Способ определения параметров очага деформации при прокатке Советский патент 1987 года по МПК B21C51/00 G01B17/04 

11

Изобретение относится к металлургии, а точнее к измерительной технике, используемой при обработке металлов давлением, и может быть применено для исследования параметров деформадии металла при его обработке Цель изобретения - повьшение достоверности исследования.

На фиг, 1 показан образед, приме- няемь й для осуществления предложенного способаi на фиг. 2 - то же, схема исследования процесса прокатки, вид сбоку; на фиг. 3 - образед, попереч

ньш разрезJ на фиг, 4 - то же, схема определения упругого сплющивания валков, при прокатке.

Способ реализуется в продессе прокатки образцов с образованными в них свидетелями в валках прокатного стана, для чего в образце возбуждают ультразвуковые колебания и регистрируют отраженные от дефектов сигналы, при этом свидетели располагают перпендикулярно направлению распространения колебаний.

Образед для исследований представ-- ляет собой заготовку, состоящую по : меньшей мере из двух блоков 1. На одной из граней 2 блоков нанесен в виде пленки слой материала, отличающегося по своим физическим свойствам от материала блоков, а блоки соединены

по граням. I

Для осуществления предлагаемого способа в валки 3 прокатного стана задают образец 4, имеющий пленочные дефекты 5, 6 и 7, расположенные в вертикальной и горизонтальной плоскостях. На неконтактных поверхностях образца закреплены ультразвуковые щупы 8, 9 и 10. При прокатке непрерьш- но с помощью этих ультразвуковых щупов измеряется глубина залегания пле- 45 прокатке свинцового образца сечениночньгх дефектов, и по ее изменению судят о течении металла в очаге де- . формации. Так, с помощью щупа 8 можно определить вертикальные гралии г очага деформации и величину уширения металла в каждом вертикальном сечении Пленочный дефект 5 расположен в плоскости симметрии образда, и расстояние

50 звукового щупа определена в 40 мм. Из свинцовых блоков размером 30х200х хбОО мм и 30x200x300 ММ склеивали образец. Грани блоков, по которым соединялся образец, представляли соего до боковой грани 11 можно измерить

в каждый момент-времени прокатки. Be- 55 °й пленочные дефекты 6 и 7. На граличина Ъ начнет увеличиваться при вхо- нях образца устанавливались ультраде образца в очаг деформации и ее

рост прекращается при выходе образца

из него.

звуковые щупы 9 и 10, соединенные с генератором ультразвука, осциллографом и реле времени (не показаны).

Щуп 9 предназначен для измерения глубины залегания дефекта 6, При положении образда 12 до входа сечения с дефектом 6 в очаг деформации рас- стояние L не изменяется. При входе исследуемого сечения в очаг деформации это расстояние увеличится до 1, зная величину L и 1 можно легко

определить величину вытяжки в каждом сечении очага деформадии,. Сравнивая скорость увеличения разницы между L и 1 со скоростью вращения валков, можно определить величину опережения и отставания в очаге деформации.

Для определения степени заполне ния вреза 13 в верхнем валке прокатного стана по длине очага деформации во время прокатки измеряют глубину залегания дефекта 7 с помощью щупа 10. Для того, чтобы ультразвуковой щуп не был поврежден во время исследований, глубина вреза 13 должна быть больще половины высоты исследуемого образца.

, При определении величину упругого сплющивания валков образец, представляющий собой две ленты-14 с расположенной между ними эластичной пленкой 15, прокатывают в валках 16, в одном из которых установлен ультразвуковой щуп 17. Зная межцентровое расстояние валков и геометрическое место пленки 15, а также величину А, определяемую при помощи щупа 17 .(см. фиг. 5), и фиксируя при каждом измерении А величину угла об , можно построить траекторию движения ультразвукового щупа, которая соответствует контуру валка.

В качестве конкретного примера осуществления предлагаемого способа рассмотрим исследование заполнения вреза верхнего валка стана 500 и определение длины очага деформадии при

( ем 60x200x600 мм с обжатием его на 2.0 мм. Ширина вреза валка составляла 50 мм. Глубина вреза валка с условием расположения на образце ультра50 звукового щупа определена в 40 мм. Из свинцовых блоков размером 30х200х хбОО мм и 30x200x300 ММ склеивали образец. Грани блоков, по которым соединялся образец, представляли созвуковые щупы 9 и 10, соединенные с генератором ультразвука, осциллографом и реле времени (не показаны).

