочная (~17500 МПа), но хрупкая, оксидная пленка легко разрушается, обнажая неокисленные металлические контактные поверхностные слои гранул, по которым происходит схватывание гранул с образованием компактного материала. Раздробленные мелкие оксидные частицы, внедряясь в поверхностные слои гранул, оказывают армирующий эффект, что положительно влияет на физико-механические характеристики сплава.The process of forming a tape from granules is as follows. Having come into contact with the rolls, the granules begin to be involved in the deformation zone under the action of friction forces, while they rotate and move relative to each other. As you move, there is an increase in the packing density (compared to filling) of the granules, similar to how it occurs when rolling powders. At some stage of involvement in the deformation zone, the granules begin to deform jointly. The thickness of the surface oxide layer of granules of various fractions, depending on the crystallization rate, is 12-31 nm. Under the action of significant plastic deformation of the granules and rolling pressure, it is dense (~ 3.2 × 10 ³ kg / m ³ ) and strong (~ 17500 MPa), but brittle, the oxide film easily breaks, exposing the unoxidized metal contact surface layers of the granules along which setting of granules with the formation of a compact material. Crushed small oxide particles, penetrating into the surface layers of granules, have a reinforcing effect, which positively affects the physicomechanical characteristics of the alloy.

На Фиг.1 показаны геометрические размеры очага деформации при прокатке гранул. Совместную деформацию гранул можно считать началом деформации гранул, а сечение, перпендикулярное направлению прокатки, или угол, отсчитанный от линии центров валков, соответствующий этому моменту, - геометрической задней границей очага деформации. Этот угол ограничивает дугу, служащую основанием для эпюры удельных давлений, и его по аналогии с прокаткой порошков можно назвать углом прокатки (α_пр.) (см. Фиг.1). При некоторой степени совместной деформации происходит схватывание между гранулами. Угол, соответствующий этому моменту, можно назвать углом схватывания (α_схв.). В этот момент металл содержит еще пустоты между гранулами. Дальнейшая деформация гранул, которая идет во всех направлениях, приводит к залечиванию пустот и повышению плотности металла до значений, близких к теоретической плотности. Этот момент соответствует углу теоретической плотности (α_т.п.). Деформация за углом теоретической плотности практически не отличается от деформации компактного металла.Figure 1 shows the geometric dimensions of the deformation zone during rolling of granules. The joint deformation of the granules can be considered the beginning of the deformation of the granules, and the cross section perpendicular to the rolling direction, or the angle counted from the line of the centers of the rolls corresponding to this moment, is the geometric rear boundary of the deformation zone. This angle limits the arc, which serves as the basis for the plot of specific pressures, and by analogy with the rolling of powders can be called the rolling angle (α, _etc. ) (see Figure 1). With some degree of joint deformation, setting between the granules occurs. The angle corresponding to this moment can be called the setting angle (α _lat. ). At this moment, the metal still contains voids between the granules. Further deformation of the granules, which goes in all directions, leads to healing of voids and an increase in the density of the metal to values close to theoretical density. This moment corresponds to the angle of theoretical density (α _etc. ). The deformation around the angle of theoretical density practically does not differ from the deformation of a compact metal.

Процесс прокатки гранул отличается от прокатки порошков и компактного материала. С одной стороны, размеры гранул в отличие от размеров частиц порошка соизмеримы с размером очага деформации, а плотность ленты близка к теоретической плотности сплава (во всех экспериментах плотность горячекатаной ленты превышала 99,95%). С другой стороны, гранулы не представляют собой компактное тело. До сечения, соответствующего углу теоретической плотности, идет деформация тела с переменной плотностью, аналогично прокатке порошков. После этого сечения процесс прокатки будет аналогичен прокатке компактного тела.The pellet rolling process is different from powder rolling and compact material. On the one hand, granule sizes, in contrast to powder particle sizes, are commensurate with the size of the deformation zone, and the tape density is close to the theoretical density of the alloy (in all experiments, the density of the hot-rolled tape exceeded 99.95%). Granules, on the other hand, do not constitute a compact body. Before the cross section corresponding to the angle of theoretical density, there is a deformation of the body with a variable density, similar to rolling powders. After this section, the rolling process will be similar to rolling a compact body.

