CS224433B1

CS224433B1 - Method and device for shaped profiles production

Info

Publication number: CS224433B1
Application number: CS714381A
Authority: CS
Inventors: Josef Pospisil; Ilja Ing Fotul; Oldrich Dr Ing Obst
Original assignee: Josef Pospisil; Fotul Ilja; Oldrich Dr Ing Obst
Priority date: 1981-09-30
Filing date: 1981-09-30
Publication date: 1984-01-16

Description

Vynález se týká způsobu výroby tvarových j profilů, zejména z železných materiálů a zařízení | k provádění tohoto způsobu.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a method for producing shaped profiles, in particular from ferrous materials and apparatus to perform this method.

Tvarové profily se vyrábějí válcováním za tepla, postupným průchodem jednotlivými kalibry. Se zmenšujícím se průřezem profilu se zvětšuje rychlost odvodu tepla z materiálu, takže doválcování J probíhá často při teplotách nižších než jsou běžné _iteploty válcování. Zvláště u profilů, jejichž průřez je menší než 100 mm² je obtížné ohřát a udržet rovnoměrnou válcovací teplotu po celé délce materiálu, protože jeho hmotnost, a tudíž i akumulované teplo na jednotku délky, jsou nízké.Shaped profiles are produced by hot rolling, gradual passage through individual gauges. With a decreasing cross-section profile increases the rate of removal of material, so that the finish rolling J frequently proceeds at temperatures lower than normal temperatures _and rolling. Especially for profiles whose cross-section is less than 100 mm ^2, it is difficult to heat and maintain a uniform rolling temperature over the entire length of the material, since its weight, and therefore the accumulated heat per unit length, is low.

Jemné tvarové profily se proto vyrábějí bud postupným tažením za studená s opakovaným mezižíháním mezi jednotlivými kalibracemi, tedy technologií, která je vysoce pracná a vytváří riziko oduhličení materiálu, nebo válcováním za tepla s ohřevem materiálu kontinuálně před vstupem do í válců. Ohřev je zpravidla indukční nebo odporový. | Indukční ohřev je investičně nákladný a obě I zařízení pracující tímto způsobem mají nevýhody v tom, že materiál se ohřívá před vstupem do válcovacích kalibrů, takže na cestě mezi ohřívacím zařízením a válci, ale především pak při vlastním styku materiálu s povrchem kalibru válců, dojde ke značnému poklesu teploty tvářeného profilu. To bude zvlášť výrazné u jemných, slabostěnných ί a tvarově složitých profilů. Vzhledem k tomu, že ' tvářecí teplota se pohybuje v rozmezí 800 až 1000 °C dochází ke vzniku oxidické vrstvy, kterou je pak nutné odstraňovat mořením.Fine shape profiles are therefore produced either by successive cold drawing with repeated annealing between individual calibrations, a technology that is highly laborious and creating a risk of decarburizing the material, or by hot rolling with heating the material continuously before entering the rollers. The heating is usually inductive or resistive. | Induction heating is costly and both apparatuses have the disadvantage that the material is heated before entering the rolling gauges, so that on the path between the heating device and the rollers, but especially when the material itself contacts the surface of the cylinder gauge, a considerable drop in the temperature of the formed profile. This will be particularly pronounced for fine, thin-walled ί and shape-complicated profiles. Since the forming temperature is in the range of 800 to 1000 ° C, an oxide layer is formed which must then be removed by pickling.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob výroby tvarových profilů válcováním vstupního materiálu za teploty 800 až 1150 °C s redukcí 10 až 70 % průřezu s následujícím ochlazováním profilů, podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že i vyválcovaný profil se z teploty 600 až 950 °C ochlazuje řízenou rychlostí 10 až 40 °C. s^_1 na teplotu 200 °C v redukční nebo inertní atmosféře, ' přičemž se ve válcovaném profilu udržuje kon- !The above-mentioned disadvantages are overcome by the process for producing shaped profiles by rolling the feed material at a temperature of 800 to 1150 ° C with a reduction of 10 to 70% of the cross-section with subsequent cooling of the profiles according to the invention. The invention is based on the fact that the rolled section is also cooled from 600 to 950 ° C at a controlled rate of 10 to 40 ° C. ^_1 s at 200 ° C in a reducing or inert atmosphere, 'while in the rolled profile is maintained con-!

