Способ прокатки листовой стали Советский патент 1980 года по МПК B21B1/38 

получении листов для офсетной печати пз низкоуглеродистой конструкционной стали 2.

Недостаток этого известного способа состоит в том, что он предусматривает прокатку листов в валках с очень малой шероховатостью (гладких валках) 9-11 классов по ГОСТ 2789-73. Прокатка нержавеющих листов в столь гладких валках сопровождается многими отрицательными явлениями. Во-первых, при прокатке относительно толстых листов Б гладких валках из-за малого трения затрудняется захват металла валками. Валки буксуют относи тельно задаваемой полосы. При этом вязкая нержавеющая сталь налипает на поверхность валков, ухудшает качество поверхности прокатываемых листов, вызывает необходимость проведения более частых перевалок и перешлифовок валков. В результате стойкость валков снижается, уменьшается производительность стана.

Целью изобретения является повышение стойкости валков, производительности стана и качества проката при производстве нержавеющей стали.

Поставленная цель достигается тем, что деформацию в чистовых проходах осуществляют в валках с однонаправленной продольной шероховатостью, равной 0,01-0,5 величины шероховатости валков для черновых проходов, а деформацию в черновых проходах ведут в валках с шероховатостью произвольного типа. Под однонаправленной продольной шероховатостью здесь понимается шероховатость с неровностями в виде прямолинейных рисок, направленных вдоль (параллельно) направлению прокатки (перпендикулярно образующей бочки валка). Шероховатость с произвольным типом направления неровностей - шероховатость, неровности которой имеют различные направления по отношепию к образующей бочки рабочего валка (ГОСТ 2789-73). Шероховатость произвольного типа характеризуется одинаковыми свойствами в различных направлениях.

Таким образом, по предлагаемому сиособу прокатку листов в черновых и чистовых проходах ведут в валках с различной направленностью шероховатости, т. е. в валках с различной фактурой микрорельефа поверхности, с различным типом расположения микронеровностей.

Сущность предлагаемого способа состоит в следующем.

Коэффициент трения между валками и полосой при прокатке существенно зависит от величины шероховатости и типа направления микронеровностей иоверхности валков. С увеличением шероховатости валков коэффициент трения ири холодной прокатке, как правило, возрастает.

Кроме того, известно (см. те же источники), что при одинаковой величине шероховатости наибольшие значения коэффициента трения достигаются в случае, когда шероховатость имеет произвольный тип направления неровностей, т. е. в случаях одпородной шероховатости, когда микронеровности равномерно распределены по всей поверхности и нельзя выделить какого-либо преимущественного направления. Общеизвестно также, что с увеличением коэффициента трения при прочих равных условиях улучшается захватывающая способность валков, увеличивается предельный угол захвату.

Следовательно, на станах полистной холодной прокатки иержавеющей стали целесообразно черновые проходы, когда из-за относительно большой толщины листов затруднен их захват валками, выполнять в валках с большой шероховатостью, шероховатостью, обеспечивающей высокий коэффициент трения. Кроме этого, необходимо в черновых проходах применять валки с шероховатостью произвольного типа, обеспечивающей максимальную захватывающую способность.

При чистовых проходах в процессе прокатки листов из нержавеющих сталей необходимо снижение энергосиловых параметров (усилия прокатки, момента прокатки, расхода энергии) и достижение максимальной гладкости поверхности. Во многих случаях поверхность листов из нержавеющей стали после прокатки подвергают шлифовке и полировке до высокого класса чистоты (см., например, Мелешко В. И. и др. «Отделка поверхности листа, 1975, с. 256-259). Поэтому после прокатки в чистовых проходах стремятся иметь поверхность листов с минимальной шероховатостью. Поскольку при прокатке в чистовых проходах листы, уже имеют сравнительно небольшую толщину, трудностей с захватом их валками не возникает. Для уменьшения шероховатости поверхности листов в процессе прокатки необходимо применять валки с весьма гладкой поверхностью. В этом случае будет происходить сглаживание первоиачально шероховатой поверхности. Высокую чистоту поверхности прокатных валков можно обеспечить путем их шлифовки и полировки до высоких классов чистоты. При этом в процессе шлифовки и полировки поверхность валков приобретает однонаправленную шероховатость - с продольным типом расположения микронеровностей (микрорельеф, у которого риски на поверхности ориентированы поперек образующей бочки валка, т. е. вдоль направления прокатки листов).

Важно отметить, что при продольной шероховатости валков (риски ориентированы вдоль направления прокатки) в очаг деформации при прокатке попадает минимальное количество смазки, а следовательно, создаются наиболее благоприятные уелоВИЯ для выглаживания поверхности прокатываемого металла. Причем этот эффект усиливается при увеличении обжатия -за проход, которое должно быть в чистовых проходах при холодной прокатке нержавеющих листов на станах типа 2800 завода «Запорожсталь не менее 5%.

Величина однонаправленной шероховатости валков, применяемых в чистовых проходах, должна быть равной 0,01-0,05 величины шероховатости валков для черновых проходов. Эти соотношения выбраны исходя из следующих соображений.

