RU2490081C2 - Method of rolling section bars from hard-to-deform steels - Google Patents
Method of rolling section bars from hard-to-deform steels Download PDFInfo
- Publication number
- RU2490081C2 RU2490081C2 RU2011120926/02A RU2011120926A RU2490081C2 RU 2490081 C2 RU2490081 C2 RU 2490081C2 RU 2011120926/02 A RU2011120926/02 A RU 2011120926/02A RU 2011120926 A RU2011120926 A RU 2011120926A RU 2490081 C2 RU2490081 C2 RU 2490081C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rolling
- hard
- temperature
- roughing
- passes
- Prior art date
Links
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при прокатке сортовых профилей из труднодеформируемых сталей для изделий ответственного назначения.The invention relates to rolling production and can be used in the rolling of long sections from hardly deformable steels for critical products.
Известен способ производства проката, включающий получение непрерывно литых заготовок, нагрев заготовок до температуры аустенитизации 1150-1280°C, черновую прокатку с суммарной степенью обжатия 40-92%, и чистовую прокатку с суммарной степенью обжатия 50-70% и температурой конца прокатки 680-1050°C [1].A known method for the production of rolled products, including the production of continuously cast billets, heating the billets to an austenitic temperature of 1150-1280 ° C, rough rolling with a total compression ratio of 40-92%, and finish rolling with a total compression ratio of 50-70% and a temperature of the end of rolling 680- 1050 ° C [1].
Недостатки известного способа состоят в том, что он не обеспечивает высокого качества профилей из труднодеформируемых сталей, следствием чего является снижение выхода годного.The disadvantages of this method are that it does not provide high quality profiles of difficult to deform steels, the result of which is a decrease in yield.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является способ производства сортовых профилей, включающий нагрев, непрерывно литой заготовки до температуры аустенитизации, многопроходное обжатие в валках с калибрами при черновых и чистовых проходах с регламентированной суммарной вытяжкой от 4 до не менее 15 (в зависимости от группы стали) и температурой конца прокатки 860-1000°C [2].The closest analogue to the present invention is a method for the production of high-quality profiles, including heating, continuously cast billets to austenitizing temperature, multi-pass compression in rolls with calibers for roughing and finishing passes with a regulated total hood from 4 to at least 15 (depending on the steel group) and the temperature of the end of rolling 860-1000 ° C [2].
Недостатки известного способа состоят в низком качестве сортовых профилей из труднодеформируемых сталей, что проявляется в виде трещин, разрывов, невыполнений профиля. В результате снижается выход годного.The disadvantages of this method are the low quality of long sections from hard to deform steels, which is manifested in the form of cracks, gaps, profile failures. As a result, the yield is reduced.
Техническая задача предлагаемого изобретения состоит в повышении качества и выхода годных профилей из труднодеформируемых сталей.The technical task of the invention is to improve the quality and yield of profiles from hard to deform steels.
Для решения поставленной технической задачи в известном способе прокатки сортовых профилей из труднодеформируемых сталей, включающем нагрев непрерывно литой заготовки до температуры аустенитизации, многопроходное обжатие в валках с калибрами при черновых и чистовых проходах с регламентированными суммарной вытяжкой и температурой конца прокатки, согласно изобретению, прокатку в черновых проходах ведут в температурном диапазоне от 1140-1290°C до 1000-1100°C с суммарной вытяжкой λ=2,2-8,4 при соотношении величин максимального и минимального относительных обжатий заготовки в каждом из проходов, составляющем не менее 1,2 и не более 1,6.To solve the technical problem in the known method of rolling long sections from difficult to deform steels, including heating a continuously cast billet to austenitizing temperature, multi-pass compression in rolls with calibers for roughing and finishing passes with regulated total drawing and temperature of the end of rolling, according to the invention, rolling in rough passages lead in the temperature range from 1140-1290 ° C to 1000-1100 ° C with a total hood λ = 2.2-8.4 with a ratio of the maximum and minimum itelnyh preform reductions in each of the passes of not less than 1.2 and not more than 1.6.
