RU2038877C1

RU2038877C1 - Method of rolling spring steels in continuous section mill

Info

Publication number: RU2038877C1
Authority: RU
Inventors: А.Б. Стеблов; С.М. Жучков; В.Ф. Дышлевич; С.Н. Сокиркин; В.Н. Асанов; А.Н. Бондаренко
Original assignee: Белорусский Металлургический Завод; Институт черной металлургии
Priority date: 1992-07-14
Filing date: 1992-07-14
Publication date: 1995-07-09

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: method involves regulating temperature at the end of rolling process by varying stand spacing. To do that, stands are switched off. As a result deformation of stands occurs and temperature at the end of rolling process is increased. Deforming force of these stands is transmitted to subsequent stands in the direction of rolling. Subsequent stands are switched on instead of switched off stands. EFFECT: improved quality of rolled product. 1 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к прокатке сталей, требующих строго регламентиро- ванной температуры начала и конца деформации, и может быть реализовано на непрерывных сортовых прокатных станах. The invention relates to the processing of metals by pressure, namely, rolling of steels requiring a strictly regulated temperature of the beginning and end of deformation, and can be implemented on continuous high-quality rolling mills.

Известен способ прокатки рессорно-пружинных сталей с регламентированными деформационно-скоростными условиями прокатки в клетях стана и температурой начала и конца деформации, соответственно в его первой черновой и последней чистовой клетях. Недостатком этого способа являются колебание температуры конца прокатки, что влечет за собою разброс, преимущественно снижение механических свойств проката, даже при соблюдении заданных деформационно-скоростных условий деформации. A known method of rolling spring-spring steels with regulated deformation-speed conditions of rolling in the mill stands and the temperature of the beginning and end of deformation, respectively, in its first roughing and final finishing stands. The disadvantage of this method is the temperature fluctuation of the end of the rolling, which entails a spread, mainly a decrease in the mechanical properties of the rental, even if the specified deformation-speed conditions of deformation are observed.

Исследования влияния температуры деформации при прокатке рессорно-пружинных сталей показали, что высокая температура деформации (температура начала деформации t_нд=1100^оС и конца деформации t_кд 920^оС) вызывает при неизменных деформационно-скоростных условиях прокатки значительное развитие рекристаллизации и является неблагоприятной в связи с существенным понижением уровня прочности проката. При сравнительной низкой температуре деформации (t_нд 900^оС, t_кд=850^оС) затруднена рекристаллизация, в металле сохраняется наклепанное состояние, характеризующееся высокой прочностью и недостаточной пластичностью. При повышении температуры начала и конца деформации соответственно до t_нд=1000^оС и t_кд=900^оС возможна перегруппировка дислокаций при горячей деформации по типу полигонизации с образованием развитой структуры, что обеспечивает лучшее сочетание прочностных и пластических свойств стали.Studies of the effect of spring steel deformation temperature during rolling steels have shown that the high deformation temperature (the temperature at which deformation t _lp = ¹¹⁰⁰ C and the end of the deformation t _cd 920 ^{° C)} causes at constant strain-rate conditions rolling significant development of recrystallization and is unfavorable in due to a significant decrease in the level of strength of the rental. With a relatively low deformation temperature (t _ND 900 ^C, t = 850 _kd ^C) complicated recrystallization, in a metal rivet stored condition characterized by high strength and insufficient ductility. With increasing temperature, the beginning and end, respectively, to the strain _lp t = 1000 ^{° C} and t = 900 _cd ^C. possible rearrangement of dislocations during hot deformation type polygonization to form a developed structure that provides the best combination of strength and plastic properties of the steel.

