Способ подготовки заготовки из тугоплавких металлов к прокатке

Способ подготовки заготовки из тугоплавких металлов к прокатке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛ ИСАНИЕ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 24.03.81 (21) 3262735/22-02 с присоединением заявки 1те (23) Приоритет

Опубликовано 23.09.82. Бюллетень М 35

Дата опубликования описания 25.09.82 (5l)M. Кл.

В 21 В 19/00

В 21 В 45/02 фЫудврстваеы6 квинтет

ФСТР вв делам кзоеретевий н открытий (5З) УДК 621.714. .02 (088.8) g(gy@.-»... =:

i 11АтЕНП О

ХИМЫЧЕСцАЯ 3%A.И. Н. Потапов, Н.М. Вавилкии, M.À. Áîíäàðå

А.M. Уманский и В.М. Изотов (72) Авторы изобретения

ИИ%9

Московский ордена Октябрьской Революции

Красного Знамени институт,-рталфи сплавов (71) Заявитель (54) СПОСОБ IlOL|K)TOBKH ЗАГОТОВКИ ИЗ ТУГОПЛАВКИХ

МЕТАЛЛОВ К ПРОКАТКЕ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается подготовки заготовки иэ тугоплавких металлов и сплавов к прокатке.

Известен способ подготовки заготовки для волочвния, включающий нанесение на заготовку в печи покрытия, такого как тальк, каолин, пиропилит, графит, слюда с добавками гудрона, резины и полимеров на базе кремния, соли 1 ).

IO

Эти материалы покрывают заготовку, предохраняя ее от окисления. Однако эта же пленка, являющаяся смазкой, в значительной степени снижает эффективность таких методов обработки давлением как продольная и винтовая црокатка, в которых при деформации подготовленных таким образом заготовок наблюдается ухудшение условий захвата металла валками, про,скщтьзыванне и торможение заготовки в 20 отайе.

Известен также способ подготовки к прошивке, включающий нанесение на задний конец заготовки на длине, составляю2 шей 1-3 ее диаметра, мелкозернистого порошка кальдита, способствующего увеличению коэффициента трения и, соответственно, тянущих сил, создаваемых валками E2g.

Этот способ не подходит для подготовки к прокатке заготовок ю тугоплавкн» металлов, так как значительная часть по» верхности заготовки не защищена от окисления с образованием жидких и летучих окислов (например, Мо01 и МоО )„ .которые, помимо потерь металла, приводят к нарушению стабильности процесса прокатки и снижению таким образом производительности оборудования и повышению процента бракованных изделий.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ подготовки заготовки. иэ тугоплавких метал1 лов к прокатке, включающий беэакислительный нагрев заготовки до температуры прокатки, выдержку ее на воздухе в течение 4-10 с и нанесение на наруитиуто поверхность заготовки под давлением" "

959

3 кристаллического фрикционного покрытия (3 .

В данном случае улучшаются условия .захвата металла валками, но выдержка за готовки на,воздухе после нагрева до тем- 3 пературы прокатки и последующее нанесение фрикционного материала на наружную поверхность заготовки приводит к значи„тельным потерям тепла. В результате окисления теряется дорогостоящий металл, 10 происходит насьпцение окислами поверхностного слоя заготовки и ослабление в результате этого связей между отдельными зернами в структуре тугоплавкого металла, что приводит к снижению плести- 13 ческих свойств, и качества поверхности прокатанного изделия. При нанесении фрикционного материала и последующей прокат ке мелкие кристаллические, частички, проникая под давлением в межзеренные щ границы, способствуют образованию трещин и других поверхностных дефектов на полученном изделии.

Цель изобретения — улучшение качества проката. и

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу подготовки заготовки из тугоплавких металлов к прокатке, о включающем безокислительный нагрев заготовки под прокатку и нанесение фрик- Зй ционного покрытия на ее наружную поверхность, покрытие наносят до нагрева под прокатку в виде фосфатной пасты, . имеющей состав: алюмохромфосфат 5-15, огнеупорная глина 45-80о и остальное—

35 вода, на предварительно подогретую до температуры 80-95оС заготовку.

