SU1731533A1 - Method of rolling bimetallic material - Google Patents

Abstract

Использование: на заводах черной и цветной металлургии, выпускающих биме- , таллический прокат. Провод т прокатку биметалла с различными свойствами слоев в валках с рассогласованием окружных скоростей , причем компонент с большим сопротивлением деформации располагают со стороны валка, имеющего меньшую окружную скорость. Во врем  прокатки полосу на входе и на выходе из очага деформации направл ют под углом к горизонтальной плоскости со стороны валка, имеющего большую окружную скорость. Угол между полосой и горизонталью должен быть не меньше угла захвата. 1 ил., 1 табл.Use: at the plants of ferrous and non-ferrous metallurgy, producing bime-tall steel. A bimetal is rolled with different layer properties in the rolls with misalignment of circumferential speeds, with a component with high deformation resistance located on the side of the roll having a lower circumferential speed. During rolling, the strip at the inlet and at the exit from the deformation zone is directed at an angle to the horizontal plane from the side of the roll having a large circumferential speed. The angle between the stripe and the horizontal should not be less than the angle of capture. 1 ill., 1 tab.

Description

Изобретение относитс  к области обработки металлов давлением, а именно к производству биметаллов, и может быть использовано на заводах черной и цветной металлургии, выпускающих биметаллическую продукцию.The invention relates to the field of metal forming, namely the production of bimetals, and can be used in the factories of ferrous and nonferrous metallurgy, producing bimetallic products.

Известен способ изготовлени  биметалла , преимущественно сталь-медь, включающий прокатку предварительно сваренного взрывом пакета в валках одинакового диаметра с рассогласованием угловых скоростей. При этом отношение угловой скорости валка, контактирующего со слоэм стали, к угловой скорости валка, контактирующего со слоем меди, равно 0,9-0,95. Данный способ позвол ет снизить неравномерность послойной деформации биметалла , и, как следствие, повысить его качество.A known method of manufacturing a bimetal, predominantly steel-copper, involves rolling an explosion-welded package in rolls of the same diameter with a mismatch of angular velocities. The ratio of the angular velocity of the roll in contact with the layer of steel to the angular velocity of the roll in contact with the copper layer is 0.9-0.95. This method reduces the irregularity of the layer-by-layer deformation of the bimetal, and, as a result, improves its quality.

Однако узкий диапазон регламентируемых значений расссгласовани  скоростей валков не позвол ет использовать данный способ дл  других возможных сочетанийHowever, the narrow range of regulated roll skidding values does not allow this method to be used for other possible combinations.

ЁYo

компонентов, различных по своим геометрическим и механическим характеристикам. Кроме того, при прокатке с деформацией менее 5% при указанном соотношении скоростей валков (0,9-0,95) происходит пробуксовка валка, контактирующего со слоем меди, относительно поверхности металла, что отрицательно сказываетс  на качестве поверхности биметалла.components with different geometrical and mechanical characteristics. In addition, when rolling with a deformation of less than 5% at the specified ratio of roll speeds (0.9-0.95), the roll slipping in contact with the copper layer relative to the metal surface occurs, which adversely affects the surface quality of the bimetal.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению  вл етс  способ плакированных полос, включающий регулирование скорости вращени  верхнего и нижнего валков в зависимости от соотношени  толщин исходных полосовых заготовок. Способ позвол ет достигать требуемого соотношени  толщин составл ющих биметаллической полосы.The closest to the proposed technical solution is the method of clad strips, including the regulation of the speed of rotation of the upper and lower rolls depending on the ratio of the thicknesses of the original strip blanks. The method allows to achieve the required ratio of the thicknesses of the components of the bimetallic strip.

Однако в случае, когда требуема  выт жка полос невелика, а разница геометрических и механических характеристик компонентов значительна, способ может неHowever, in the case when the required stretching of the strips is small, and the difference in the geometric and mechanical characteristics of the components is significant, the method may not

4 W4 W

АBUT

сл со соsl with so

дать требуемого результата, так как величина рассогласовани  скоростей валков не может превышать выт жку, т.е.to give the desired result, since the magnitude of misalignment of the speeds of the rolls cannot exceed the stretching, i.e.

,,

VB2VB2

где vBi, vB2 - соответственно окружные скорости валка, вращающегос  быстрее (ведущего ), и валка, вращающегос  медленнее (ведомого);where vBi, vB2 are, respectively, the circumferential speeds of the roll rotating faster (leading) and the roll rotating slower (driven);

А- выт жка полосы.A - stretching strip.