Наиболее близким аналогом предлагаемого технического решения является способ прокатки рессорно-пружинных сталей с регламентированными деформационно-скоростными условиями прокатки в клетях стана и температурой начала и конца деформации, соответственно, в его первой черновой и последней чистовой клетях. Недостатком этого способа также является колебание температуры конца прокатки, влекущее за собой снижение механических свойств готовых изделий в независимости от соблюдения расчетных деформационно-скоростных условий деформации, при реализации его на непрерывном стане. The closest analogue of the proposed technical solution is a method of rolling spring-spring steels with regulated deformation-speed conditions of rolling in mill stands and the temperature of the beginning and end of deformation, respectively, in its first roughing and final finishing stands. The disadvantage of this method is also the temperature fluctuation of the end of the rolling, entailing a decrease in the mechanical properties of the finished products, regardless of compliance with the design deformation-speed conditions of deformation, when it is implemented on a continuous mill.

Технический результат, достигаемый решением поставленной задачи, состоит в получении требуемых механических свойств проката из рессорно-пружинной стали без снижения производительности стана и без ухудшения геометрии готового проката. The technical result achieved by solving the problem is to obtain the required mechanical properties of rolled steel from spring-spring steel without reducing the productivity of the mill and without compromising the geometry of the finished steel.

Согласно заявляемому способу прокатки рессорно-пружинных сталей на непреpывном сортовом стане с регламентированными деформационными условиями деформации в клетях стана и регламентированной температурой начала и конца этой деформации, соответственно, в его первой черновой и последней чистовой клетях, поставленная техническая задача решается тем, что при прокатке конкретной марки стали и сортамента в черновой, промежуточной и чистовой группах отключают ряд клетей, деформация в которых увеличивает температуру проката по выходу его из последней клети на величину, превышающую регламентированную, и включают взамен клети с такими же калибрами, далее расположенные в линии стана. According to the claimed method of rolling spring-spring steels on a continuous high-grade mill with regulated deformation conditions of deformation in the mill stands and regulated temperature of the beginning and end of this deformation, respectively, in its first roughing and final finishing stands, the technical problem is solved by the fact that when rolling specific grades of steel and assortment in the rough, intermediate and finishing groups turn off a number of stands, deformation in which increases the temperature of the rolled product at its exit from last one roll stand by an amount exceeding the regulated and include return cage with the same caliber, then placed in the mill line.

На чертеже представлено изменение температуры металла по длине стана, поясняющее условия реализации предлагаемого способа при прокатке рессорной полосы из стали 50ХГФА; позицией 1 показана кривая изменения температуры при прокатке полосы 45х10 мм (скорость прокатки в первой клети равна 0,39 м/с), позицией 2 при прокатке полосы 45х14 со скоростью в первой клети 0,51 м/с и позицией 3 при прокатке полосы 90х22 мм при скорости 0,75 м/с. The drawing shows the change in temperature of the metal along the length of the mill, explaining the conditions for the implementation of the proposed method when rolling a spring strip of steel 50HGFA; position 1 shows the temperature change curve when rolling the strip 45x10 mm (rolling speed in the first stand is 0.39 m / s), position 2 when rolling the strip 45x14 with a speed in the first stand 0.51 m / s and position 3 when rolling the strip 90x22 mm at a speed of 0.75 m / s.

