Procédé de laminage pour améliorer la qualité des produits laminés
aux endroits subissant de grands efforts, et produits ainsi obtenus.
La présente invention a pour objet un procédé de laminage permettant d'améliorer la qualité des produits laminés aux endroits
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du profil exposées aux efforts maxima à un traitement plus poussé
que les autres parties du profil, par une réduction irrégulière du calibre, de telle manière qu'en ces endroits la matière est traitée
en vue d'atteindre un développement conforme en substance à la largeur voulue, tandis que les autres parties du profil sont empêchées
de se développer.
L'invention est basée sur le fait que le comportement de l'acier laminé sous les efforts élevés dépend du degré de travail mécanique auquel il a été soumis lors du laminage, Pour esparties qui doivent subir des efforts considérables il est désirable que ce traitement mécanique soit poussé à tel point que la structure initiale du bloom soit modifiée le plus profondément possible.
D'après les principes connus du tracé des cannelures,
on évite autant que possible une répartition Irrégulière de la réduction et ou ne l'admet que dans la mesure nécessaire pour arriver à la forme voulue du profil. Dans les différentes pièces profilées, généralement de grandes dimensions,, qui ont été laminées suivant les procédés normaux de laminage, les endroits soumis aux efforts élevés présentent spécialement là où il existe de grandes accumulations
de matière- fréquemment la structure initiale à la coulée et ne possèdent pas une plasticité suffisante, de telle sorte qu'ils sont impropres à supporter les efforts élevés.
Suivant l'invention, on procède sciemment à une répartition irré gulière de la réduction de section dans une mesure dépassant considérablement les conditions habituellement admises, pour opérer par une déformation locale aussi grande que possible un traitement extrêmement poussé des parties soumises à de grandes fatigues.
L'invention sera exposée ci-dessous à titre d'exemple
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Dans les modes de calibrage employés jusqu'ici, on passe généralement de la section approximativement carrée du bloom ou d'une section rectangulaire placée de champ (l'axe transversal correspondant à l'axe de la pièce profilée) afin que dans les premières passes il reste encore suffisamment de matière pour le patin. On connait des procédés de laminage où l'exécution du rail se fait sans boîte, c'est-à-dire où l'axe du profilé reste pendant toutes les passes approximativement parallèle" à la ligne de laminage et d'autres procédés où une ou plusieurs passes de champ y sont intercalées et enfin des procédés de laminage où l'on entrouve plus ou moins profondément le bloom soit en vue d'obtenir une largeur suffisante du patin de rail soit pour amener la transcristallite dans une posi�ic tion moins dangereuse. '
Dans les rails qui ont été laminés suivant ces procédés, on trouve encore fréquemment aux endroits où existent de grandes accumulations de matière, c'est-à-dire, par exemple, au milieu
du patin du rail., une structure primaire fortement accusée. Les
rails qui sont laminés d'après les deux premiers procédés et qui
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fréquemment pas en pleine voie- spécialement lors des fortes geléesune résistance suffisante aux efforts élevés et peuvent même se rompre déjà dans la machine à dresser.
Ces phénomènes connus ont donné lieu à de longues dis,cussions sur la posibilité d'améliorer la qualité du métal du rail . par des procédés de laminage spéciaux. On a notamment proposé le pro-
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du rail, dans le but de faire dévier la-transcristallite de sa direction perpendiculaire à la surface du patin du rail pour l'amener dans une direction aussi parallèle que possible à la surface du patin et la rendre ainsi inoffensive.
Cependant le pnésent procédé cherche surtout à détruire le plus possible la transcristallite par un traitement extrêmement poussé de la matière aux endroits critiques et à obtenir une structure de laminage convenable à grains fins et les qualités de ténacité du patin même dans le sehs transversal. Comme il n'est plus possible d'assurer dans les passes de finissage- à mesure que le profil se
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du patin du rail, le traitement essentiel de ce dernier ne peut
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que le genre de cannelure des premières passes de finissage est essentiel pour les résultats à obtenir.