Подготовленный образец прокатывали в валках стана, при этом в образце генерировали с помощью щупа 9 ультразвуковые импульсы, регистрируя в каждый момент,времени глубину залегания 1 дефекта 6. Полученные результаты представлены в виде следующей табл. 1,

Из приведенных в таблице данных видно, что от tp 0,25 с, до t 0,3 с, 1 L const, т.е. сечение в котором расположен пленочный дефект 8, не вошло в зону очага деформации. При to 0,31 с, 1 310 мм, т.е. сечение попало в очаг деформаци До tp 0,37 с изменение глубины залегания дефекта проходит неравномерно, начиная с t 0,38 с происходит равномерное возрастание глубц- ны залегания дефекта, что может про- исходить только при выходе его из зоны деформации Таким образом длина очага деформации будет равна разности глубины залегания дефекта при to 0,37 с и to 0,30 с и равна 73 мм.

Одновременно производилось измерение глубины залегания дефекта 7 с помощью щупа 10. Данные измерений представлены в табл. 2.

По данным, приведенным в табл. 2 видно, что в очаг деформаций сечение в котором расположен щуп 10, входит при t, 0,4 с и выходит из него при t, 0,47 с. Временной ласттаб в случае измерения длины очага дефор(t.) Время,

с

0,25 0,26 0,27 0,28 0,29 0,30 0,31 0,32 0,33 0,34 0,35 0,36 0,37 0,38 0,39 0,40

1,мм 300 300 300 300 300 300 310 319 330 342 350 361 373 384 395 406

(tr) Время,

Таблица 2

0,35 0,36 0,37 0,38 0,39 0,40 0,41 0,42 0,43 0,44 0,45 0,46 0,47 0,480,49 0,50

h,MM 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,029,0 28,1 27,3 26,7.26,0 25,5 25,2 25,2 25,2 25,2

мации совпадает с временным масштабом измерения степени заполнения вреза валка, поэтому можно определить, какому поперечному сечению очага деформации соответствует величина заполнения вреза валка. Если за точку отсчета принять начало очага деформации, то можно получить таблицу распределения заполнения вреза по его длине (табл. 3).

Аналогичным образом можно исследовать и остальные параметры очага деформации.

Технико-экономические преимущества предлагаемого способа заключаются в том, что он позволяет существенно упростить исследование параметров очага деформации, проводят его непосредственно в процессе прокатки, и осуществлять исследование поперечного и продольного течения металла. Формула изобретения

Способ определения параметров очага деформации при прокатке, включающий ввод в образец свидетелей, деформацию образца и регистрацию местоположения свидетелей в процессе деформации с помощью регистрирующего излучения, отличающийся тем, что, с целью повьштения достоверности исследования, в качестве , свидетелей используют предварительно созданные в образце плоские пленочные дефекты, которые располагают в иссле- дуемых сечениях перпендикулярно направлению распространения регистрирующего излучения.

Т а б л и ц а 1

Таблица 2

мм

о 10,0 19,0 30,0 42,0 50,0 61,0 /3,0

мм

30,029,0 28,1 27,3 26,7 26,0 25,5 25,2

Та.б лица 3

Изобретение относится к металлургии, а точнее - к измерительной технике, используемой при обработке металлов давлением, и может быть применено для исследования параметров деформации металла при его обработке. Цель изобретения - повышение достоверности исследования. Способ осуществляется при прокатке образцов с образованными в них свидетелями, в качестве которых применяют плоские пленочные дефекты с использованием ультразвуковых колебаний, возбуждаемых в образцах с помощью устанавливаемых на них щупов, при этом дефекты располагают перпендикулярно направлению распространения колебаний. В процессе прокатки регистрируются с помощью указанных щупов местоположения дефектов, по изменению которых определяют параметры очага деформации металла в продольном и поперечном направлениях течения металла. 4 ил,,3 табл. с (Л Х :о

Фи9,Г

Фи.Л

Фие.З

Редактор А.Долинич

фие. 4

Составитель И.Скоробогатский

Техред В.Кадар Корректор Г,Решетник

Заказ 2554/9Тираж 732Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4