Механические свойства ленты, прокатанной из гранул, определяются качеством схватывания гранул и, в частности, степенью деформации - одним из важнейших параметров схватывания при совместной пластической деформации металлов. Однако, в отличие от компактной заготовки, при прокатке которой степень деформации определяется чисто геометрическими соотношениями, расчет степени деформации при прокатке гранул связан со значительными трудностями. Это объясняется особенностями вовлечения гранул в очаг деформации, их деформацией и превращением сыпучего материала (гранул) в компактную ленту. Ни один из геометрических размеров (Н, h_схв., h_т.д.) очага деформации не может быть использован для подсчета степени деформации гранул. Пластическая деформация гранул начинается еще до схватывания гранул в компактное тело, да и при схватывании гранул еще возможно проскальзывание отдельных объемов или гранул без пластической деформации. Кроме того, непостоянные условия контактного и внутреннего (межгранульного) трения, различные размеры, форма и ориентация гранул в значительной степени влияют на характер их деформации, поэтому о рассмотренных выше углах и сечениях можно говорить как о параметрах, имеющих какие-то средние или вероятные значения.The mechanical properties of the strip rolled from the granules are determined by the quality of the grasp of the granules and, in particular, the degree of deformation - one of the most important setting parameters during joint plastic deformation of metals. However, unlike a compact billet, during the rolling of which the degree of deformation is determined by purely geometric relationships, the calculation of the degree of deformation during rolling of granules is associated with significant difficulties. This is due to the peculiarities of the involvement of granules in the deformation zone, their deformation and the transformation of granular material (granules) into a compact tape. None of the geometric dimensions (H, h _st. , H _etc. ) of the deformation _zone can be used to calculate the degree of deformation of the granules. Plastic deformation of granules begins even before grasping of granules into a compact body, and even when grasping of granules, individual volumes or granules can still slip without plastic deformation. In addition, the unstable conditions of contact and internal (intergranular) friction, the different sizes, shape and orientation of the granules significantly affect the nature of their deformation, therefore, the angles and sections considered above can be said to be parameters having some average or probable values .

С определенной погрешностью степень деформации при горячей прокатке может быть определена соотношением между толщиной полосы в сечении h_схв., соответствующем началу схватывания гранул, и конечной толщиной ленты h.With a certain error, the degree of deformation during hot rolling can be determined by the ratio between the strip thickness in the section h _st. corresponding to the beginning of the setting of the granules and the final thickness of the tape h.

Зазор между валками стана определяет условие захвата гранул и степень их деформации при прокатке. Увеличение зазора выше оптимальных значений уменьшает степень деформации гранул и механические свойства ленты. При использовании зазора ниже оптимальных значений затрудняется поступление гранул в зев валков и могут быть получены неравномерная толщина ленты, поры и разрывы. В результате упругой деформации элементов клети стана зазор между валками увеличивается, толщина ленты становится больше величины зазора, установленного на холостом ходу стана. Для получения ленты с хорошим качеством поверхности, относительно ровной кромкой и высокими механическими свойствами необходимо установить оптимальный зазор, обеспечивающий степень деформации ε при горячей прокатке гранул магниевых сплавов не менее 80%, где ε=(h_схв-h)/h·100%.The gap between the mill rolls determines the condition for the capture of granules and the degree of their deformation during rolling. Increasing the gap above optimal values reduces the degree of deformation of the granules and the mechanical properties of the tape. When using a gap below the optimum values, the entry of granules into the throat of the rolls is difficult and uneven tape thickness, pores and tears can be obtained. As a result of elastic deformation of the elements of the mill stand, the gap between the rollers increases, the thickness of the tape becomes greater than the gap set at idle of the mill. To obtain a tape with a good surface quality, relatively even edge, and high mechanical properties, it is necessary to establish an optimal gap that ensures the degree of deformation ε during hot rolling of granules of magnesium alloys of at least 80%, where ε = (h _cb -h) / h · 100%.

Величина обжатия - важная характеристика процесса прокатки гранул и, будучи связанной со скоростью и температурой прокатки, она определяет не только качество получаемой ленты, но и производительность стана.The amount of compression is an important characteristic of the process of rolling granules and, being related to the speed and temperature of rolling, it determines not only the quality of the tape obtained, but also the productivity of the mill.

