Образец для моделирования процесса прокатки Советский патент 1986 года по МПК B21B1/00 

Изобретение относится к металлургии, а точнее к области прокатного производства, и может быть исполь- зовано при прокатке сортовой стали и заготовок.

Цель изобретения - повышение точности определения влияния неравномерного температурного поля по сечению раската на параметры процесса прокатки и экономия материала образцов при исследованиях.

На фиг.1 показан образец, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сбоку, н фиг.З и 4 - разрез А-А на фиг.1 (варианты составного образца и сравнительного элемента).

Образец состоит из составной . части кп со слоями 1,2,3 и сравнительного образца и , соединенных между собой.

Для получения модели неравномерного температурного поля по сечению раската предлагаемый образец помещают в нагревательную печь. При нагреве постоянным источником тепла происходит равномерный нагрев по сечению металла, сравнительного элемента и и слоев 1,2 и 3 составного образца HI . Если сопротивление, деформации материала слоя 3 меньше сопротивления деформации материала слоя 2, а сопротивление деформации ви материала слоя 2 меньше сопротивления деформации материала слоя 1, т.е. при одинаковой температуре

,

то изотермы имеют форму концентрических окружностей, а материалы слоев составного образца с различным сопротивлением деформации при одинаковой температуре дают возможность, моделировать неравномерность температуры по сечению раската, а именно уменьшение температуры от центра к поверхности. А так как среднее сопротивление деформации по сечению составного образца равно сопротивлению деформации металла сравнительного элемента, который моделирует равномерное температурное поле по сечению раската, то при исследованиях, сравнивая результаты прокатки сравнительного элементами составного образца можно с высокой точность оценить влияние неравномерного температурного поля по сечению раската на параметры процесса прокатки.

В случае когда 6uj , можно моделировать уменьшение температуры от поверхности к центру. Для изготовления образца для моделирования процесса прокатки при перепаде температур по сечению 50°С (уменьшение от центра и поверхности) берут, например, следующие марки стали: для слоя 1 - сталь 60С2, для слоя

2 - сталь 45 и для слоя 3 - сталь 3.

Пример. Образец в сечении представляет собой квадрат со стороной 40 мм. Площади поперечного сечения слоев составного образца равны

соответственно F. 638, мм ; р2 0 РЗ 642 мм. Образец нагревают до и прокатывают в валках диаметром 300 мм со скоростью 1 60 об/мин и с обжатием 4h Ю мм.

При,таких условиях (t 1000 С. ;

) сопро ,25 и тивление. деформации металла слоев

и,8

составного образца равно соответственно для стали 60С2 ,33 кгс/мм, для стали 45 ,57 кгс/мм и для стали 36и.,37 кгс/мм . Среднее сопротивление дефор1 ации по сечению составного образца равно

- l ---,j,,, Г .

Следовательно, для сравнительного элемента необходимо подобрать марку стали с сопротивлением де- формации ,7 кгс/мм при t 1000 С, ,25 и UCP 6 с .

Такое значение сопротивления деформации при указанных условиях имеет сталь 45. Таким образом, сравнительный элемент выполняют из стали 45 (один из слоев и сравнительный элемент выполнены из одного материала) .

Образец, собранный из описанных марок стали, позволяет моделировать перепад температур от поверхности к центру, равный .

При увеличении количества слоев точность получения реального температурного поля можно увеличить, а при использовании различных марок стали можно моделировать перепад температур больший или меньший, чем разность температур между поверхностью и центром в описанном примере.

Предлагаемый образец для моделирования процесса прокатки может быть

использован в лабораторных и промыш ленных условиях с целью повьшения точности определения влияния неравномерного температурного поля на параметры процесса прокатки.

Повьшение точности определения влияния неравномерного температурного поля по сечению на параметры процесса прокатки достигается-за счет того, что среднее сопротивление деформации металла по сечению составного образца равно сопротивле нию деформации металла сравнительно го элемента,т.е. составной образец моделирует раскат с неравномерным температурным полем по сечению, а сравнительный элемент - с равномерным полем. И так как образец и срав .нительный элемент нагревают и прока205944

тывают в одинаковых условиях, то при сравнительном анализе рез ультатов прокатки можно с высокой точностью определить влияние неравномерного 5 температурного поля на параметры процесса прокатки.

Экономия материала образцов обеспечивается за счет того, что при исследованиях не требуются сравнитель- ц ные образцы.

Использование предлагаемого изобретения позволит повысить производительность обжимных и сортовых станов за счет совершенствования тех- (5 нологии прокатки и режимов деформации, которые могут быть рассчитаны с учетом влияния реального температурного поля по сечению раската на параметры процесса прокатки.

Физ.

А-А

.

А-А

Фиг