В случае, если vBi/vB2 А, наступает пробуксовка ведущего валка относительно поверхности полосы, что ведет к нарушению стабильности процесса прокатки. Дальнейшее увеличение рассогласований скоростей валков вследствие пробуксовки не оказывает вли ни  на соотношение толщин . Таким образом, при реализации данного способа может оказатьс , что, измен   рассогласование скоростей валков, не удаетс  достичь требуемого соотношени  толщин компонентов.In case vBi / vB2 A, the drive roll slips against the surface of the strip, which leads to a violation of the stability of the rolling process. A further increase in the mismatch between the roll speeds due to slipping does not affect the thickness ratio. Thus, when implementing this method, it may turn out that, by changing the mismatch of the roll speeds, it is not possible to achieve the required ratio of the thickness of the components.

Цель-изобретени  - повышение качества биметалла за счет изменени  геометрии полосы и сцеплени  слоев.The purpose of the invention is to improve the quality of the bimetal by changing the geometry of the strip and the adhesion of the layers.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что при способе прокатки биметалла с различными свойствами слоев в валках с рассогласованием окружных скоростей, причем компонент с большим сопротивлением деформации располагают со стороны валка имеющего меньшую окружную скорость, полосу на входе и на выходе из очага деформации направл ют под углом к горизонтальной плоскости со стороны валка, имеющего большую окружную скорость, при этом угол берут равным не менее угла захвата.The goal is achieved by the method of rolling a bimetal with different properties of the layers in the rolls with a mismatch of circumferential speeds, and a component with high resistance to deformation is placed on the side of the roll having a lower peripheral speed, the strip at the inlet and outlet of the deformation zone is directed at an angle to the horizontal plane from the side of the roll, which has a greater peripheral speed, while the angle is taken to be not less than the angle of capture.

На чертеже показана схема осуществлени  способа.The drawing shows a scheme for implementing the method.

Низкое качество геометрии, характеризующеес  остаточным изгибом полосы, и низкое качество сцеплени  слоев, привод щее к расслоению биметалла при его дальнейшей обработке,  вл ютс  следствием неодинаковых условий деформации компонентов биметалла в силу различи  их геометрических и механических (прочностных) характеристик. Услови  деформации различных по свойствам компонентов могут быть выравнены путем использовани  скоростной асимметрии процесса прокатки. Из практики прокатного производства известно , что деформаци  металла со стороны ведомого валка больше, чем со стороны ведущего, причем чем больше рассогласование скоростей валков, тем заметнее этот эффект, Однако при значительной разницеThe poor quality of the geometry, characterized by the residual bending of the strip, and the poor quality of the adhesion of the layers, leading to delamination of the bimetal during its further processing, are a consequence of the unequal conditions of deformation of the bimetal components due to the difference in their geometric and mechanical (strength) characteristics. The deformation conditions of the different properties of the components can be equalized by using the speed asymmetry of the rolling process. From the practice of rolling production it is known that the deformation of the metal from the driven roll is greater than from the lead, and the greater the mismatch of the roll speeds, the more noticeable this effect, However, with a significant difference

механических и геометрических характеристик составл ющих биметалла может иметь место случай, когда использование данного приема может оказатьс  недостаточным дл The mechanical and geometrical characteristics of the components of a bimetal may be the case that the use of this technique may be insufficient for

выравнивани  условий деформации компонентов .leveling the deformation conditions of the components.

При прохождении биметаллической полосой валков по U-образной траектории, как показано на схеме, условие деформацииWith the passage of a bimetallic strip of rolls along a U-shaped trajectory, as shown in the diagram, the condition of deformation

0 компонентов выравниваетс . Последнее объ сн етс  тем, что при изгибе полосы в ней возникают дополнительные напр жени , а именно напр жени  сжати  (-) дл  внутренних слоев и напр жени  раст же5 ни  (+) дл  наружных слоев. При этом наличие напр жений сжати  преп тствует деформации, а наличие напр жений раст жени  способствует деформации. Следовательно , изгиба  полосу таким образом, что0 components is aligned. The latter is explained by the fact that when a strip bends, additional stresses arise in it, namely compressive stress (-) for the inner layers and tension of the same 5 (+) for the outer layers. In this case, the presence of compressive stresses prevents deformation, and the presence of tensile stresses contributes to the deformation. Consequently, bending the strip in such a way that

0 компонент с меньшим сопротивлением деформации находитс  внутри дуги изгиба, преп тствуют его деформации, одновременно способству  деформации компонента с большим сопротивлением деформации.The component with less resistance to deformation is located inside the arc of bending, preventing its deformation, at the same time contributing to the deformation of the component with greater resistance to deformation.

5 Следовательно, создаютс  услови  дл  выравнивани  послойной деформации компонентов .5 Therefore, conditions are created for leveling the layer-by-layer deformation of the components.

Максимальный эффект предлагаемый прием имеет в том случае, если угол междуThe proposed effect has the maximum effect if the angle between

0 полосой и осью прокатки будет не меньше угла между осью прокатки и касательной к валку, проведенной в точке входа полосы в очаг деформации, т.е. угла захвата.0, the strip and axis of rolling will not be less than the angle between the axis of rolling and the tangent to the roll, carried out at the point of entry of the strip to the deformation zone, i.e. grip angle.