Предлагаемый способ позволяет защитить заготовку от окисления при нагреве, способствует надежному захвату заготовки при прокатке и защите поверхнос-. ти от загрязнения.

Способ подготовки заготовки из тугоплавкого металла осуществляется следующим обрезом.

Заготовку зацентровывают и подают по транспортирующему устройству в печь предварительного подогрева, где ее нагревают до температуры 80-95 С. Затем на ее наружную поверхность наносят фосфатную пасту и подают к индукционной печи, где ее нагревают до температуры прокатки. Нагрев осуществляется в атмосфере нейтрального газа или в вакууме.

И процессе нагрева компоненты, входящие в состав фосфатной пасты, спекаются и образуют на поверхности заготовки плотную защитную пленку, предотвращающую окисление поверхностных слоев ме856 4 талла и способствующую стабильному захвату и протеканию процесса прокатки. . Предварительный подогрев заготовки применяетсм для ускорения процесса высыхания фосфатной пасты и получения ппотной защитной корки толщиной 0,21 мм. Подогрев до температуры (80оС приводит к замедленному высыханию пасты и неравномерному распределению полученного покрытия на поверхности заготовки. При подогреве до температуры > 95 С вода; входящая в состав пасты, слишком быстро испаряется и образует в высохшей корке мелкую пористость, нарушая зашитную функцию покрытия (через образовавшиеся поры кислород воздуха проникает к поверхности заготовки и окисляет металл).

Я елкодисперсный порошок огнеупорной глины, используемый в качестве одной из компонент фосфатной пасты, оказался наиболее приемлемым с точки зрения образования на поверхности заготовки проч- . ного сплошного покрытия. Частички глины,,связанные между собой за счет алюмохромфосфата и образующие плотную защитную пленку на заготовке, препятствуют irpoникновению кислорода воздуха к поверхности тугоплавкого металла.

Если содержание огнеупорной глины в фосфатной пасте будет .<45, то на поверхности заготовки получится слишком тонкий слой защитной: пленки, которая:. будет слабо препятствовать проникновению кислорода воздуха к поверхности заготовки при транспортировке нагретого металла к стану, и поверх защитной пленки осядут жидколетучие окислы тугоплавкого металла. Эти окислы, являясь смазкой, будут препятствовать захвату заготовки валками и стабильному протеканию процесса прокатки.

При содержании огнеупорной глины

> 80 получается очень густая паста, которую, с одной стороны, тяжело наносить на поверхность заготовки, а с другой после нагрева заготовки под прокатку покрытие оказывается очень хрупким и откалывается с поверхности металла при транспортировке заготовки к стану, теряя таким образом свою защитнуюфункцию.

При содержании в фосфатной пасте (5% алюмохромфосфата из-за недостатка связующего материала защитная пленка получается пористой и легкосыпучей и не является позуому препятствием для кислоррда воздуха. При содержании алюмохромфосфата у 15 частички огнеупор5 959856 6 бретения составит 40-60 тыс.руб.

Р фор мула изобретения

Способ подготовки заготовки иэ туго

Заготовки с нанесенным на их поверхность покрытием, включающим 45% огнеупорной глины, 5% алюмохромфосфата и

50% воды (после нагрева под прокатку), в процессе их транспортировки к стану окислялись в некоторой степени кислоплавких металлов z прокатке, включаюродом воздуха. Поэтому на поверхности щий безокислительный нагрев заготовки заготовки присутствовали в небольшом под прокатку и нанесение фрикционного количестве жидкие окислы молибдена.