Так как при прокатке гранул магниевых сплавов существует зависимость между углом прокатки (α_пр.) и коэффициентом трения (особенно в момент захвата гранул валками), то изменяя угол прокатки и коэффициент трения, можно влиять на условия захвата гранул валками. Чем больше угол прокатки, тем больше должен быть коэффициент трения. Поэтому трение - положительный фактор при захвате гранул валками.Since during the rolling of granules of magnesium alloys there is a relationship between the angle of rolling (α, _etc. ) and the friction coefficient (especially at the moment of capture of the granules by the rolls), changing the rolling angle and the friction coefficient can affect the conditions of capture of granules by the rolls. The larger the rolling angle, the greater should be the coefficient of friction. Therefore, friction is a positive factor in the capture of granules by rolls.

Существенное влияние на угол прокатки оказывает скорость прокатки ленты. Известно, что при повышении скорости прокатки коэффициент трения уменьшается. Ввиду получения максимально проработанной структуры материала необходимо обеспечить равномерное поступление гранул в зону деформации и их качественное схватывание. Опытным путем установлено, что скорость прокатки, превышающая 0,6 м/с, не позволяет гранулам схватиться между собой.A significant influence on the rolling angle is exerted by the speed of rolling the tape. It is known that with increasing rolling speed, the friction coefficient decreases. In view of obtaining the most elaborated structure of the material, it is necessary to ensure uniform flow of granules into the deformation zone and their quality setting. It has been experimentally established that a rolling speed exceeding 0.6 m / s does not allow the granules to cling to each other.

Температура прокатки существенно влияет на свойства горячекатаной ленты. Установлен оптимальный интервал температуры прокатки гранул магниевых сплавов Т_пр.=(0,6-0,9)Т_пл., где Т_пр. - температура прокатки (нагрева) гранул; Т_пл. - температура плавления сплава гранул.The rolling temperature significantly affects the properties of the hot rolled strip. The optimal temperature range for rolling granules of magnesium alloys T _av = (0.6-0.9) T _pl. where T _av - temperature rolling (heating) of the granules; T _pl. - the melting temperature of the alloy of granules.

Данный температурный интервал обеспечивает прокатку гранул с меньшими удельными давлениями в связи с уменьшением сопротивления металла деформированию. Так для гранулированного магниевого сплава МА2-1, имеющего температуру плавления 575°С, прокатка при нагреве гранул 400-420°С обеспечила получение ленты с высоким качеством поверхности и высокими механическими свойствами, а для гранулированного магниевого сплава МА14, имеющего температуру плавления 530°С, прокатка должна проходить при нагреве гранул 380-400°С.This temperature range provides rolling of granules with lower specific pressures due to a decrease in metal resistance to deformation. So for a granular magnesium alloy MA2-1 having a melting point of 575 ° C, rolling when heating granules 400-420 ° C provided a tape with high surface quality and high mechanical properties, and for a granular magnesium alloy MA14 having a melting point 530 ° C , rolling should take place when heating pellets 380-400 ° C.

Различные условия деформации гранул, находящихся в центре и по краям ленты, вызывают появление растягивающих напряжений, что ухудшает условия схватывания гранул на боковых кромках ленты и, как следствие, способствует образованию краевых трещин.Various conditions for the deformation of granules located in the center and at the edges of the tape cause tensile stresses, which worsens the setting conditions of the granules at the lateral edges of the tape and, as a result, contributes to the formation of edge cracks.

На Фиг.2 показана схема прокатки ленты из гранул через профилированные валки.Figure 2 shows a diagram of the rolling of a tape from granules through profiled rolls.

Дополнительное отрицательное влияние на качество боковых кромок оказывает опережение, которое при непосредственной прокатке лент из гранул составляет 15-20%. Повышение качества боковых кромок ленты может быть получено при прокатке с ограниченным уширением, для этой цели могут быть использованы реборды, устанавливаемые по краям валков, или профилированные валки (см. Фиг.2).An additional negative effect on the quality of the lateral edges is provided by the lead, which is 15-20% for direct rolling of tapes from granules. Improving the quality of the side edges of the tape can be obtained by rolling with limited broadening; for this purpose, flanges installed along the edges of the rolls or profiled rolls can be used (see Figure 2).

Процесс прокатки ленты идет стабильно в том случае, если температура поверхности валков не превышает 160°С. С этой целью используют охлаждение с помощью душирующих устройств. Для предотвращения попадания влаги в загрузочное устройство необходимо устанавливать защитные коробки.The process of rolling the tape is stable if the surface temperature of the rolls does not exceed 160 ° C. To this end, use cooling with the help of choking devices. Protective boxes must be installed to prevent moisture from entering the loading device.