, stantní tahové napětí 5 až 50 MPa. Vynález řeší j i zařízení k provádění uvedeného způsobu výroby jemných profilů, sestávající z válcovací stolice I s předřazenými dvojicemi přenosových kladek a navíjecího mechanizmu, umístěného za válcovací stolicí. Podstata vynálezu spočívá v tom, že mezi ; válcovací stolicí, v jejímž prostoru jsou umístěny snímače teplot a mezi navíjecím mechanizmem je umístěna retorta s nejméně třemi teplotními zóna- , mi opatřenými samostatným chlazením. Dostateč- | ná doválcovací teplota umožní vyredukování ί vzniklých oxidů na kovově čistý povrch, který má : poněkud větší drsnost, v důsledku předchozí oxidace. To je ve většině případů příznivý důsledek, protože vyválcovaný profil se zpravidla kalibruje dodatečným taliem a hrubší povrch je vítaný, neboť na něm lépe lpí mazací prostředek., constant tensile stress of 5 to 50 MPa. The invention also provides an apparatus for carrying out said process for producing fine profiles, consisting of a rolling mill I with upstream pairs of transmission rollers and a winding mechanism located downstream of the rolling mill. The essence of the invention is that between; a rolling mill, in which the temperature sensors are located and a retort with at least three temperature zones provided with separate cooling is placed between the winding mechanism. Dostateč- | the subsequent post-roll temperature allows reduction of the formed oxides to a metal-clean surface having a somewhat greater roughness due to previous oxidation. This is a positive result in most cases, as the rolled profile is generally calibrated with additional thallium and a thicker surface is welcome as the lubricant adheres better to it.

Podle příkladného provedení byla zhotovena tvarová páska určená pro hrany lyží, ze vstupního materiálu o průřezu 6 mm, který byl tvářen při ' I teplotě 1100 °C s redukcí 40 % průřezu. Tvarový profil byl potom ochlazován ve vodíkové atmosféře řízenou rychlostí 20 °C . s^_1 v prvním stupni z 800 °C na 580 °C, ve druhém stupni na 450 °C a ve třetím stupni na teplotu 200 °C. Ve vyválcova- j něm profilu se přitom udržovalo tahové napětí 20 MPa.According to an exemplary embodiment, a shaped tape intended for ski edges was made of a 6 mm cross-section feed material, which was formed at 1100 ° C with a 40% reduction in cross-section. The profile was then cooled in a hydrogen atmosphere at a controlled rate of 20 ° C. ^s1 in the first stage from 800 ° C to 580 ° C, in the second stage to 450 ° C and in the third stage to 200 ° C. The tensile stress of 20 MPa was maintained in the rolling profile.

Příkladné provedení zařízení podle vynálezu je znázorněno na připojeném obrázku.An exemplary embodiment of the device according to the invention is shown in the attached figure.

Zařízení sestává z válcovací stolice s pracovními válci 1 opatřenými průtočným chlazením tvarovým kalibrem. K přenosu proudu do válcovaného materiálu slouží dva páry přenosových kladek 3,5 které jsou umístěny před pracovními válci 1 a jsou rovněž chlazeny, s kartáči 4,6 a kartáče 2 umístěné na pracovních válcích 1. Za pracovními válci 1 je umístěna retorta 7 se třemi teplotními zónami opatřenými samostatným chlazením a s přívodem redukční vodíkové atmosféry. K pracovním válcům J 1 je přiřazen snímač 8 teploty, který je bezkontakt! ní, optický, k němuž je zapojen tyristorový regulái tor 9, udržující nastavenou teplotní hladinu ohřívá- j j ného drátu. Ke kartáčům 2 na pracovních válcích 1 je napojen silový transformátor 11 a ke kartáčům | i 4,6 je přes regulátor 10 napojen druhý transformá- j tor 12, sloužící k převodu napájecího napětí na hodnotu odpovídající bezpečnostním požadavkům.The machine consists of a rolling mill with working rolls 1 provided with flow-through cooling with a caliber. Two pairs of transfer rollers 3,5 which are located in front of the working rollers 1 and are also cooled, with brushes 4,6 and brushes 2 placed on the working rollers 1, are used to transfer the current to the rolled material. temperature zones provided with separate cooling and with a supply of reducing hydrogen atmosphere. The working cylinders J 1 are assigned a temperature sensor 8, which is non-contact! It is connected to a thyristor controller 9, which maintains the set temperature level of the heating wire. A power transformer 11 is connected to the brushes 2 on the work rolls 1 and to the brushes The second transformer 12 is connected via regulator 10 to convert the supply voltage to a value corresponding to safety requirements.