На фигуре 1 в качестве примера изображена схема преобразования поперечного профиля заготовки в системе калибровки «квадрат»-«овал». Заготовка квадратного сечения изображена пунктирной линией. На фигуре 2 показана эпюра распределения относительных обжатий е по ширине В овального калибра при обжатии по схеме на фиг.1.Figure 1 shows, by way of example, a conversion diagram for the transverse profile of a workpiece in a square-to-oval calibration system. The blank of the square section is shown by the dashed line. The figure 2 shows a plot of the distribution of the relative compression e across the width of the oval caliber during compression according to the scheme in figure 1.
Сущность изобретения состоит в следующем. Непрерывно литая заготовка из труднодеформируемой стали структурно состоит из крупных кристаллитов и характеризуется низкой технологической пластичностью. Для подавления негативного влияния литой структуры на качество готовых сортовых профилей необходимо увеличивать вытяжку в черновых проходах. Однако увеличение вытяжек приводит к появлению трещин и поперечных разрывов в прокатываемом металле, имеющего низкую технологическую пластичность.The invention consists in the following. A continuously cast billet of hardly deformed steel structurally consists of large crystallites and is characterized by low technological ductility. To suppress the negative impact of the cast structure on the quality of finished high-quality profiles, it is necessary to increase the hood in draft passes. However, an increase in hoods leads to the appearance of cracks and transverse tears in the rolled metal, which has a low technological ductility.
В процессе экспериментов были определены условия деформирования в черновых проходах заготовок из труднодеформируемых непрерывно литых сталей, при которых одновременно обеспечивалось как разрушение кристаллитов и диспергирование микроструктурных составляющих, так и исключалось образования трещин и разрывов в металле. Установлено, что в температурном интервале от 1140-1290°C до 1000-1100°C при соотношении величин максимального и минимального относительных обжатий заготовки в каждом из проходов, составляющем не менее 1,2 и не более 1,6, за счет появления дополнительной сдвиговой компоненты деформации регламентированной величины интенсифицируется механическое измельчение кристаллитов без необходимости увеличения вытяжки, приводящей к появлению дефектов. В то же время, при указанном деформационно-термическом воздействии в стали протекают процессы динамической и статической рекристаллизации деформированных аустенитных зерен. Границы рекристаллизованных зерен сохраняют высокую прочность и не подвержены образованию зародышевых трещин и разрывов. Чередующаяся по черновым проходам многоцикловое деформационно-термическое воздействие со сдвиговыми компонентами деформации обеспечивает последовательное диспергирование и гомогенизацию исходной микроструктуры. В результате после достижения при черновых проходах суммарной вытяжки λ=2,2-8,4 труднодеформируемая сталь приобретает повышенную технологическую пластичность. Благодаря этому имеет место повышение качества и выхода годных профилей.During the experiments, the conditions of deformation in rough passages of workpieces made of continuously difficult to deform continuously cast steels were determined, under which both the destruction of crystallites and the dispersion of microstructural components were ensured, and the formation of cracks and gaps in the metal was excluded. It was found that in the temperature range from 1140-1290 ° C to 1000-1100 ° C with a ratio of the maximum and minimum relative compressions of the workpiece in each of the passages, which is at least 1.2 and not more than 1.6, due to the appearance of an additional shear deformation components of a regulated value intensifies mechanical grinding of crystallites without the need to increase the hood, leading to the appearance of defects. At the same time, under the indicated deformation-thermal action, dynamic and static recrystallization of deformed austenitic grains occur in steel. The boundaries of recrystallized grains retain high strength and are not prone to the formation of germinal cracks and tears. The multi-cycle deformation-thermal action alternating along rough passages with shear components of deformation provides sequential dispersion and homogenization of the initial microstructure. As a result, after reaching the total draw at λ = 2.2-8.4 with rough passages, hard-to-deform steel acquires increased technological ductility. Due to this, there is an increase in the quality and yield of profiles.
Экспериментально установлено, что если температура начала черновой прокатки Тн будет выше 1290°C, то это не исключает окисления межкристаллитных границ литой труднодеформируемой стали. Это приводит к образованию трещин и разрывов при прокатке. При температуре Тн ниже 1140°C в стали сохраняются нерастворенные в аустените крупные неметаллические включения, что снижает ее пластичность и механические свойства сортовых профилей.It was experimentally established that if the temperature of the start of rough rolling, T n, is higher than 1290 ° C, this does not exclude the oxidation of the intergranular boundaries of cast hardly deformed steel. This leads to the formation of cracks and tears during rolling. At a temperature T n below 1140 ° C, large non-metallic inclusions that are not dissolved in austenite are retained in the steel, which reduces its ductility and the mechanical properties of long sections.