Механические свойства горячекатаной ленты позволяют ее смотать в рулон и подвергнуть последующей пластической деформации. При необходимости, с целью повышения плотности и механических свойств, горячекатаную ленту подвергают отжигу и дополнительной холодной прокатке.The mechanical properties of the hot-rolled tape allow it to be wound into a roll and subjected to subsequent plastic deformation. If necessary, in order to increase the density and mechanical properties, the hot-rolled strip is subjected to annealing and additional cold rolling.

ПримерExample

Для определения степени деформации прокатывали гранулы из магниевых сплавов МА14, МА2-1, MA8 диаметром 4-5 мм, толщиной 2,5-3,2 мм, полученные способом центробежного распыления в среде жидкого азота. Горячую прокатку проводили в горизонтальном направлении на двухвалковом стане Дуо с валками диаметром 290 мм при скорости прокатки 0,46 м/с, ширине валков 300 мм, ширине профилированной канавки 200 мм. Максимальное давление металла на валки 250 тс. Мощность электродвигателя 75 кВт. Температура гранул перед прокаткой составляла 400°С. Загрузку гранул в профилированные валки прокатного стана осуществляли с помощью загрузочного устройства. С целью определения высоты ленты в сечении, соответствующем началу схватывания гранул, после достижения установившегося процесса прокатки стан останавливали. Валки стана разводили, и полученную ленту вместе с гранулами, схватившимися в очаге деформации, извлекали из стана. Производили измерение начальной толщины ленты h_схв. в различных (по ширине очага деформации) сечениях, после чего рассчитывали средние и наиболее вероятные значения начальной толщины ленты. По полученным значениям определяли относительную степень деформации ε.To determine the degree of deformation, granules of magnesium alloys MA14, MA2-1, MA8 were rolled with a diameter of 4-5 mm, a thickness of 2.5-3.2 mm, obtained by centrifugal spraying in a liquid nitrogen medium. Hot rolling was carried out in the horizontal direction on a Duo twin-roll mill with rolls with a diameter of 290 mm at a rolling speed of 0.46 m / s, a roll width of 300 mm, and a profiled groove width of 200 mm. The maximum metal pressure on the rolls is 250 tf. Electric motor power 75 kW. The temperature of the granules before rolling was 400 ° C. The granules were loaded into the profiled rolls of a rolling mill using a loading device. In order to determine the height of the tape in the section corresponding to the beginning of the setting of the granules, the mill was stopped after reaching the steady rolling process. The rolls of the mill were bred, and the resulting tape, along with the granules that had seized in the deformation zone, was removed from the mill. The measurement of the initial thickness of the tape h _SCH. in different sections (along the width of the deformation zone), after which the average and most probable values of the initial tape thickness were calculated. From the obtained values, the relative degree of deformation ε was determined.

Результаты расчетов по определению относительной степени деформации при прокатке лент из гранул приведены в Таблице 1.The results of the calculations to determine the relative degree of deformation during rolling of tapes from granules are shown in Table 1.

Механические свойства ленты удовлетворяют показателям, приведенным в Таблице 2. Таким образом, достигается непрерывность процесса прокатки гранул, а следовательно, высокая производительность. Длина ленты (масса рулона) определяется только мощностью приемной моталки, а ширина ленты - длиной бочки валков стана.The mechanical properties of the tape satisfy the indicators given in Table 2. Thus, the continuity of the process of rolling granules, and therefore, high productivity, is achieved. The length of the tape (mass of the roll) is determined only by the power of the receiving winder, and the width of the tape is determined by the length of the barrel rolls of the mill.

Claims (1)

Способ непрерывной прокатки ленты из гранул магниевых сплавов, включающий предварительный нагрев гранул и горячую прокатку, отличающийся тем, что предварительный нагрев осуществляют до температуры 0,6-0,9 от температуры плавления сплава гранул, а горячую прокатку проводят на профилированных валках, нагретых до температуры, не превышающей 160°С, со степенью деформации не менее 80% и скоростью прокатки не более 0,6 м/с.A method of continuously rolling a strip of granules of magnesium alloys, comprising preheating the granules and hot rolling, characterized in that the preheating is carried out to a temperature of 0.6-0.9 from the melting temperature of the alloy of the granules, and hot rolling is carried out on shaped rolls heated to a temperature not exceeding 160 ° C, with a degree of deformation of at least 80% and a rolling speed of not more than 0.6 m / s.

Images