Способ регулирования размеров профилей проката

Способ регулирования размеров профилей проката

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Q Il H C A H И Е, явэз з

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советскин

Социал истическин таеспублик (6!) Дополнительное к авт. свид-sy (22} Заявленд03. 12.75 (21) 2195074/02 (51} М. Кл.

В 21 В 37/00 с присоединением заявки № -.

Гесударстааннмй намнтет

Сааата Мнннстраа СССР аа делам нзабрвтаннй

N атнРьтнй (23) Приоритет — ° (43) Ойубликовано25.08 77.Бюллетень № 31 (4б) Лата опубликования описания 29,09.77 (53) УДК 621.771.

23-415 016 3-52 (088.8) В. И. Бойко, Г. С. Шербина, А. Н. Чернышев и А. Г. Мирошниченко (72) Авторы изобретения

Днвпродзержинский ордена Трудового Красного Знамени индустриальный институт им. М. И. Арсеничева (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАЗМЕРОВ ПРОФИЛЕЙ

ПРОКАТА

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может использоваться как в черной, так и в.цветной металлургии при регулировании размеров профилей про ката. б

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ прокатки металлов, включающий нагрев металла в зоне деформации пропуска- l0 нием электрического тока между валками и металлом, согласно которому изменяют величину электрического тока в зависимости от величины. давления металла на валки, измеряемого, например месдозами (1) . тб

Участок раската, находящийся в очаге деформации, подвергают нагреву электрическим током, протекающим через очаг. В результате нагрева изменяется предел текучести и, следовательйо, пластические свой- i 20 ства металла в очаге деформации. При изме нении параметров прокатки изменяют величину электрического тока, стабилизируя раз меры проката. Наиболее благоприятные условия для пагрева создает постоянный ток.

Основным недостатком этого способа прокатки является малая скорость и диапазон изменения пластических свойств проката. в очаге деформации, а следовательно, и низкая эффективность регулирования размеров профиля проката. Эффективность нагрева зависит от электрического сопротивления металла в очаге деформации, от величины электрического тока и времени его действия.

Расчетами установлено, что при прокатке стали шириной 25 мм и обжатии 1 мм, ве: личина омического. сопротивления очага составляет 0,4 10 Ом, а при скорости, например, 3 м/сек время нахождения "порции металла", через которую в очаге деформании пропускается ток, составляет 0,006с (на соврек-енных станах скорости достигают

30-45 м/сек). Пропускание постоянного тока величиной 10зА приводит к изменению температуры на 0,7 ° 10 С; ток равны".1

6 о

10 А приведет к нагреву на 7 С, что явно недостаточно, так как температурные перепады, которые приводят к оазиотолшинности О проката составляют 50-70 С. Кроме того, пропускание постоянного тока таких величин

569345 деформации как магнитных, так и немагнитных материалов в нагруженном состоянии.

Снижение сопротивления металла пласти-ческому деформированию осуществляется за счет использования механизма взаимодействия свободных электронов и дислокаций металла. Указанный механизм в принципе имеет место при действии на напряженный выше предела текучести металл любым видом электрического тока. Однако при пропускании только импульсного тока проявляется в наибольшей степени. Например, при пропускании тока плотностью 300 А/мм и длитель

4 ности импульсов 10 с сопротивление металла пластической деформации снижается на

25 . При воздействии постоянным или пе.ременным токами таких же величин сопротивление металла пластической деформации уменьшается на 3-5%.

Пропускание через очаг деформации импульсного тока практически исключает тепловое действие тока. Пороговое значение плотности тока в импульсе, с которого начинает отмечаться заметное изменение сопротивлении деформации металла составляет 100 А/мм . при длительности импульса

10 с.

Важно отметйть, что пропускание импульсного тока через 6чаг деформации и зону инструмента (прокатных валков) возбуждает упругие колебания (вибрацию) валков и металла (аналогично действию ультразвука), что снижает сопротивление металла деформированию. Однако степень влияния этих колебаний на величину снижения сопротивления металла пластическому деформированию невелика и составляет 5-10% От эффекта получаемого при взаимодействии электронов и дислокаций. Учитывая, что подвод импульсного тока производится непосредственно возле очага деформации, зона валков, подверженная упругим колебаниям, небольшая и приведенная величина имеет еще меньшее значение.