При температуре окончания черновых проходов Ткч ниже 1000°C труднодеформируемая сталь имеет низкую технологическую пластичность, что приводит к невыполнению профиля в калибрах. Повышение Ткч более 1100°C способствует увеличению разнобалльности микроструктуры, снижению комплекса механических свойств сортовых профилей.When the temperature of the finish of roughing passes T cc is below 1000 ° C, hard-to-deform steel has low technological ductility, which leads to non-fulfillment of the profile in calibers. An increase in T cc over 1100 ° C contributes to an increase in the variety of microstructures and to a decrease in the complex of mechanical properties of varietal profiles.
Если суммарная вытяжка λ после черновых проходов будет менее 2,2, то в микроструктуре стали готовых профилей сохранятся фрагменты литых кристаллитов, произойдет ухудшение их качества. При λ более 8,4 не исключается появление на заготовке трещин и разрывов.If the total extraction λ after rough passes is less than 2.2, then fragments of cast crystallites will remain in the microstructure of the steel of the finished profiles, their quality will deteriorate. At λ greater than 8.4, the appearance of cracks and tears on the workpiece is not excluded.
В случаях, когда соотношение величин максимальных εmax и минимальных εmin относительных обжатий в калибре будет менее 1,2, сдвиговые деформации не достаточны для разрушения фрагментов кристаллитов. При отношении εmax к εmin более 1,6, неравномерность деформации в калибре приведет к образованию трещин и разрывов заготовки, снижению качества и выхода годного.In cases where the ratio of the maximum ε max and minimum ε min relative compressions in caliber is less than 1.2, shear deformations are not sufficient for fracture of crystallite fragments. When the ratio of ε max to ε min more than 1.6, the uneven deformation in the caliber will lead to the formation of cracks and breaks in the workpiece, reducing quality and yield.
Примеры реализации способаMethod implementation examples
Непрерывно литую заготовку квадратного сечения 150×150 мм из труднодеформируемой жаропрочной стали марки 40X10C2M (ГОСТ 5945-95) нагревают в методической печи с газовым отоплением до температуры аустенитизации Тн=1215°C и выдают на печной рольганг сортопрокатного стана 350. Затем нагретую заготовку транспортируют к черновой 5-клетевой группе осуществляют ее многократное обжатие в валках с системой калибров «квадрат»-«овал» (Фиг.1) с суммарной вытяжкой λ=5,3. В каждом из овальных и квадратных калибров заготовку прокатывают с переменным обжатием ε по ширине В калибра. Величина максимального обжатия в калибре составляет εmax=14%, а минимального εmin=10%. При этом соотношение максимального и минимального относительных обжатий заготовки равно:A continuously cast square billet of 150 × 150 mm square from hard-to-heat-treating heat-resistant steel of the grade 40X10C2M (GOST 5945-95) is heated in a methodical furnace with gas heating to the austenitizing temperature T n = 1215 ° C and delivered to the furnace rolling table of a section rolling mill 350. Then, the heated billet is transported to the draft 5-stand group carry out its multiple compression in rolls with a system of calibers "square" - "oval" (Figure 1) with a total hood λ = 5,3. In each of the oval and square calibers, the workpiece is rolled with a variable compression ε along the width B of the caliber. The maximum reduction in caliber is ε max = 14%, and the minimum ε min = 10%. The ratio of the maximum and minimum relative compressions of the workpiece is equal to:
εmax:εmin=1,4ε max : ε min = 1.4
Требуемые значения εmax и εmin задают глубиной врезов ручьев на валках, образующих калибр.The required values of ε max and ε min set the depth of the incisions of the streams on the rolls forming the caliber.
Переменная величина обжатия λ, по ширине B калибра обеспечивает рост сдвиговой компоненты пластической деформации заготовки, которая способствует механической проработке литой структуры, измельчению и гомогенизации структурных составляющих.A variable compression λ, along the width B of the gauge, ensures the growth of the shear component of the plastic deformation of the workpiece, which contributes to the mechanical study of the cast structure, grinding and homogenization of the structural components.
