Способ механического удаления окалины с поверхности проката

Способ механического удаления окалины с поверхности проката

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОЦ

РЕСПУБЛИН 94 В 21 С 43 04 (21) 3611312/22-02 (22) 27,06.83 (46) 23,02.86. Бюл. Ф 7 (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им, Л.И.Брежнева и Сулинский ордена Трудового Красного

Знамени металлургический завод (72) Ю.В.Гончаров, А.С.Викулов, С.И.Ермаков, В.М.Литвак, И.П.Видишев и С.Э,Кукель (53) 621.771.09 (088.8). (56) Патент ФРГ У 2350503, кл. В.21 С 43/03, 1975.

Патент США У 3924426, i кл. В 21 В 45/06, 1975.,SU„, 212643 А (54) (57) СПОСОБ МЕХАНИЧЕСКОГО YgAЛЕНИЯ ОКАЛИНЫ С ПОВЕРХНОСТИ ПРОКАТА, включающий изгиб заготовки в нескольких плоскостях с противонатяжением путем протяжки через несколько роликов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности удаления окалины и улучшения тем самым условий для последующего волочения, протнвонатяжение осуществляют в пределах 0,4-0 5 предела текучести обрабатываемого материала.

1212643

Я 11 б

4 6т (3) б,„ бт — 1аоУ., га Г с к

S5.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к удалению окалины с поверхности проката для последующей обработки его волочением.

Целью изобретения является повьппение эффективности удаления окалины и уменьшение остаточных напряжений. .-Способ осуществляют следующим образом.

; Способ может быть реализован на установке, включающей 2-3 ролика, расположенных в.пространстве, например,. под углом 90 или 120 соответственно. Диаметр роликов преимущественно выбирают равным 6 диаметрам проката, Установка включает также устройство для создания противонатяжения, расположенное перед изгибающими роликами и выполненное, например, в виде барабана, на котором прокатная заготовка — катанка делает не менее трех витков, при этом барабан снабжен средством торможения — механическим, магнитоэлектрическим или гидравлическим, имеющим возможность изменять тормозной момент. Установка также снабжена средством для протягивания, Теоретическими исследованиями установлено, что деформация удлинения проката круглого сечения или протяжка его через ролик может быть определена по формуле

4 где г„, — радиус изгиба проката (катанки), мм;

d„ — диаметр проката (катанки), мм;

6 — напряжение противонатяжения, ИПа — напряжение текучести мет талла, ИПа.

Деформация проката в любом сечении при изгибе может быть определена по формуле

Y г„= — — - — 100X.

d (2)

+ 1 к 2

Таким образом, соотношение максимальной (на поверхности катанки) и полной деформации составляет

При изгибе катанки в одной плоскости без противонатяжения возникаю знакопеременные деформации по всему сечению, при этом имеет место значительная неравномерность деформации по сечению катанки, а конечная деформация удлинения равна нулю.

В центральном слое деформация катанки равна нулю, а периферийные слои подвергаются равным по величине, но обратным по знаку деформациям, определяемым по формуле (2).

Изгиб катанки с противонатяжением приводит к растяжению серединных слоев катанки, а остальное сечение подвергается знакопеременным деформациям, причем деформация растяжения больше деформации сжатия на величину конечной деформации удлинения катанки, определяемую по формуле (1).

При этом катанка получает конечное удлинение и происходит значительное снижение неравномерности деформации по сечению. При изгибе в другой плоскости знакопеременная деформация достигает максимальной величины по другому сечению, соответствующему этой плоскости. Для выравнивания максимальных деформаций по периметру катанки желательно подвергнуть ее изгибу как можно в большем количестве плоскостей, равномерно расположенных по сечению катанки. Однако из-за резкого увеличения наклепа металла и усилия протяжки через изгибающие ролики, 40,оптимальным является изгиб в двухтрех плоскостях, расположенных в о пространстве под углом 90 или 120

Кроме того, эффективность удаления окалины выше при увеличении единич45 ных деформаций удлинения, а не при увеличении конечной деформации удлинения путем увеличения числа изгибов.

