Способ обработки металлов давлением

Способ обработки металлов давлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Соцналнстнческнх

Республнн (ii) 829226

l -. (61) Дополнительное к ввт. свнд-ву (22) Заявлено 12.04.79 (2l j 2750)33/22-02 с присоединением заявки РЙ— (23) Приоритет—.(5! )М. Кл.

В 21 В 21/00 .

В 21 В 45/02

В 21 В 1/00

В 21 В 17/00

В 21 С 1/00, (53) УЛК 621.77.04. (088.8) Гееудауатеаииый комитет

СССР пп делан изабретеиий н открытий

Опубликовано 1505.81. Бюллетень J% 18

Дата опубликования описания 1605.81 (72) Авторы изобретения

E. хнин, В. В. Кириченко, К. А. Иванов, Ю. Г. Гуляев, А. и Ю. Д. Угрюмов

Днепропетровский ордена Трудового Красного Зна металлургический институт (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к обработке металлов давлением при температурах от -15)(+100} до 400 — 650 — 800 — 1250 С и может быть использовано в технологических процессах черной и цветной металлургии.

Известен способ холодной прокатки, содержащий деформацию предварительно охлажденной заготовки инструментом и принудительную подачу перед очагом деформации поочередно жидкой углекислоты и мелкодисперсной смазочно-охлаждатрщей жидкости (1J.

Применение данного способа ограничено заготовками из сталей ферритного и ферритно.перлитного к. ассов и диапазоном температур холодной де ао:.а.лд,:..

Условия деформ,-.ро. нкя при холодной прокатке опрсделяются механическими свойствами материала и ограничены применяемыми малыми угламл . ах:-:этэ, Поочередная подача смазки и охладнтеля ча охлажденную от

-60 до +100 С заготовку может привести к значительному загустелию смазки или смазочно-охлаждающей смазки, что не приведетк: ее замерзанию, а следовательно, к кристаллизации и охрупчиванию. Поэтому условия захвата при холодной прокатке качественно измениться не могут.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ холодной про-. катки труб, содержащий предварительное нанесение смазки и охладителя на заготовку, задачу заготовки в очаг деформации и деформацию заготовки наружным и внутренним инструментом (валками на оправке) (2).

Недостаток, этого способа заключается в том, что нанесенная смазка способствует уменьшению коэффициента трения и усилию прокатки (но не обладает абразивным действием), делает процесс деформации практически неосуществимым иэ-за низкого трения при захвате.

Цель изобретения — повышение качества поверхности прокатываемых труб. путем обеспечения переменной величины коэффициента трения по длине очага деформации.

Для достижения этой цели предлагаемый способ обработки металлов давлением, содержащий предварительную подачу смазки и охла40

3 82Ягг дителя на заготовку, задачу заготовки в очаг деформации и деформацию заготовки инструментом, на заготовку дополнительно подают мелкодисперсный лед. Мелкодисперсные частицы кристаллов воды (льда) обладают при низких, температурах абразивными свойствами, которые сравнимы по жесткости с природными абразивами.. Причем абразивные свойства льда усиливаются по мере снижения его температу. ры и убывают с ее повышением. Вначале, в 1О момент захвата, находясь между смазкой и инструментом, частицы за счет своих абразивных свойств снижают действие смазки, уменьшают вероятность пробуксовки и увеличивают трение при захвате. В дальнейшем при установившемся процессе деформации в результате расплавления льда, он выполняет роль охладителя инструмента, смазки и заготовки.

Способ осуществляется следуницнм образом.

На поверхности заготовки и инструмента или только на заготовку, имеющую температуру холодной от -25 до +100 С, теплой

400 — 650 С или горячей 800 — 1200 С деформации, подают смазку и охладнтель, например при горячей и теплой деформации — стеклосмазку, так чтобы обеспечивался равномерный ее слой. Подачу осуществляют, например, опусканием заготовки в расплав стекла, напылением стеклопорошка на поверхность заготовки, 3о трением и другими. Смазанную заготовку задают в очаг деформации. При деформации заготовки с равномер,:ым слоем стеклосмаэки на ее поверхности трение в зоне контакта не обеспечивает нормального захвата, что обусловливает потерю устойчивости процесса, появление на поверхности деформируемых изделий разрывов, трещин и других видов брака. Раэнотолщинный слой смазки обуславливает неравномерность деформации.

Для обеспечения нормальных условий начала процесса (захвата) и процесса деформации, подают охладитель и трение в зоне захвата, усиливают подачей на поверхность заготовки мелкодисперсного льда, охлажденн го от

-15 до -100 С, который в данном случае выполняет функции абразива, способствуя выравниванию условий трения с наличием смазки, захвату в момент касания заготовки с инструментом.