На процесс пластической деформации крис таллической решетки нагруженного металла со своим электрическим полем Влияют из 40 числа внешних физических факторов не только силовое и температурное поле, но и внешнее электрическое поле. Пластичность ионэлектронной решетки металлов обусловлена наличием коллективизированных электро — 45 нов, а механизмом пластической деформации служит то,или иное перемещение различного вида дислокаций, обладающих электрическим зарядом и взаимодействующих между собой, а также с ° включениями и примесны- 50 ми атомами, которые также могут иметь определенный заряд. Поэтому на поведение металлов в области пластической деформации, когда под действием внешней нагрузки дислокации вынуждены перемещаться по крис- 55 таллической решетке, прикладываемое внешнее электрическое поле 11ли электрический ток способствует облегче щю пластической деформации. Электрический ток активно влияет на днслокацпонный процесс пластической 3 через рабочий инструмент (валки) приводит к их ненормальному разогреву и повышенному износу. Известно, что электрическое сопротивление участка полосы неодинаково за счет печной и воздушной окалины, Пропускание значительных токов приводит к неравномерности нагрева и возможным пере« жогу и оплавлению--зерен участков полосы с меньшим электрическим сопротивлением, что способствует получению бракованных 0 изделий, Коэффициент полезного действия процесса регулирования ничтожно мал. Необходим сильноточный источник постоянного тока. Передача токов величиной в десяток миллионов ампер на вращающиеся валки яв- 15 ляется сложной технической задачей, а вопросы техники безопасности приобретают важнейшее значение, так как величина предельных напряжений превосходит при этом допустимые нормы. Поэтому практическое 0 применение указанного способа прокатки в настоящее время встречает заметные трудности.

Бель изобретения - увеличецие пластичности обычных и труднодеформированных 25 металлов.

Это достигается,гем, что в предлагаемом способе, исполы уя механизмы воздействия свободных электронов и дислокаций нагруженного металла, через деформируемый 3о материал, находящийся между валками внапряженном состоянии выше предела текучести, пропускают импульсы электрическо.го тока, а плотность импульса тока регулируют в пределах 100...600 А/мм при 35

2 длительности 10 ... 10 с.

При изменении условий прокатки (температуры, толщины подката, зазора между валками) изменяются пластические свойства материала. Для поддержания на заданном уровне разк.еров проката необходимо стабилизировать или изменять по определенной программе пластические свойства материала в очаге деформации.

При уменьшении пластичности (металл тверже) увеличивают амплитуду и частоту следования импульсов до тех пор,. пока пластичность металла на увеличится (металл стал мягче) до заданной величины.

Данный способ регулирования резмеров пригоден для горячей и холодной прокатки

569345

Составитель А. Абросимов

Редактор Л. Лашкова Техред С. Беца Корректор iN. Ðeì÷KK

Заказ 2894/3 Тираж 1080 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 магнитных и немагнитных материалов, нужно только, чтобы материал был токопроводяшим. Кроме того, этот способ позволяет деформировать и регулировать размеры малопластичных металлов и сплавов, что.в обычных условиях невозможно сделать. формула изобретения

1. Способ регулирования размеров профи-!О лей проката, включаюший пропусканив регулируемого в функции параметров прокатываемого металла электрического тока через зону деформации, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью увеличения пластичности И обычных и труднодеформируемых металлов путем использования механизма взаимодействия свободных электронов и дислокаций, используют импульсный электрический ток, 2. Способ регулирования размеров профилей проката по п. 1, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что плотность импульса тока регулируют в пределах 100...600 A/ììjh при длительности 10 ".. . 10 с.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1. Авторское свидетельство СССР

% 271475, М.Кл. B 21 В 37/08, опубл.

1969.