Способ прокатки и термоупрочнения стержней

Способ прокатки и термоупрочнения стержней

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПРСЖАТКИ И ТЕРМОУПРОЧНЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ, преимущественно арматурнык , включсцощий прокатку заготовки овального сечения в круглом чистовом калибре с регулируемым охлаждением ее перед чистовой клетью, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностныххаргистеристик проката путем снижения в нем остаточных растягивающих напряжений, охлаждение заготовки овального сече ,ния перед чистовым калибром осуществляют только на участках поверхности , прилегающих к большой оси овала, с. интенсивностью, обеспечивающей разность температур охлаждаёквлх и неохлаждаемых участков поверхности профиля 100-250°С и общее снижение температуры проката за чистовым калибром в пределах ЗО-ЮО С.«с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21} 3555519/22-02 (22) 23.02.83 (46) 30 06 84. Бюл. В 24 (7 2) И. П . Видишев, Ю. В. Гончаров, В.М.Львовский, В.В.Киселев и С.И,Ермаков (71) Днепропетровский металлургический институт (53) 621.771.25.04(088,8) (56) 1. Сб. Термическая обработка металлов, М 7, М., Металлургия, 1978, с. 24-26.

2. Патент СССР В 704434, кл, В 21 В 45/02 1972. (54) (57) СПОСОБ ПРОКАТКИ И ТЕРМОУПРОЧНЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ, преимущественно ар» матурных, включающий прокатку заго„„SU„„1100023 А

3(51) В 21 В 45 02 С 21 D 1 02 тонки овального сечения в круглом чистовом калибре с регулируемым охлаждением ее перед чистовой клетью, отличающий с ятем, что, с целью повышения прочностных характеристик проката путем снижения в нем остаточных растягивающих напряжений, :охлаждение заготовки овального сече.ния перед чистовым калибром осуществляют только на участках поверхности,прилегающих к большой оси овала, с.интенсивностью, обеспечивающей разность температур охлаждаемых и неохлаждаемых участков поверхности проФиля 100-250 С и общее снижение температуры проката за чистовым калибром в пределах 30-100 С.

Я ф

1100023

Изобретение относится к прокатному нее в виде круглого профиля (в дейпроизводству и может быть использова- ствительности стержневая арматура но при производстве арматурных стерж-, имеет на поверхности поперечные ребней, термоупрочняемых в потоке ста- ра, но для упрощения они не показаны) . на горячей прокатки, Круглый калибр разбит сплошными верИзвестен способ прокатки, совме-,5 тикальными линиями на шесть частей, щенный с термоупрочнением проката в также на шесть частей разбита штрихопотоке стана горячей прокатки, осу- выми линками площадь поперечного сеществляемый в устройстве для охлажде- чения задаваемого в калибр овала. В ния проката, расположенном на рассто- круглом калибре овальная полоса, янки 50-бО м от чистовой клети ста- 10 имеющая температуру порядка 1000 С на (12. обжимается. При этом овальная

Такое расположение устройства для полоса уширяется и одновременно поохлаждения проката. диктуется необ- лучает вытяжку. На поверхности овала ходимостью выдержки определенного кн- обозначены 4 точки а, б, в, г, а на тервала времени между окончанием про-15 поверхности круглого калибра - им катки и началом ускоренного охлажде- соответствующие точки а, б, в, г

hl ния профиля, необходимого для вы- в которые попадают точки а, б, в, r равнивания в профиле остаточных на- при обжатии и уширении овальной полопряжений. Это обуславливает сущест- сы. При обычных условиях прокатки, венное увеличение необходимой пло- 2р когда металл, прокатываемый в чистощади и транспортирующего оборудова- вом круглом калибре, имеет одинакония стана, вую температуру по сечению точки, а, Наиболее .близким по технической 6, в, r овала получают обжатия ДЬЗ, сущности к предлагаемому является, Ж2, и h è hh . Пропорционально этим способ прокатки и термоупрочнения 5 обжатням распределение вытяжек р по стержней, включающий прокатку заготов» ширине круглого калибра показано иа . ки овального сечения в круглом чисто- фиг. 2.. При выходе иэ очага деформавом калибре с регулируемым (в функ- цни вытяжки выравниваются, за счет ции температуры конца прокатки) ох- чего возникают остаточные напряжения лаждением в межклетевых промежутках прокатного происхождения, в центральперед чистовой клетью f 2 3.