Оптимальной величиной противонатяжения является максимальное его значение, при котором усилие протяжки.составляет менее 0,65 величины напряжения текучести протянутой катанки (что определяет стабильность процесса протяжки). Это обусловливает величину противонатяжения в интервале 0,4-0,56 т в зависимости от

1212643 радиусов и количества изгибов, марки стали.

Величина противонатяжения 0,40,56 т определена экспериментально с учетом всех технологических факторов. А именно, при осуществлении предлагаемого способа снижение величины противонатяжения ниже 0,5 б т приводит к снижению эффективности .окалиноудаления, которая и качественно и количественно при усилии противонатяжения ниже, чем в интервале 0,4-0,5 & т. При усилии противо.натяжения более 0,56 т процесс окалиноудаления значительно улучшается, но .одновременно резко возрастает обрывность, которая практически не дает возможности применять предлагаемый способ. Таким образом, с учетом возможности эффективного удаления окалины без обрывов по технологическим причинам оптимальной величиной противонатяжения является

0,4-0,56 т, В данном способе рекомендуется . выбирать радиусы изгибов в 5-6 раз больше диаметра катанки. Дальнейшее. уменьшение радиуса изгиба приводит к увеличению как конечной, так и максимальной деформации, что может привести к обрыву катанки в.процессе ее деформации особенно при наличии дефектов металла. Применение больших радиусов изгиба не эффективно вследствие малых величин деформации удлинения проката.

Анализ получения экспериментальных данных показывает, что применение противонатяжения в указанных пределах позволяет получить значительную конечную деформацию катанки при неизменной суммарной знакопеременной деформации и значительном снижении неравномерности ее по сечению катанки.

Приме р

Проводят экспериментальную проверку процесса протяжки катанки через ролики с противонатяжением.

Для этого создают экспериментальную установку, включающую в себя два ролика, расположенных под углом 90 в пространстве, тяговое устройство и устройство для создания противо10 натяжения. Диаметр роликов составляет 71,5 мм, что соответствует радиусу изгиба 39 мм. Противонатяжение создается контргруэом и варьируется. ступенчато: от 0,35 до 0,55 предела текучести обрабатываемого материала, Усилие протяжки измеряется тензометрическим силоизмерителем. Температура смотки катанки в бунт составляет 700 и 800 С. Результаты экспериментальных исследований представлены в таблице.

Анализ таблицы показывает, что величина противонатяжения, равная

0,4-0,5 от величины напряжения тед кучести катанки при радиусе изгиба

39,0 мм во всем испытуемом диапазоне количества окалины и ее фазового состава является оптимальным, так как количество остаточной окалины составляет 0,5 кг/т и менее, а усилие протяжки не превышает 0,65 от усилия текучести катанки, Оптимальными условиями удаления окалины считаются такие, при которых величина остаточной окалины не " превышает 0,5 кг/т, а усилие протяжки не более 0 65 от усилия текучести катанки. Увеличение остаточного количества окалины резко снижает стойкость волочильного инструмента при последующем волочении, увеличение усилия протяжки свыше 0,65 от усилия текучести катанки резко увеличивает обрывность при ее волочении, 1212643 се

1370 ОдЯ Я 0 45

Ф ,3

6 43 0,42

o,Я

8oo »,0 а,о-13,о 64,0 33,о 3,о 32,6

700 8еО Лют 10э0 68sO 27еО 7so ° 35е8

0 4 0439

0 65 0446. О 4 Радиус иэгмба 30,0

Отюаснм ХЫ:- 6,0

d,e

Составитель Е,Воронкова

Техред О.Неце

Корректор О. Луговая

Редактор А.Ворович

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул, Проектная, 4

Заказ 694/16 Тираж 783

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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