Lorsqu'on procède au traitement poussé du pied du rail, on doit tenir compte du fait-que les qualités mécaniques sont plus 1\ favorables dans le sens du traitement (c-à-d. généralement dans le sens du laminage) que transversalement à celui-ci. Pour obtenir
un patin de rail résistant, il parait donc avantageux d'effectuer une déformation aussi grande que possible du patin du rail
dans le sens transversal. Ces deux conditions imposées, c'est-à-dire le traitement extrêmement poussé du patin du rail et sa déformation dans le sens transversal au sens du laminage, sont remplies par la présente invention.
Un bloom plat de section s'écartant notablement de la section carrée est engagé de champ. L'axe longitudinal forme l'axe ultérieur du profil. Les premières cannelures sont des cannelures ébaucheuses. La partie supérieure permet une libre extension dans
le sens de la. largeur, tandis que la partie inférieure est établie de façon à empêcher l'élargissement. Le profil rectangulaire qu'on fait passerest ainsi divisé en deux parties, qui sont soumises à la. compression du laminage dans des conditions foncièrement différentes. Dans la partie inférieure du profil, il ne se produit qu'un allongement de la matière, tandis que dans la. partie supérieure un élargissement peut aussi s'effectuer. Il en résulte que dans la partie supérieure, qui est destinée à former le patin, il se produit une compression ou un forgeage notablement plus grand.
Dans le laminage pratique à deux cannelures ébaucheuses, le forgeage du patin aux deux premières passes est par exemple le double de celui de la partie restante et l'élargissement atteint un degré correspondant et s'élève aux 2/3 environ de la largeur initiale et aussi aux 2/3 environ de la compression totale.
Le procédé de laminage suivant la présente invention
est aussi particulièrement économique, parce que tous les types de rails Vignole qu'on rencontre en pratique peuvent être laminée par un;nombre de passes aussi faible que possible (p.ex. 7 passes finisseuses) . Il en résulte que la durée du laminage est faible et que même dans les trains réversibles à un seul moteur de commande on obtient des rendements élevés.
Sur les dessins annexés, la Fig. 1 montre les trois premières cannelures d'un laminoir pour l'exécution du procédé de laminage ci-dessus décrit les deux premières passes pouvant être considérées comme passes ébaucheuses. Pour obtenir un élargissement ou accroissement de largeur suffisant on peut aussi refouler légèrement le patin du rail vers l'intérieur en forme de coin, comme
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rapport avec l'ouverture du patin du rail. La Fig. 2 montre comment la matière' se répartit dans les différentes parties du profil lors du laminage. La grande compression de la partie correspondant au patin du rail y est bien visible.
REVENDICATIONS
1.- Procédé de laminage permettant d'augmenter' la qualité du métal aux endroits des produits laminés soumis à de grands efforts, caractérisé en ce qu'on procède à une réduction irrégulière et qu'on fait subir à l'acier des parties du profil soumises à des efforts considérables un traitement notablement plus poussé que dans les autres parties de la section, dans une mesure correspondant aux efforts qui y seront exercés ultérieurement, de manière à modifier radicalement la structure du métal en ces endroits.
Rolling process to improve the quality of rolled products
in places undergoing great stress, and products thus obtained.
The present invention relates to a rolling process making it possible to improve the quality of products rolled at places
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of the profile exposed to the maximum forces to a more advanced treatment
than the other parts of the profile, by an irregular reduction in size, so that in these places the material is treated
in order to achieve a development substantially conforming to the desired width, while the other parts of the profile are prevented
to develop oneself.
The invention is based on the fact that the behavior of rolled steel under high stresses depends on the degree of mechanical work to which it has been subjected during rolling. For parts which have to undergo considerable stresses it is desirable that this mechanical treatment is pushed to such a point that the initial structure of the bloom is modified as deeply as possible.
According to the known principles of the layout of the grooves,
an irregular distribution of the reduction is avoided as much as possible and or only admits it to the extent necessary to achieve the desired shape of the profile. In the various profiled parts, generally of large dimensions, which have been rolled according to the normal rolling processes, the places subjected to high forces present especially where there are large accumulations.
of material- frequently the initial structure at casting and do not have sufficient plasticity, so that they are unsuitable to withstand high forces.
