Способ производства холоднокатаных полос

Способ производства холоднокатаных полос

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к получению холоднокатаных полос, и может быть использовано при производстве точных стальных полос с высоким качеством отделки поверхности. Цель изобретения - улучшение качества отделки поверхности полос путем создания изотропной шероховатости их поверхности и повышения стабильности прокатки посредством увеличения стойкости микрорельефа рабочей поверхности валков. Способ включает обжатие полос за несколько проходов в шероховатых валках, поверхность которых упрочнена электроэрозионной обработкой. Упрочнение валков осуществляют в 5-8%-ном растворе CR(NO<SB POS="POST">3</SB>)<SB POS="POST">3</SB><SP POS="POST">.</SP>3H<SB POS="POST">2</SB>O в воде постоянным током с плотностью 0,4-1,33 А/см<SP POS="POST">2</SP> и напряжением 200-240В. Причем обжатие в последнем проходе устанавливают равным 8-20%. Использование способа позволяет получить полосы, поверхность которых имеет изотропную шероховатость с RA=0,03-0,05 мкм и плотностью пиков микронеровностей не менее 400 на 1 см длины профиля. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 21 В 1/28

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4616967/31-02 (22) 09.12.88 (46) 23.12,90. Бюл. N 47 (71) Институт металлургии им. А.А. Байкова (72) Н, Н.Вихарев, В.А. Скуднев, А.Ф. Брь!лев, В.П,Клеваков, А.И.Кабикин, А.И.Шишикин, А,И,Ермаков, Ю,И.Усенко, А,И.Трайно и С.А.Меденков (53) 621.771.073.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 969339, кл. В 21 В 1/26, 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 471911, кл. В 21 В 1/28, 1975. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАН ЫХ ПОЛОС (57) Изобретение относится к прокатному производству, а именно к получению холоднокатаных полос, и может быть использовано при производстве точных стальных полос с высоким качеством отделки поверхности.

Цель изобретения — улучшение качества отИзобретение относится к прокатному производству, конкретно к получению холоднокатаных полос, и мажет быть использовано при производстве точных стальных полос с высоким качеством отделки поверхности, Цель изобретения — улучшение качества отделки поверхности полос путем создания изотропной шероховатости их поверхности и повышение стабильности прокатки посредством увеличения стойкости микрорельефа рабочей поверхности валков.

Прокатываемые высокоточные полосы на многовалковых станах должны иметь следующие характеристики качества отделки поверхности: изотропную шероховатость с

R = 0,03 — 0,05 мкм и плотностью пиков микронеровностей N не менее 400 на 1 см дли„„5U „„1614873 А1 делки поверхности полос путем создания изотропной шероховатости их поверхности и повышения стабильности прокатки посредствам увеличения стойкости микрорельефа рабочей поверхности валков.

Способ включает обжатие полос за несколько проходов.в шероховатых валках, поверхность которых упрачнена электроэрозионной обработкой, Упрачнение валков осуществляют в 5-8 g,-ном ðàñтворе Сг(ИОз)з ЗН20 в воде постоянным током плотностью 0,4-1,33 А/см и напряже2 кием 200-240 В, причем обжатие в последнем проходе устанавливают равным 8-20;4.

Использование способа позволяет получить паласы. поверхность которых имеет изотрапную шероховатость с R = =0,03 — 0,05 мкм и плотностью пиков микронеровнастей не менее 400 на 1 см длины профиля. 1 з.п.ф-лы, 1 табл. ны полосы. Такая поверхность может быть получена при использовании рабочих валков с шероховатостью их катающей поверхности при R> = 0,02 мкм и той же плотностью пиков, т.е. N «400, при обжатии в последнем проходе 8 — 20 j,.

Для получения на рабочих валках катающей поверхности с указанным распределением шероховатости используется электроэрозианная обработка валка, а точнее его упрочнение в 5-8;4-нам растворе

Сг(ЙОз)з ЗН20 в воде постоянным током плотностью 0,4 — 1,33 А/см и напряжением

200-240 В. Обработка рабочих валков па этому токовому режиму в токоправодящем электролите обеспечивает упрочнение их поверхности за счет эффекта электраэрозии