Кристаллический лед в начальный момент захвата при деформации выполняет роль абразива, твердость и стойкость которого зависят от исходной температуры льда, обеспечивая в начальный момент нормальный захват за счет повышения коэффициента трения.

После захвата происходит резкое снижение температуры льда, мелкие кристаллы которого расправляются и теряют свою жесткость.

6 4

Пропорционально повышению температуры оплавляются прежде всего наиболее тонкие, острые грани кристаллов льда, что резко снижает его абразивные свойства непосредственно после захвата, и он выполняет роль охладиУ теля-инструмента и смазки заготовки. Высокие удельные давления, сопровождающие процесс обработки также способствуют снижению абразивных свойств кристаллов и дополнительно усиюшвают оплавление кристаллов. Развитая поверхность кристаллов льда способствует хорошей их сцепляемости с поверхностями заготовки и инструмента. Температурный интервал мелкодисперсного льда обусловлен тем, что при температурах выше — 15 С лед, соприкасаясь с инструментом, например нри холодной деформации, не успевает обеспечить начало деформации (захват металла валками при прокатке), а при температурах ниже о

-100 С снижает смазочную активность смазок даже при горячей деформации и вследствие быстроты протекания процесса деформации повышает трение в зоне контакта и очаговой зоне.

Нанесение мелкодисперсного льда производят и на инструмент, в частности на валки.

Способ обработки металлов давлением используют при холодной, теплой и горячей прокатках, а также при теплом волочении и прессовании.

Мелкодисперсный лед получают пропусканием распыленной через форсунку водо-воздушной смеси (с помощью пылесоса) с различными химическими присадками сквозь холодильную камеру, охлаждаемую хлапагентом, например, сжиженным азотом.

При холодной прокатке .деформацию заготовок производят при их исходной температуре о

5 — 25 С .на лабораторных станах ДМети 15—

30 и ХПТ вЂ” 32. Деформируют ст. 3, ст. 45, свинецс отверстиями от15 — 25% за проход на стане 15 — 30 до 45 — 65% на стане ХПТ.

Мелкие кристаллы льда охлаждают до о

-20 С и подают на заготовку. Растрескиванне концов уменьшается на 15 — 18%, стабильность размеров готовых изделий увеличивается.

Замер температур заготовки и валков на всем протяжении очага деформации показывает нх снижение на 12 — 18%, по сравнению с контрольными.

Теплая деформация заготовок используется при прессовании, периодической прокатке, волочении и др. Заготовка имеет температурный интервал 400 650 С. Нанесение смазки на заготовку производится преимущественно окунанием, напылением, вследствие того, что процесс теплой деформации является предчиь товым или чистовым и характеризуется отно829226 6 к технологической смазке, време ио„в мс мент начала контакта заготовки с инструментом, увеличивает трение равносильно временному увеличению шероховатости контактных iÿ-верхностей, улучшая тем самым условия захвата, и снижает его при установившемся процессе, что приводит к повышсншо качества поверхности прокатываемых труб.

Способ обработки металлов давлением, сс держащий предварительную подачу смазки и охладителя на заготовку, задачу заготовки ь очаг деформации и деформацию заготовки ин струментом, отличающийся тем, что, с целью повышеши качества поверхности прокатываемых труб путем обеспечения переменной величины коэффициента трения по цлине очага деформации, на заготовку перед очагом деформации дополнительно подают мелкоцчсперсный лед.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Х 2627418/22-02, кл. В 21 В 21/00, 1968.

2. Розов Н. В. Холодная прокатка стальных труб. М., "Металлургия". 1977., с., 62, 154.

Составитель. Н. Ларина

Техред М. Рейвес Корректор Н. Бабинец

Редактор Т. Гыршкан

Заказ 3173/44 Тираж 888 Подпйсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по,делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сительно небольшими размерами заготовки.

Температура заготовки соответствует температуре наносимой смазки.

При теплой деформации заготовки с нанесенной на ее поверхность смазкой подают охладитель и мелкодисперсный лед от -40 до

-60 С, что обусловлено температурой дефор-мации, обеспечивающей оплавление и испарение льда в зоне захвата. Размеры очага деформации также корректируют значения тем- Формула изобретения ператур охладителя.

При горячей деформации заготовку, нагретую до 800 — 1250 С, перед прокаткой на сортопрокатном стане покрывают равномерно расплавленной стеклосмазкой. Нанесение смазки производят преимущественно напылением из-за ее размеров, хотя можно и окунанием. При поступлении заготовки в валки на нее или на валки подают мелкодисперсный лед с помощью форсунки-распылителя, который имеет от -60 до -100 С. Такая температура льда обусловлена условиями горячей прокатки, при которых лед сохраняет свою охлаждающую способность на протяжении всей зоны захвата, длина которой определяется д размерами валков.»

Предлагаемый способ, обеспечивающий внесение мелкодисперсной твердой ледяной крошки перед очагом деформации дополнительно