Увеличение угла между полосой и осьюIncreasing the angle between the strip and the axis

5 прокатки свыше угла захвата не оказывает положительного эффекта на выравнивание послойной деформации, но уменьшение его приводит к увеличению неравномерности послойной деформации компонентов биме0 талла.5 rolling over the capture angle does not have a positive effect on the alignment of layer-by-layer deformation, but reducing it leads to an increase in the non-uniformity of the layer-by-layer deformation of the components of the bimetal.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

При способе прокатки биметалла с различными свойствами слоев в валках с рас5 согласованием окружных скоростей, причем компонент с большим сопротивлением деформации располагают со стороны валка, имеющего меньшую окружную скорость , полосу на входе и на выходе из очагаIn the method of rolling a bimetal with different properties of the layers in the rolls with the settlement of peripheral speeds, the component with high deformation resistance is placed on the side of the roll having a lower peripheral speed, a strip at the entrance and exit of the hearth

0 деформации направл ют под углом к горизонтальной плоскости со стороны валка, имеющего большую окружную скорость, при этом угол берут равным не менее, угла захвата.0, the deformations are directed at an angle to the horizontal plane from the side of the roll, which has a greater circumferential speed, and the angle is taken to be not less than the capture angle.

5 П р и м е р. В качестве исходного материала использовалась отожженна  биметаллическа  лента медь + сталь 12Х18Н9. Толщина медного сло  0,2 мм, толщина стального сло  О.б мм. Прокатка осуществл лась на стене дуо с диаметром рабочих5 PRI me R. Annealed bimetallic tape copper + steel 12X18H9 was used as the starting material. The thickness of the copper layer is 0.2 mm, the thickness of the steel layer is O. mm. Rolling was carried out on the wall duo with a diameter of

валков 200 мм. Лента прокатывалась с толщины 0,8 мм на толщину 0,6 мм, при этом выт жка составл ла А 1,33. С целью максимального использовани  возможностей скоростной асимметрии рассогласование скоростей валков во всех случа х составл ло 1,3.rolls 200 mm. The tape was rolled from a thickness of 0.8 mm to a thickness of 0.6 mm, while the stretching was A 1.33. In order to maximize the use of speed asymmetry, the misalignment of the roll speeds in all cases was 1.3.

Прокатка осуществл лась по способу- прототипу и по предлагаемому способу. При этом рекомендуемый угол загиба полосыRolling was carried out according to the method of the prototype and the proposed method. In this case, the recommended bending angle of the strip

A rarccos() 2,56°.A rarccos () 2.56 °.

Вследствие особенностей конструкции стана угол загиба полосы составл ет 10°.Due to the design of the mill, the bending angle of the strip is 10 °.

Качество сцеплени  слоев оценивалось способом многократного перегиба ленты на 180° по ГОСТ до по влени  расслоени  или излома. В исходном состо нии лента выдерживала без расслоени  4 перегиба.The quality of the adhesion of the layers was evaluated by the method of repeated bending of the tape by 180 ° according to GOST until the appearance of delamination or fracture. In the initial state, the tape held 4 kinks without stratification.

Сравнительные результаты прокатки приведены в таблице.Comparative results of rolling are shown in the table.

Из анализа полученных результатов очевидно, что предлагаемый способ поэвол ет повысить качество биметалла за счет повышени  качества сцеплени  слоев и за счет снижени  изгиба полосы на выходе из валков.From the analysis of the results obtained, it is obvious that the proposed method improves the quality of the bimetal by increasing the quality of the adhesion of the layers and by reducing the bending of the strip at the exit of the rolls.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ прокатки биметалла с различными свойствами слоев в валах с рассогласованием окружных скоростей, причем слой с большим сопротивлением деформации располагают со стороны валка, имеющегоThe method of rolling a bimetal with different properties of the layers in the shafts with the mismatch of peripheral speeds, and a layer with high resistance to deformation is placed on the side of the roll having меньшую окружную скорость, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества биметалла за счет изменени  геометрии полосы и сцеплени  слоев, полосу ,на входе и на выходе из очага деформацииlower circumferential speed, characterized in that, in order to improve the quality of the bimetal by changing the geometry of the strip and the cohesion of the layers, the strip, at the inlet and at the outlet of the deformation zone направл ют под углом к горизонтальной плоск-ости со стороны валка, имеющего большую окружную скорость, при этом угол берут равным не менее угла захвата.they are directed at an angle to the horizontal plane from the side of the roll, which has a greater circumferential speed, and the angle is taken to be not less than the capture angle. Компонент с - меньшим сопротивлением дедхэрноцииComponent with - less dedhernotia resistance Компонент Q большимComponent q big сопротивленцемresist деформацииdeformations