55 и дополнительного легирования хромом поверхностных слоев, Процесс электроэрозионной обработки алка характеризуется следующими осоенностями. При обработке вращающийся алок является катодом, а электролит — анодом. В результате прохождения электрического тока происходит электролиз раствора и выделение газообразного водорода вблизи обрабатываемой поверхности валка, Образующийся парогазовый "кипящий" слой состоит из мелких пузырьков, размер кото ых определяется плотностью тока и напряжением обработки, т.е. удельной ощностью обработки, Образующиеся яуырьки парогазового слоя являются диэлекриками, но при напряжении 200-240 В роисходит их электрический пробой. При местном пробое электролит, окружающий анал разряда, испаряется, образуя газоую полость. В начальный момент скорость вижения границ газовой полости достигат 200 м/с, а давление в полости — сотен тмосфер. В результате поверхность валка спытывает значительное механическое авление. Перегретый металл с поверхноти валка вскипает и выбрасывается, обрауя микролунки с окаймляющим валиком, из оторых и состоит поверхность обработаного валка, Металл в лунке и вокруг нее меет более высокую прочность, чем в теле алка, Одновременно с эрозионным упрочением и роте ка ют и роцессы на сы щения оверхности слоев молекулами хрома— лектроискровое легирование, После обработки всей поверхности валка, на ней сформированы .равномерные и одинаковые по размерам микролунки, образующие тонкий изотропный микрорельеф с плотностью пиков 400-600. Преимущественное прохождение разрядов через выступающие участки микрорельефа позволяет одновременно с образованием микроуглублений производить сглаживание следов шлифовки (процесс, сходный с электрополировкой) и получать изотропную шероховатость поверхности 0,03 — 0,05 мкм R .

Выступы микрорельефа приобретают плоские (срезанные) верхушки, что увеличивает стойкость шероховатого слоя и ри пластическом течении металла по поверхности валка в очаге деформации.

При использовании в качестве электролита 5 — 87, -ного раствора Сг(КОз)з ЗНгО в воде его электропроводность обеспечивает эффективную обработку валка, создает "кипящий" слой, пробой которого достаточен для эрозионного упрочнения валка и легирования его хромом из раствора, который восстанавливается пс схеме

Cr "+ Зе = Сг

Все соли азотной кислоты (селитры) хорошо растворимы в вод:., а их растворы имеют высокую электропроводность, По этим двум условиям: наличию в растворе Сгг и проводимости раствора выбрана соль

Сг(Коз)3 ЗНго, При концентрации Сг(МОз)з ЗНгО в растворе менее 5% ухудшается его электропроводность, происходит интенсивный разогрев р "ñòâîðà, а электрические разряды имеют меньшую плотность и обладают большей интенсивностью, В результате микрорельеф валка становится неравномерным и ослабленным, холоднокатаные полосы имеют низкое качество поверхности, нестабильное по их длине. Если концентрация превысит 8%, возрастает проводимость электролита, сила разрядов уменьшается, процесс обработки происходит без упрочнения поверхностного слоя валка и легирования хромом,что нецелесообразно.

Снижение плотности тока менее

0,40 А/см ведет к растравливанию границ г зерен в металле валка, так как скорость растворения границ зерен выше, Одновременно происходит затухание процесса легирования хромом, Растравливание снижает механическую прочность поверхности, ухудшает стойкость валков и не позволяет получить изотропную поверхность полосы высокого качества, При плотности тока более 1,33 А/см парагазовый слой становится г неравномерным, электрический пробой его происходит с различной интенсивностью по длине бочки и во времени. На поверхности валка и прокатываемой полосы формируется неравномерный микрорельеф, что снижает качество поверхности полос.

Увеличение напряжения обработки более 240 В приводит к увеличению силы пробоя парогазового слоя и неравномерности размеров микронеровностей. В результате ухудшается качество отделки поверхности и стойкость валков. Одновременно с этим, вследствие роста подводимой мощности, возрастает толщина и неравномерность парогазового слоя, происходит образование эрозионных кратеров с неравномерной глубиной, При снижении напряжения менее

200 В происходит снижение интенсивности обработки валка и ухудшение качества поверхности полосы, Разработанные режимы подготовки валков проявляют свои свойства при прокатке полос с об>катием 8 — 20%. Если прокатка осуществляется за несколько проходов, то высокое качество поверхности обеспечивается при прокатке в последнем

1614873

50 проходе по указанным режимам. В случае, когда обжатие в электроэрозионно упрочненных валках меньше 8$, не исключается влияние "наследственной" шероховатости подката на качество готовых полос, не обеспечиваются полная проработка и подавление микрорельефа перед входом в очаг деформации и полная отпечатываемость поверхности валков на полосу.

При обжатиях более 20 Я, пластическое скольжение металла по поверхности валка, вызванное вытяжкой полосы приводит к образованию на поверхности полосы продольных рисок, поскольку при холодной тонколистовой прокатке отсутствует поперечное течение металла, на поверхности полосы появляется анизотропия шероховатости, Помимо этого увеличение обжатия приводит к повышенному износу валков и ухудшению качества поверхности полос.