Vstupní materiál přichází z odvíječky, která není zakreslena a vstupuje mezi dvojice přenosových kladek 5 a 3, do nichž je pomocí kartáčů 6 a 4 přiveden z druhého transformátoru 12 proud. Hodnota proudu je nastavena regulátorem 10, který je tyristorový, napevno. Po opuštění dvojice přenosových kladek 3 se materiál dostává do druhého obvodu tvořeného těmito přenosovými kladkami ' 3 a pracovními válci 1, který je napájen ze silového transformátoru 11. Technologická teplota tváření je hlídána snímačem 8, který ovládá tyristorový regulátor 9, udržující požadovanou proudovou hladinu, jíž odpovídá potřebná technologická tepí lota. Za válcovací stolicí umístěná retorta 7 je naplněna vodíkovou atmosférou, ve které dochází k postupnému ochlazení tvarové pásky na 200 °C. Po tomto ochlazení se tvarová páska navíjí pomocí navíjecího mechanizmu, který není zakreslen a který je opatřen regulátorem tahu, zajišťujícím nastavené konstantní tahové napětí v tvarové pásce. Oxidy vzniklé pri ohřevu se zde v retortě 7 odredukují a délka retorty se zvoleným režimem ochlazování ve třech stupních umožnily dosažení dobrých mechanických vlastností vyrobené tvarové pásky, s jakostním povrchem.The input material comes from an unwinder that is not plotted and enters between a pair of transfer rollers 5 and 3, to which a current from the second transformer 12 is supplied by brushes 6 and 4. The current value is set by a thyristor fixed controller 10. After leaving the pair of transfer rollers 3, the material enters the second circuit formed by these transfer rollers 3 and the working rollers 1, which is supplied from the power transformer 11. The forming temperature is controlled by a sensor 8 which controls the thyristor regulator 9 maintaining the desired current level. which corresponds to the necessary technological hotplate. The retort 7 located downstream of the rolling mill is filled with a hydrogen atmosphere in which the shaped strip is gradually cooled to 200 ° C. After this cooling, the form tape is wound up by means of a winding mechanism (not shown) which is provided with a tension regulator ensuring a constant tension tension in the form tape. The oxides formed during heating are reduced here in the retort 7 and the length of the retort with the selected cooling mode in three stages allowed to achieve good mechanical properties of the produced shaped strip with a quality surface.

Podle alternativního provedení zařízení podle vynálezu lze chlazení pracovních válců 1 zajistit vnějším ofukováním, přívodem vodní mlhy nebo ostřikem vodou, nebo kombinací těchto způsobů chlazení. Není-li to z technologického hlediska i nutné, je možno jeden z napájecích odvodů vypus_; tit. Hodnotu proudu přiváděného do přenosových I kladek 3, 5 je možno místo nastavení regulátorem j 10 napevno, ovládat pomocí optického regulátoru, který není zakreslen.According to an alternative embodiment of the device according to the invention, the cooling of the working rolls 1 can be provided by external blowing, water fog or water spray, or a combination of these cooling methods. If this is not necessary from a technological point of view, one of the feed outlets is possible to drain _; The value of the current supplied to the transmission rollers 3, 5 can be controlled instead of the setting by the regulator 10 by means of an optical regulator (not shown).

Vynálezu lze využít ve válcovnách tvarových profilů za tepla, zejména profilů o průřezu do 100 mm² zvláště od 3 do 70 mm², jako jsou např. hrany lyží, potahové pilky vyčesávacích textilních strojů, tvarové pilníky, např. trojúhelníkové, závlačkovina a pod.The invention can be used in hot rolling mills, in particular profiles having a cross-section of up to 100 mm ^{2, in} particular from 3 to 70 mm ² , such as ski edges, upholstery saws, shape files, eg triangular, split pin and the like.

Claims

SUBJECT

VYNALEZU

Process for producing shaped profiles by rolling a feed material at a temperature of 800 to 1150 ° C with a reduction of 10 to 70% of the cross-section with subsequent cooling of the profiles, characterized in that the rolled profile is cooled from 600 to 950 ° C at a controlled rate of 10 to 40 ° C s ^-1 to a temperature of 200 ° C in a reducing or inert atmosphere, while maintaining a constant tensile stress of 5 to 50 MPa in the rolled section.

2. An apparatus for carrying out the method according to claim 1, comprising a rolling mill with pre-pairs of transfer rollers and a winding mechanism downstream of the rolling mill, characterized in that between the rolling mill having temperature sensors (8) and the winding mechanism a retort (7) with at least three temperature zones provided with separate cooling is placed.