И покрытия на ее наружную поверхность, Это .однако не оказало заметного влияния отличающийся тем,что,с на захват металла валками и процесс винтовой прокатки. Заготовки после процелью улучшения качества проката, покрытие наносят до нагрева под прокатку ной глины будут покрыты сверху избытком катки не имели на поверхности какиесвязующего материала, у которого фрик- либо, дефекты. ционные свойства гораздо хуже, чем у Пример 2. При нанесении: на глины. Это приводит к тому, что коэффи- заготовки при < = 95 С фосфатной пасты, циент трения при прокатке заготовок с включеющей 80% огнеупорной глины, таким покрытием значительно снижается, 15% алюмохромфосфата и 5% воды, на их что, в свою очередь, обуславливает не- . поверхности образовывался слой эначи.стабильность процесса винтовой прокатки, тельной толщины (до 1мм),,который хоторможение заготовок в стане. рошо предохранял молибден от окисления

Вода служит в данном случае для созда 10 на воздухе. Процесс винтовой прокатки ния необходимой консистенции фосфатной ° молибдена в данном случае протекал пасты, позволяющей быстро нанести по- стабильно, поверхность заготовки после про крытие на поверхность заготовки и по- катки была чистая,без трещин и закатов. лучить прочный беспористый защитный Здесь нужно отметить, что образование за- ,слой. Так как данное покрытие включа- 15 щитного слоя толщиной до 1-1,5мм. приво ет в себя тугоплавкие составляющие, то;дит к черезмерному расходованию материепри последующем нагреве заготовки до, лов, входящих в фосфатную пасту. температуры прокатки 1400- 1600©С Пример 3. На молибденовые зане происходит сплавления компонентов готовки наносили при t =90 С фосфатную покрытия. Отсутствие жидкой фазы на 2р пасту, состоящую из 60% огнеупорной поверхности заготовки позволяет повы- глины, 10% алюмохромфосфата и 30% восить коэффициент трения при захвате ме- ды. После нагрева под прокатку на поталла валками и в процессе прокатки, . верхности заготовки получали прочное что дает возможность применять, напри- плотное покрытие тогпциной 0,2-0,3 мм. мер при винтовой прокатке, повышенные gg Все десять заготовок спеченного молиб-! степени деформации за проход и большие дена с этим покрытием были прокатаны углы подачи . При прокатке полученное без торможения в стане. На поверхности из фосфатной пасты покрытие отделяется; металла после прокатки трещин, плен, О от заготовки, не загрязняя ее поверхнос- закатов или цругих дефектов не наблюдати, и в то же время оно обеспечивает M ли. Яеталлографический анализ прокатаннадежную защиту металла от окисления ных заготовок показал отсутствие окисво время транспортировки заготовки ления поверхностных слоев металла. Это к стану. позволяет использовать такие заготовки

Пример ) Проводилась подго- для дальнейших операций (например, Ра = товка заготовок спеченного молибдена KGTKB на станах ТПТР) без дополнительд =80 мм к винтовой прокатке н про3$ ной механической обработки. шивке. За базовый объект был принят кзвестЗаготовки нагревали до температуры ный способ псдготовки заготовки иэ туго80 С и наносили на всю наружную по- плавких металлов, включающий нагрев верхность фосфатную пасту, которая вы- заготовки до температуры прокатки, вы40 сыхала в течение 3-5 с, образуя проч- держку ее на воздухе в течение 4-10 с ную защитную пленку. Затем заготовки и нанесение на всю поверхность заготовки подвергали индукционному нагреву до под давлением кристаллического фрикционтемпературы прокатки в атмосфере арго- ного материала. на и деформировали на стане винтовой прокатки при t = 1450 С.

4$

По сравнению с ним экономический эффект от внедрения предлагаемого изо7 . 959886 8 в виде фосфатной пасты, имеющей состав: 1. Патент Франции М 1555636, алюмохромфосфат 5=15%, огнеупорная кл. В 21 f, опублик..1968. глина 45-80%, и остальное — вода, на 2. Авторское свидетельство СССР предварительно подогретую до температу- Ъ 533407, кл. В 21 В 19/06, ры 80 9 фС заготовку. g оцУблнк. 1 9 5.

3, Авторское свидетельство СССР

Источники информации, % 791438, кл. В 21 В 19/02, принятые во внимание при экспертизе опублик. 1979.

Составитель Л. Матурина

Редактор В. Лазаренко Техред Е,Харитончик Корректор П. Бокшан.

Заказ 7094/11 тираж 845 Подписное

ВНИИПИ Государственного камитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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