Способ определения параметров прокатки Советский патент 1984 года по МПК B21B19/04 G01N1/00 

,1I

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при разработке технологии прошивки, ковки и других сталей и сплавов с регламентированной структурой конечного продукта.

Известен способ определения параметров прошивки, включающий винтовую прокатку заготовок, нагретых до температур прошивки, без оправки при регулировании углов подачи валков так, чтобы входная скорость заготовки была равна входной скорости заготовки при ее прошивке на оправке, и определение оптимального обжатия при определенной температуре, соответствующего вскрытию полости в заданном сечении заготовки ClJ.

Однако известный способ не позволяет определить разовые деформации и междеформадионные паузы, .необходимые дпя получения регламентированной структуры.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является способ определения параметров прокатки включающий нагрев образцов для различных температур прокатки, испытание их на скручивание и использование полученных данных Для расчета параметров прокатки. Оптимальную температуру нагрева определяют по максимальной величине угла скручивания при разрушении образцов C2J.

Кроме того, можно определить интервал величины общих деформаций, при которых еталь деформируется без разрушения при выбранной температуре.

Данный способ не обеспечивает достаточной точности выбора параметров прошивки. йз1бранные с его помощью параметры, приводят к получению разнозернистой структуры и аномально крупных зерен в однофазных сталях и сплавах при горячей их обработке.

Кроме того, указанный способ не позволяет определить разовые деформации при ци1слическом приложении нагрузки и длительность меяиеформационных пауз, которые в значительной мере оказывают влияние на конечную структуру металла,

Структура металла является важнейшей комгшексной характеристикой качества изделия. Она обуславливает его механические, коррозионные и ряд других эксплуатационных харак10742

теристик. Структура однофазных сталей и сппавов, получаемая при прошивке с параметрами деформации, выбранными с помощью известного способа, характеризуется значительной разнозернистостыо и грубозернистостью, которая сохраняется в готовых трубах и является несправимым браком.

Цепь изобретения - повышение 10 качества прокатанных труб более точного выбора оптимальных параметров прошивки..

Поставленная цель, достигается тем, что согласно способу определес ния параметров прокатки, включающему нагрев образцов до различных температур, испытание их на скручивание и использование полученных данных для расчета параметров про цесса, скручивание образцов осуществляют прерывисто с различными величинами разовых углов пбворота, пауз и циклов скручивания, затем фиксируют закалкой микрострук5 туру образцов и используют для расчета параметров прошивки данные образцы, микроструктура которого соответствует заданной.

Предложенный способ позволяет обеспечить получение прокатан1й1Х труб заданной техническими условиями структуры, а следовательно, с необХОД1ШЫМИ качественными характеристиками.

Суш:ность способа заключается в следующем.

Дпя определения параметров образец из материала заготовки прерывисто скручивают/ при разных температурах, разными единичными и общ}п-1и углами поворота при разных междеформационных паузах. После этого образец охлаждают в воде и изучают микроструктуру. При этом фиксируют параметры таких образцов, микроструктура которых соответствует заданной. Далее, исходя из режимов скручивания, с помощью которых получена заданная микроструктура, по известным расчетным зави0 симостям определяют оптимальные темпер атурно-деформационные параметры прошивки.

Температура нагрева образцов выбирается исходя из общеизвестных 5 принципов выбора температур дпя определенных групп сталей также, как в известном способе-прототипе) с интервалом, как правило, через 3. с учетом возможностей совреме ных средств нагрева и контроля тем пературы.. Установлено, что для получения регламентированной величины ерна в структуре готовых труб необходимо на прошивном стане задавать не только температуру и обпото степень деформации, но также и частные деформации ( единичные обжатия} и продолжительность междеформационных пауз. Величины частных деформаций, общей деформации, продолжительность междеформационных пауз определяются расчетом на основе анализа технических возможностей прошивных станов. Поэтому перед выбором параметров скручивания определяют расчетом возможные деформацио ные параметры, присущие данному стану при производстве гильз определенного сортамента. Пример расчета для прошивного стана 30-90 при прошивке заготов ки 050 мм из стали 08X18Н ЮТ в ги зу 50x5 мм при угле подачи 15. Поскольку основная деформация з готовки при прошивке осуществляетс как известно между валками и оправ кой, деформационные параметры опре делягот на этом участке. Частная де формация каждого участка гильзы ос ществляется валками в процессе про движения гильзы в осевом направлен на величину шага подачи. Шаг подачи при использованной в нащем эксперименте настройке стана составля ет 5 мм. Величину частных деформаций определяют по изменению толщины стенки гильзы по мере продвижения ее в очаге деформации, т.е. через каждые 5 мм, по формуле где Д8 - разность между начальной толщиной стенки ( напр мер, у носка оправки и толщиной стенки через 5 м от начальной; S - начальная толщина стенки i У носка оправки, как показали измерения, мм. В сечении, находящемся на расстоянии 5 мм от но ка оправки, толщина стенки 18 мм. Разность между ними составляет 4 м Таким образом, частная деформация 4 в первом цикле деформации при прошивке составляет 1 °° «2%. Второй цикл деформации осуществляется, начиная от сечения с толщиной стенки 18 мм (S 18 мм) до следующего сечения, находящегося на расстоянии 5 мм (толщина стенки в этом сечении 13,5 мм) 45 18-13,5 4,5 мм р. 100% 25% 218 мм Величины частных деформацией в нашем эксперименте колеблются 7 от 18.до 30%. Средняя частная деформация составляет 26%. При угле подачи в 5° и шаге подачи 5 мм число частных обжатий составляет 13. Общая деформация составляет 26% 13 обжатий 338%. Установлено, 4JO из-за цикличности процесса прошивки после деформации данного участка заготовки валками следует период отдь1ха до тех пор, пока данный участок заготовки снова войдет в валки; Время пауз между частными деформациями ( время половины оборота заготовки для двухвалкового стана) определяют, исходя из формулы , (2) число оборотов заготовки; где Пз число оборотов валков; п диаметр валков в выходном сечении; диаметр заготовки; коэффициенты скольжения и 1г овальности заготовки; угол подачи. При использованной в эксперименте настройке стана параметры, входящие в приведенную формулу, имеют следую щие значения Пр 15 об/мин Dg « 270 мм; Вз 50 мм; т х рав1; L и ЕХ 15°; Cos/j 0,96. 21°., Таким образом, п , 3 50 0,96 78 об/мин. ( в секунБремя одного оборота -,т - -II0,77 с. (3) Время половины оборота Т 0,77 : 2 0,38 с.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОКАТКИ, включающий нагрев образцов до различных температур прокатки , испытание их на скручивание и использование полученных данных для расчетапараметров прокатки,, о тл и чающийся тем, что, с целью повышения качества прокатанных труб путем более точного выбора оптимальных параметров прошивки, скручивание образцов осуществляют прерывисто с различными величинами разовых углов поворота, пауз и циклов скручивания, затем фиксируют закалкой микроструктуру образцов и используют для расчета,параметров щ)отйв1аГ данные , микро-. О) структура которого соответствует з аданной.