Пример. Рабочие валки 20-валкового стана 720 диаметром 50 мм из стали

6Х6М1Ф после шлифовки закрепляют в установке электроэрозионного упрочнения, имеющей механизм вращения валка. Б ванну установки заливают электролит, пред.ставляющий собои 6,5 -ный раствор

Сг(КОЗ)3 ЗН20 в воде. К корпусу токопроводящей ванны подключают положительный полюс от источника постоянного тока с напряжением 220 В, а к валку — отрицательный полюс. Валок частично погружают в электролит, устанавливают с помощью регулятора тока плотность тока обработки 0,87 А/см и осуществляют эрозионное упрочнение валка. Частота вращения валка

0,33 с . После завершения обработки яалки заваливают в клеть, задают в валки полосу толщиной 500 мкм из мэлоуглеродистой стали 08Ю и осуществляют прокатку за несколько проходов до конечной толщины

720 мкм. При последнем проходе устанавливают обжатие 1670.

После прокатки полоса имеет изотропную шероховатос ь поверхности с величиной Ra = 0,03 мкм и плотностью пиков N =

=- 500. На валках, обработанных по этому режиму, прокатано 7 т полосы с требуемым качеством поверхности.

Варианты реализации способа, показатели качества поверхности полос и стойкости валков приведены в таблице.

Из таблицы следует, что при реализации предлагаемого способа обеспечивается улучшение качества поверхности ...Олос, рабочая поверхность валков имеет максимальную стойкость (варианты 2-4). При запредельных значениях хотя бы одного (варианты 1, 5-":1) из указанных параметров имеет место ухудшение качества отделки повер нос-,и пслос. Известный способ (вариа :г 12) не пригоден для производства высокоточных полос с высоким ка еством отделки поверхности.

Холодная прокатка полос за несколько проходов с обжатием в последнем проходе

8-20 4 в валках, упрочненных в 5-8; -ном растворе Сг(КО3)3 3H20 в воде постоянным таком плотностью 0,4-1.33 А/см и напряже2 нием 200-240 В, обеспечивает получение изотропной U åpî:,:îâàòîñòè поверхности с

Г.- =- 0,03 - 0,05 мкм, N 400 и стабильным качеством поверхности в начале и конце кампании валков. Обработка валков по предлэ: аемому режиму обеспечивает упрочнение их поверхности за счет эффекта элекгроэрозии и дополнительного лсгирования хромом поверхностных слое"- валка, Обжатие в последн-:.ì проходе со степенью

8-20 g E подготовленнkfx такиM образом валках ".Озволяет подавить наследственную шеро .ОHBTocTb поцката, исключить образование анизотропнсй шероховатости, стабилизировать качество поверхности по длине полос.

Формула изобретения

1. Способ производства холоднок таных полос, включающий многопроходную прокатку раскатов с обжатием в шероховатых валках, упрочненных электроэрозионной обработкой, О т л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества отделки поверхности полос путем создания изотропной шероховатости и повышения стабильности прокатки посредством увеличения стойкости микрорельефа рабочей поверхности валков, обжатие в последнем проходе устанавливают равным 8-207,, а электроэрозионную обработку проводят в электоолите, содержащем ионы хрома.

2, Способ по п.1, отл и ча ю шийся тем, что в качестве электролита используют

5-8 -ный раствор Сг(КОЗ)3 ЗН20 в воде, а электроэрозионную обработку осуществляют постоянным током плотностью 0,4 -1,33

Аlсм при напряжении 200-240 В.

1614873

Вариант

Концентрация электролита, 7;

Плотность тока обработки, А/см

Напряжение, В

Степень обжатия в последнем проходе, Д

Показатели качества полос

Стойкость валков, т проката

Ра, мкм N, штlсм

П р и м е ч а н и е. В числителе указаны показатели качества в начале кампании валков, а в знаменателе — в конце.

Составитель Ю, Лямов

Редактор И. Горная Техред M.Moðãåí Tàë Корректор И. Муска

Заказ 3946 Тираж 412 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

2

4

6

8

11

12 (известный) 4

6,5

9

7

6,5

6,5

6,5

6,5

Диэлектрическая жи кость

0,39

0,40

0,87

1,33

1,40

0,3

1.5

0,9

1,2

1,0

1,1

1,5

7

16

22

16

16

14

18

22

0,10/0,13 . 0,04/0,05

0.03/0,03

0,03/0,04

0,18/0,22

0,12/0,11

0,05/0,10

0,05/0,12

0,12/0,19

0,05/0,07

0,16/0,18

1,2/0,7

300/100

500/400

600/500

500/400

200/190

300/100

400/310

430/320

300/200

400/300

210/190

100/40

6

6

4

2

1