Черновую прокатку завершают при температуре Ткч=1050°C. В температурном диапазоне черновой прокатки от Тн=1215°C до Ткч=1050°C за счет измельчения микроструктуры от действия сдвиговой деформации и управляемой рекристаллизации обеспечивается повышение технологической пластичности труднодеформируемой жаропрочной стали, исключается образование трещин и разрывов, достигается выполнение заданного профиля.Rough rolling is completed at a temperature of T cc = 1050 ° C. In the temperature range of rough rolling from T n = 1215 ° C to T KCH = 1050 ° C due to the grinding of the microstructure from the action of shear deformation and controlled recrystallization, the technological plasticity of hard-deformed heat-resistant steel is increased, the formation of cracks and ruptures is eliminated, and the desired profile is achieved.
После завершения черновой прокатки полученную полосу овального сечения задают в чистовую группу клетей, в которых обжимают в системе калибров «овал»-«круг» в полосу круглого поперечного сечения диаметром 20 мм.After the rough rolling is completed, the obtained oval-shaped strip is assigned to the finishing group of stands in which the “oval” -circle is crimped into a strip of circular cross section with a diameter of 20 mm.
Готовая полоса характеризуется высокой точностью размеров, отсутствием дефектов в виде трещин и закатов, высокими механическими свойствами, обусловленными мелкозернистой гомогенной микроструктурой трудно-деформируемой стали. В результате достигается повышение выхода годного до величины Y=99,6%.The finished strip is characterized by high dimensional accuracy, the absence of defects in the form of cracks and sunsets, and high mechanical properties due to the fine-grained homogeneous microstructure of hard-deformed steel. The result is an increase in yield to a value of Y = 99.6%.
Варианты реализации предложенного способа прокатки профилей из труднодеформируемых сталей и показатели их эффективности приведены в таблице.Implementation options of the proposed method for rolling profiles of hardly deformable steels and indicators of their effectiveness are given in the table.
Сортовые профили, не удовлетворяющие по механическим свойствам требованиям, предъявляемым к жаропрочной стали марки 40X10C2M, используют для изделий менее ответственного назначения.High-quality profiles that do not meet the mechanical requirements for heat-resistant steel grade 40X10C2M are used for less demanding products.
Из данных, представленных в таблице, следует, что при реализации предложенного способа (варианты №2-4) достигается повышение качества и выхода годных профилей из труднодеформируемых сталей. При запредельных значениях заявленных параметров (варианты №1 и №5), а также в способе-прототипе (вариант №6) имеет место снижение качества и выхода годного.From the data presented in the table, it follows that the implementation of the proposed method (options No. 2-4) is achieved by improving the quality and yield of profiles from difficult to deform steels. With exorbitant values of the declared parameters (options No. 1 and No. 5), as well as in the prototype method (option No. 6), there is a decrease in quality and yield.
Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что реализация предложенных деформационно-термических режимов с применением экспериментально определенных значений неравномерности обжатия по ширине калибра, способствует появлению дополнительных регламентированных сдвиговых деформаций, улучшающих проработку литой структуры стали, что повышает качество сортовых профилей из труднодеформируемых сталей и выход годного. Побочным эффектом является расширение сортамента прокатываемых профилей из непрерывно литых заготовок в сторону увеличения площади поперечного сечения готовых профилей.The technical and economic advantages of the proposed method consist in the fact that the implementation of the proposed deformation-thermal regimes using experimentally determined values of compression unevenness over the width of the caliber contributes to the appearance of additional regulated shear deformations that improve the development of the cast steel structure, which improves the quality of long sections from hard to deform steels and yield. A side effect is the expansion of the range of rolled profiles from continuously cast billets in the direction of increasing the cross-sectional area of the finished profiles.
В качестве базового объекта принят известный способ [2]. Использование предложенного способа обеспечит повышение рентабельности производства сортовых профилей ответственного назначения на 15-20%.As the base object adopted the known method [2]. Using the proposed method will increase the profitability of the production of varietal profiles for critical purposes by 15-20%.