Способ осуществляется следующим образом. Для прокатки конкретного профилеразмера рессорной полосы разрабатывают и задают калибровку валков непрерывного стана, обеспечивающую соответствие геометрических параметров проката заданным размерам. Исходя из возможностей основного технологического оборудования задают скоростной режим прокатки. Задают температуру начала деформации в первой клети черновой группы стана и температуру конца деформации в последней клети чистовой его группы. Устанавливают распределение температуры при прокатке по длине стана, в том числе фактическую температуру конца деформации в последней клети чистовой группы. В случае превышения температуры конца деформации над заданной отключают ряд клетей черновой, промежуточной и чистовой группы стана, деформация в которых увеличивает температуру конца прокатки по выходу проката из последней клети стана на величину сверх регламентированной, т. е. заданной. Это отключение может быть сделана только в черновой, только в промежуточной или только в чистовой группах, а также в любом их сочетании. Калибр валков отключенной клети размещают в валках следующей, далее расположенной по ходу прокатки клети и включают эту клеть в процесс прокатки. В результате, за счет изменения длины межклетьевых промежутков стана изменяют режим охлаждения полосы в процессе прокатки и температуры конца прокатки. The method is as follows. For rolling a specific profile size of the spring strip, a roll calibration of the continuous mill is developed and set, which ensures the compliance of the geometric parameters of the rental with the given dimensions. Based on the capabilities of the main technological equipment, a high-speed rolling mode is set. The temperature of the beginning of deformation in the first stand of the draft group of the mill and the temperature of the end of deformation in the last stand of its finishing group are set. Set the temperature distribution during rolling along the length of the mill, including the actual temperature of the end of deformation in the last stand of the finishing group. If the temperature of the end of deformation exceeds the set temperature, a number of stands of the draft, intermediate and finishing groups of the mill are turned off, deformation in which increases the temperature of the end of rolling at the exit of the rolled metal from the last stand of the mill by an amount exceeding the regulated one, i.e., the specified one. This shutdown can be done only in draft, only in the intermediate or only in the finishing groups, as well as in any combination thereof. The gauge of the rolls of the disconnected stand is placed in the rolls of the next stand located further along the rolling mill and this stand is included in the rolling process. As a result, by changing the length of the inter-stand spaces of the mill, the cooling mode of the strip during the rolling process and the temperature of the end of the rolling are changed.

П р и м е р. Способ опробован на непрерывном мелкосортно-проволочном стане 320/150 при производстве рессорных полос 90х22 мм, 45х14 мм и 45х10 мм из стали 50ХГФА. Анализ показал, что для получения оптимальных характеристик механических свойств проката необходимо осуществить прокатку этой стали с температурами начала и конца деформации, соответственно, 1000^оС и 900^оС. Была разработана калибровка для прокатки каждого конкретного профилеразмера полосы. Исходя из возможностей стана был выбран соответствующий скоростной режим прокатки для каждого профилеразмера. Так, полоса с параметрами 45х10 мм получалась за 15 проходов со скоростью входа в первую клеть 0,39 м/с, полоса 45х14 мм за 14 проходов со скоростью входа 0,51 м/с и полоса 90х22 мм за 12 проходов со скоростью входа 0,75 м/с.PRI me R. The method was tested on a continuous small-grade wire mill 320/150 in the production of spring strips 90x22 mm, 45x14 mm and 45x10 mm from 50KhGFA steel. Analysis has shown that for optimum characteristics of mechanical properties of rolled must perform rolling of steel with a start and end temperatures deformation, respectively, ^{1000 °} C and 900 ° ^C for calibration of each individual rolling and shapes the strip was developed. Based on the capabilities of the mill, the corresponding high-speed rolling mode was selected for each profile size. So, a strip with parameters of 45x10 mm was obtained in 15 passes with an entrance speed of 0.39 m / s in the first stand, a strip of 45x14 mm in 14 passes with an entry speed of 0.51 m / s and a strip of 90x22 mm in 12 passes with an entry speed of 0 , 75 m / s.