According to the invention, one proceeds knowingly to an irregular distribution of the reduction in section to an extent considerably exceeding the usually accepted conditions, in order to operate, through as large a local deformation as possible, an extremely thorough treatment of the parts subjected to great fatigue.
The invention will be explained below by way of example.
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In the calibration methods used so far, we generally go from the approximately square section of the bloom or from a rectangular section placed with the field (the transverse axis corresponding to the axis of the profiled part) so that in the first passes there is still enough material left for the skate. There are known rolling processes where the execution of the rail is done without box, that is to say where the axis of the profile remains during all the passes approximately parallel "to the rolling line and other processes where a or several field passes are interposed therein and finally rolling processes where one more or less deeply opens the bloom either in order to obtain a sufficient width of the rail pad or to bring the transcrystallite in a posi � ic less dangerous tion. '
In rails which have been rolled by these methods, it is still frequently found in places where there are large accumulations of material, that is to say, for example, in the middle
of the shoe of the rail., a strongly marked primary structure. The
rails which are rolled according to the first two methods and which
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frequently not in the middle of the track - especially in severe frosts sufficient resistance to high loads and may even break already in the straightening machine.
These known phenomena have given rise to long discussions on the possibility of improving the quality of the metal of the rail. by special rolling processes. In particular, the pro-
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of the rail, in order to deflect the transcrystallite from its direction perpendicular to the surface of the rail shoe to bring it in a direction as parallel as possible to the surface of the shoe and thereby render it harmless.
However, the present process seeks above all to destroy the transcrystallite as much as possible by an extremely thorough treatment of the material at the critical places and to obtain a suitable rolling structure with fine grains and the tenacity qualities of the pad even in the transverse sehs. As it is no longer possible to ensure in the finishing passes - as the profile becomes
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of the rail shoe, the essential treatment of the latter cannot
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that the type of groove in the first finishing passes is essential for the results to be obtained.
When carrying out the thorough treatment of the base of the rail, it must be taken into account that the mechanical qualities are more favorable in the direction of the treatment (i.e. generally in the direction of rolling) than transversely to the direction of the treatment. this one. To get
a resistant rail shoe, it therefore seems advantageous to deform the rail shoe as large as possible
in the transverse direction. These two imposed conditions, that is to say the extremely thorough treatment of the shoe of the rail and its deformation in the transverse direction in the direction of rolling, are fulfilled by the present invention.
A flat bloom of section significantly deviating from the square section is field engaged. The longitudinal axis forms the later axis of the profile. The first splines are roughing splines. The upper part allows a free extension in
the meaning of. width, while the lower part is set to prevent widening. The rectangular profile that passes is thus divided into two parts, which are subject to the. compression of the rolling under fundamentally different conditions. In the lower part of the profile, only an elongation of the material occurs, while in the. upper part enlargement can also be done. As a result, in the upper part, which is intended to form the pad, a significantly greater compression or forging occurs.
In the practical two-flute rolling mill, the forging of the pad in the first two passes is for example double that of the remaining part and the widening reaches a corresponding degree and amounts to approximately 2/3 of the initial width and also about 2/3 of total compression.
The rolling process according to the present invention
is also particularly economical, because all types of Vignole rails encountered in practice can be rolled with as few passes as possible (eg 7 finishing passes). As a result, the rolling time is short and even in reversible trains with a single drive motor high yields are obtained.
In the accompanying drawings, FIG. 1 shows the first three grooves of a rolling mill for carrying out the rolling process described above, the first two passes which can be considered as roughing passes. To obtain a sufficient widening or increase in width, it is also possible to slightly push the slider of the rail towards the inside in the form of a wedge, as
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relation to the opening of the rail shoe. Fig. 2 shows how the material is distributed in the different parts of the profile during rolling. The great compression of the part corresponding to the rail shoe is clearly visible.
CLAIMS
1.- Rolling process making it possible to increase the quality of the metal at the places of the rolled products subjected to great stresses, characterized in that an irregular reduction is carried out and that parts of the steel are subjected to profile subjected to considerable stresses a significantly more advanced treatment than in the other parts of the section, to an extent corresponding to the stresses which will be exerted thereafter, so as to radically modify the structure of the metal in these places.