Литературные источникиLiterary sources
1. Патент РФ №2041962, МПК B21B 1/46, 1995;1. RF patent No. 2041962, IPC B21B 1/46, 1995;
2. Патент РФ №2243834, МПК B21B 1/46, 2005.2. RF patent No. 2243834, IPC B21B 1/46, 2005.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011120926/02A RU2490081C2 (en) | 2011-05-24 | 2011-05-24 | Method of rolling section bars from hard-to-deform steels |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011120926/02A RU2490081C2 (en) | 2011-05-24 | 2011-05-24 | Method of rolling section bars from hard-to-deform steels |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011120926A RU2011120926A (en) | 2012-11-27 |
| RU2490081C2 true RU2490081C2 (en) | 2013-08-20 |
Family
ID=49163028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011120926/02A RU2490081C2 (en) | 2011-05-24 | 2011-05-24 | Method of rolling section bars from hard-to-deform steels |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2490081C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2092257C1 (en) * | 1996-04-26 | 1997-10-10 | Акционерное общество открытого типа "Гипротяжмаш" "Институт по генеральному проектированию заводов тяжелого и транспортного машиностроения" | Method of flow production of spring steel rod and subsequently working it |
| RU2100109C1 (en) * | 1996-09-03 | 1997-12-27 | Акционерное общество "Электросталь" | Process of flow production of wire rod of stainless steels, precision and refractory alloys |
| WO2003018223A1 (en) * | 2001-08-24 | 2003-03-06 | Corus Technology Bv | Method for processing a continuously cast metal slab or strip, and plate or strip produced in this way |
| RU2243834C1 (en) * | 2003-08-18 | 2005-01-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Merchant shape rolling method |
-
2011
- 2011-05-24 RU RU2011120926/02A patent/RU2490081C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2092257C1 (en) * | 1996-04-26 | 1997-10-10 | Акционерное общество открытого типа "Гипротяжмаш" "Институт по генеральному проектированию заводов тяжелого и транспортного машиностроения" | Method of flow production of spring steel rod and subsequently working it |
| RU2100109C1 (en) * | 1996-09-03 | 1997-12-27 | Акционерное общество "Электросталь" | Process of flow production of wire rod of stainless steels, precision and refractory alloys |
| WO2003018223A1 (en) * | 2001-08-24 | 2003-03-06 | Corus Technology Bv | Method for processing a continuously cast metal slab or strip, and plate or strip produced in this way |
| RU2243834C1 (en) * | 2003-08-18 | 2005-01-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Merchant shape rolling method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011120926A (en) | 2012-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101767106B (en) | Hot rolling process of stainless plate strip coil | |
| UA120154C2 (en) | Method for manufacturing cold-rolled, welded steel sheets, and sheets thus produced | |
| RU2291205C1 (en) | Bar rolling method | |
| RU2474623C1 (en) | Method of producing high-strength martensitic sheet steel and thermal strain complex to this end | |
| RU2490081C2 (en) | Method of rolling section bars from hard-to-deform steels | |
| JP2008221250A (en) | Method for producing seamless steel tube | |
| CN103260778A (en) | Method for producing seamless hot-olled pipes in continuous pipe rolling mills | |
| RU2549808C1 (en) | Method of production of rolled plates out of low carbon steel using reversing mill | |
| CN110369519A (en) | The operation of rolling method for controlling shape of 500MPa level low alloy high strength steel plate | |
| RU2570712C1 (en) | Strip hot rolling from low-alloy steel | |
| RU2570272C1 (en) | Method of rolling of low alloyed strips for main pipes on plate reversing mill | |
| RU2449843C1 (en) | Method of hot rolling of high-strength low-alloy sheets | |
| RU2795066C1 (en) | Method of production of strips from high-carbon and alloy steels | |
| RU2296017C1 (en) | Method for making rolled bars from springy alloy steel | |
| RU2389569C1 (en) | Method to produce hot-rolled coils from tube steels | |
| JP4182556B2 (en) | Seamless steel pipe manufacturing method | |
| RU2414516C1 (en) | Procedure for production of plate steel | |
| RU2465079C1 (en) | Method of rolling steel sectional bars | |
| RU2821127C1 (en) | Method of producing belt from low-carbon steels | |
| RU2490079C2 (en) | Roll pass design system | |
| RU2268097C1 (en) | Cold rolled steel sheets making method | |
| RU2243834C1 (en) | Merchant shape rolling method | |
| RU2492007C1 (en) | Method of die rolling | |
| RU2330736C2 (en) | Method of billet hot rolling for dressing | |
| RU2320733C1 (en) | Method for producing of rolled round profiled sections for bearing rolling bodies |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150525 |