30- ной части профиля - сжимающие,а в боНедостатком данного способа явля- ковых частях -. растягивающие (фиг,3), :ется вы<.окий уровень остаточных на- При резком снижении температуры, йряжений, снижающий прочностные ха- .. Сразу за клетью эти напряжения фикскрактеристккк проката. руются в прокате, ухудшая его прочцель изобретения — повышение «З5 ностные характеристики, если охланостных характеристик проката путем дить полосу овального сечения в месснижения в нем остаточных Растягиваю тах, прилегающих к большой оси овала, щих напряжений. то при обжатии в круглом калибре изПоставленная цель достигается тем. за увеличения коэффициента трения, а что согласно способу прокатки и тер-,40 гакже повышения жесткости металла в моупрочнения стержней, преимуществен- этих частях внутренние слои арматурно арматурных, включающему прокатку ного стержня больше обжимаются. Прк заготовки овального сечения в круг- этом внутренние слои, так как они лом чистовом калибре с регулируемым подпираются с краев боковыми слоями, охлаждением ее перед чистовой клетью, 45 уширяются меньше, чем боковые слОи охлаждение заготовки овального сече" (на фиг. 4 слой m уширяется больше ния перед чистовым калибром осущест- слоя и к т.д.). .Соответственно слой . вляют только на участках поверхности m-и уширяется больше слоя п-Е, а прилегающих к большой оси озала, с слой n-k - больше к-о. В больше уши-, интексивностью, обеспечивающей раз- 5() ряющихся слоях, за счет большего ушкность температур охлаждаемах к неох рения меньше металла идет в вытяжку. лаждаемых участков поверхности профи- Таким образом, происходит выравниваля 100-250 С и общее сниженке темпе- ние вытяжек по ширине калибра (фкг.5). ратуры проката за чистовым калибром ;При том уменьшаются также к в пределах 30-100OС остаточные напряжения. Характер их

На фкг, 1 изображен круглый ка- распределения представлен на фиг. б. либр с заготовкой овального сечения, охлаждаемой равномерно; на фиг. 2 и Об изменении остаточных напряже3 - эпюры распределения в данном слу- ний в зависимостк от времени начала чае вытяжек и напряжений по ширине охлаждения после окончания деформапрокатау иа фкг. 4-6 - то же, íî s 6O ции, а также от температуры неравнослучае охлаждения заготовки указан- мерного охлаждения частей овала были ным способом (охлаждаются только за" сделаны выводы после следующего экс» штрихованные участки овала) . перимента. На станке 350/250 про-

Полоса проката в чистовую клеть катывают арматурный стержень ф16 веа задается в виде овала и выходит из 65 из стали 20Г2С с охлаждением овала

1100023 перед чистовой клетью предлагаеьаюм . способом и охлаждением готового проката за чистовой клетью через 2, 3, 5, 7, 10, 15 и 20 е. Затем охлажденные после деформации в чистовой .. клети через 2, 3, 5, 7, 10 15 и 20 с 5 образцы проката разрезают пополам, делают шлифы и замеряют микротвердость и твердость по сечению, по кото. рым судят о распределении остаточных напряжений по сечению арматурного проката, Характер распределения остаточных напряжений у всех образцов аналогичен приведенному на фиг. 4.

Соответственно, разлйчия в меха- . нических свойствах термоупрочненного 35 проката после указанного подстуживания перед чистовой клетью, независимо от времени начала охлаждения после окончания деформации в чистовой клети, практически одинаковы. Таким образом, неравномерное подстуживание перед чисторой клетью снижает .уровень остаточных напряжений прокатного происхождения и термоупрочняет прокат независимо от времени после окончания деформации, Температурный интервал охлаждения овальной заготовки перед чистовой клетью устанавливается опытным путем °

Снижение температуры поверхности охлаждаемях частей, овала более, чем на 250 С по сравнению с неохлаждаемыми частями приводит к значительному снижению средней температуры проката (более,.чем на 200 C) что может привести к поломке валков.

Кроме того, снижение температуры поверхности линии обжимаемах частей овала до 250 С позволяет охлаждать прокат независимо от времени, прошедшего после окончания деформации в чистовой клети. При этом средняя тем пература после чистовой клети понижа-. ется более, чем на 1006С.

Опытное охлаждение. менее охлаждаеьых частей проката со снижением температуры поверхности менее, чем на

100 С, по сравнению с другими час тями периметра овала не снижает остаточных напряжений прокатного про- исхождения. Эта предельная разность температур частей овала перед круглым калибром соответствует снижению температуры после чистовой клети на

30 С. Таким образом, рабочий интервал снижения температуры менее обжимаеьых частей овала перед чистовой клетью соответствует 100-250 С, что соответствует снижению средней температуры проката после чистовой клети на 30"100ОС.

Использование предлагаемого способа прокатки и термоупрочнения арматурных стержней обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества: позволяет термоупрочнять прокат практически сразу после окончания деФормации, беэ выдержки в течение 5-10 с; упрощает оснащение действующих станов установками для термоупрочнения проката; дает воз-, можность получать прокат с благоприятным сочетанием прочностных и пластических свойств без выдержки до 2 недель и дополнительного отпуска, Экономический эффект от применения предлагаемого способа составляет порядка 100 тыс. р. при производстве

100000 т проката.

1100023 ф

z.2

Фиг. 3

Составитель A.Маслов

Редактор И.Касарда ТехредМ. Надь Корректор А, Ôåðåíö

Заказ .4525/9.......Тираж:796..... Поднисное

ВНИИХИ Государственного комитета СССР .по .делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППН Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4