Однако при пpокатке полосы 45х10 мм с выпуском готового проката (чистовым проходом) из 15-й клети температура конца деформации t_кд составляла 930^оС, при прокатке полосы 45х14 мм с выпуском из 14-й клети t_кд=925^оС, при прокатке полосы 90х22 мм с выпуском из 12-й клети t_кд=940-950^оС при температуре начала деформации t_нд=1000^оС. Изменение температурного режима по длине стана и обеспечение заданной температуры конца деформации осуществляли путем отключения ряда клетей в черновой, промежуточной и чистовой группах стана с переносом калибра отключенной клети в следующую неотключенную клеть. При прокатке полосы 45 х 10 мм отключались клети NN 14 и 18, клеть N 16 также не использовалась, а калибры клетей NN 14 и 15 были перенесены соответственно в клети NN 17 и 18. Увеличенная длина межклетьевого промежутка между работающими клетями NN 13 и 17 обеспечило требуемое снижение температуры металла 900^оС.However, when ppokatke strip 45h10 mm with the release finished rolled (finishing pass) of the 15th cage end distortion temperature t _kd was 930 ^C, the rolling strip 45h14 mm with the release of the 14-th stand t _cd = 925 ^{° C,} during rolling strips 90x22 mm with the release from the 12th stand t _cd = 940-950 ^о С at the temperature of the onset of deformation t _нд = 1000 ^о С. Changing the temperature regime along the length of the mill and ensuring the specified temperature of the end of the deformation was carried out by disconnecting a number of stands in the rough, intermediate and finishing groups of the mill with the transfer of caliber of the disconnected cage Failure to disconnect the next stand. When rolling the 45 x 10 mm strip, stands NN 14 and 18 were turned off, stand N 16 was also not used, and gauges of stands NN 14 and 15 were transferred to stands NN 17 and 18, respectively. The increased inter-stand gap between the working stands NN 13 and 17 provided the required reduction in temperature of the metal 900 ^about C.

Аналогичным путем поступали при прокатке полосы 45х14 мм и полосы 90 х 22 мм, причем в первом случае наряду с клетями N 14, N 15 и N 16 отключалась клеть N 10, а во втором случае, т.е. при прокатке полосы 90 х 22 мм клети NN 7, 9 и 10. Во всех случаях номера отключаемых клетей определяли, исходя из обеспечения температурного режима деформации, производитель- ности стана и точности формирования проката. Отключение клетей, расположенных в хвостовой части стана, позволило сохранить интенсивность деформации металла в черновой группе, где его температура наиболее высока. Сохранение рядом стоящих предчистовой и чистовой клетей (NN 17 и 18) было необходимо для обеспечения точности формирования профиля. In the same way, when rolling strips of 45x14 mm and strips of 90 x 22 mm, in the first case, along with stands N 14, N 15 and N 16, stand N 10 was switched off, and in the second case, i.e. when rolling strips of 90 x 22 mm stands NN 7, 9 and 10. In all cases, the numbers of disconnected stands were determined on the basis of ensuring the temperature mode of deformation, mill productivity and the accuracy of rolling. Turning off the stands located in the tail of the mill allowed us to preserve the intensity of metal deformation in the rough group, where its temperature is highest. The preservation of adjacent pre-finishing and finishing stands (NN 17 and 18) was necessary to ensure the accuracy of the formation of the profile.

Таким образом, за счет отключения ряда клетей в черновой, промежуточной и чистовой группах стана, деформация в которых увеличивала температуру конца прокатки сверх регламентированной, равной 900^оС, с переносом калибров этих клетей в последующие клети, т.е. за счет регулирования межклетьевых промежутков, обеспечивался регламент температурного режима прокатки рессорно-пружинной стали с обеспечением требуемых механических свойств проката.Thus, by switching off a number of stands in the roughing, intermediate and finishing mill, the deformation in which the rolling end temperature increased above the regulated equal to ^about 900 C., transfer calibers these stands in the next stand, i.e. due to the regulation of the spacing between the stands, the temperature regulation of the spring-spring steel rolling was ensured with the required mechanical properties of the rolled products.

Claims

METHOD FOR ROLLING SPRING-SPRING STEELS ON CONTINUOUS VARIETY STEEL with regulated deformation-speed conditions of rolling in the mill stands and the temperature of the beginning and end of rolling, respectively, in its first roughing and last finishing stands, characterized in that the regulation of the rolling temperature at the exit from the last stand changes in the inter-stand spaces of the mill, for which a number of stands are turned off in the rough intermediate and finishing groups, deformation in which increases the temperature of the end of the proc ki on the mill at a value higher than its regulated value, and gauges disconnected stands transferred to the next along the rolling stand, which comprise instead switched off stands.