Шероховатость произвольного типа на поверхность валков для черновых проходов наиболее просто наносить путем их дробеструйной или дробеметной насадки. Эффективно нрименение также электроэрозионной обработки. При таких способах обработки валков нанести на их поверхность шероховатость величиной более 10,0 мкм Ra затруднительно. Затруднительно также получить изотропную шероховатость величиной йеньше 2,0 мкм Ra (резко снижается производительность дробеструйной обработки, ухудшается равномерность шероховатости, ее качество). Следовательно, величины 2,0 и 10,0 мкм а целесообразно принять за минимальное и максимальное возможные значения шероховатости произвольного типа на валках, иснользуемых при черновой прокатке.

При чистовой прокатке однонаправленная шероховатост-ь валков не должна быть более 1,0 мкм Ra. В противном случае ухудшается качество поверхности готовых листов. Однонаправленная шероховатость (с рисками вдоль направления прокатки) величиной 1,0 мкм легко достигается шлифовкой валков на обычных вальцешлифовальных станках. При полировке поверхности валков может быть получена однонаправленная шероховатость величиной (минимально) 0,1 мкм о, что соответствует 10 классу по ГОСТ 2789-73. Получение поверхности более высокого класса чистоты связано с большими затратами времени, требует специальных шлифовальных кругов к высокоточных шлифовальных станков. Поэтому валки с поверхностью более высокого класса применяют лишь в специальных случаях, например, при производстве кинескопной стали, листов для офсетной печати. Таким образом, величины 0,1 и 1,0 мкм Ra целесообразно принять за нижнее и верхнее значения диапазона возможной однонаправленной шероховатости валков, применяемых при чистовой прокатке.

Очевидно, что отношение минимального значения однонаправленной шероховатости (0,1 мкм) к максимальному значению шероховатости произвольного типа (10,0 мкм) составит 0,01. Второе предельное значение

получится как отношение максимальной однонаправленной (1,0 мкм) к минималь.ной произвольного типа (2,0) шероховатости. Оно равно 0,5. Следовательно, возможный диапазон отношения величин шероховатости для чистовых и черновых проходов равен 0,01-0,5. Пример конкретного исполнения способа. На стане 2800 завода «Запорожсталь

прокатывали листы из нержавеющих сталей 12Х18П10Т и 08Х18Т10 по принятой на заводе технологии (прокатка в черновых и чистовых проходах в одинаково шероховатых шлифовальных валках, величина ше° роховатости 0,2-0,8 мкм Ra) и по предлагаемому. В последнем случае прокатку листов в черновых проходах осуществляли в валках с шероховатостью произвольного типа величиной 3,0 мкм Ra и величиной 5,0 мкм Ra- Такую шероховатость валкам придавали путем их дробеструйной обработки. Прокатку в чистовых проходах вели в валках с продольной однонаправленной шероховатостью (риски располагались

вдоль оси прокатки) величиной 0,2-0,8 мкм Ra. Эту шероховатость получали после шлифовки валков. Как видно, отношение величины однонаправленной шероховатости валков для чистовых проходов к величине шероховатости произвольного типа валков для черновых проходов находилось в пределах 0,04-0,27 и попадало в указанный диапазон 0,01-0,5.

Результаты сравнения известного и предлагаемого способов прокатки показали, что применение предлагаемого способа позволяет сократить количество проходов при прокатке. При прокатке листов по известному способу количество проходов составляло 13 при прокатке листов из стали 12Х18Н10Т и 9 при прокатке листов из стали 08Х18Т1. При прокатке по предлагаемому способу в первом случае количество проходов равнялось 10, а во втором - 7. Следовательно, количество проходов сократилось на 2-3, что соответствует росту производительности стана примерно на 20%. Увеличить обжатия за проход до величины 6-14% и сократить количество проходов при прокатке листов из нержавеюшей стали оказалось возможным благодаря улучшению захватывающей способности валков с высокой шероховатостью произвольного типа (величиной 3-5 мкм Ra).

Изучение качества поверхности листов, прокатанных по известному и предлагаемому способам, показало, что, несмотря на применение грубошероховатых валков при

прокатке листов в черновых проходах, отделка поверхности готовь1х листов (после чистовой прокатки) характеризуется такими же величинами шероховатости, как и в случае применения на всех этапах прокатки гладких валков.

Формула изобретения

Способ прокатки листовой стали, включающий деформацию металла в валках с различной шероховатостью поверхности по проходам, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности стана и качества проката при производстве нержавеющей стали, деформацию в чистовых проходах осуществляют в валках с однонаправленной продольной шероховатостью, равной 0,01-0,5 величины шероховатости валков для черновых проходов, а деформацию в черновых проходах ведут в валках с шероховатостью произвольного типаИсточники информации, принятее во внимание при экспертизе

1.Патент Японии № 47-5405, кл. В 21В 1/38, опублик. в 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 590021, кл. В 21В 1/38, 1976.