RU2186640C2

RU2186640C2 - Strip-like steel shape

Info

Publication number: RU2186640C2
Application number: RU99120932/02A
Authority: RU
Original assignee: ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат"; ЗАО "Прокат ГП"; ЗАО "Техномаг"
Priority date: 1999-10-04
Filing date: 1999-10-04
Publication date: 2002-08-10

Abstract

FIELD: plastic metal working, namely, cold deformed rolled shapes. SUBSTANCE: steel shape includes in its opposite surfaces grooves with rounded ribs. Novelty is rectangular cross section of shape and grooves normal relative to its lengthwise axis and also having rectangular cross section. At making shape by cold deformation of strip steel with thickness S =4.3-5.2 mm, carbon content, 0.47-0.65% and manganese content, 0.50-0.85%, spacing between grooves is equal to 13-16S, their width is equal to 2.9-3.5S, depth is equal to 0.10-0.14S. Ribs of grooves are rounded by radius equal to 0.10-0.12S. EFFECT: elimination of flaws at deformation process, good operational properties. 1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении стальных полосовых профилей специального назначения. The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the manufacture of steel strip profiles for special purposes.

Такие профили, получаемые методом горячей или холодной деформации (например, при пропускании через калиброванные валки, установленные с заданным зазором), предназначены для самого широкого использования в различных целях, например, в качестве полотен (пил) для камнерезных машин. Некоторые виды полосовидных профилей приведены в справочнике В.В. Лемпицкого и др. "Сортовые профили проката", М., "Металлургия", 1981, 622 с. с илл. Полосовидные профили могут получаться непосредственно после горячей прокатки либо путем холодной деформации (например, насечкой) валковым инструментом плоских полос из сталей повышенной прочности. Such profiles obtained by the method of hot or cold deformation (for example, when passing through calibrated rolls installed with a given gap) are intended for the widest use for various purposes, for example, as blades (saws) for stone-cutting machines. Some types of strip-like profiles are given in the reference book of V.V. Lempitsky and others. "High-quality profiles of hire", M., "Metallurgy", 1981, 622 p. with ill. Strip-shaped profiles can be obtained directly after hot rolling or by cold deformation (for example, notching) with a roll tool of flat strips of high-strength steels.

Известен горячекатаный профиль в виде полосы, состоящей из двух фланцев, наружная образующая поперечного сечения которого выполнена по параболе, а внутренняя образующая образована двумя параболами, пересечение которых делит фланцы на две части и отстоит от их концов на 0,2...0,3 высоты профиля (см. а.с. СССР 778828, кл. В 21 В 1/08, опубл. 25.11.80 г.). Known hot-rolled profile in the form of a strip consisting of two flanges, the outer generatrix of the cross section of which is made on a parabola, and the inner generatrix is formed by two parabolas, the intersection of which divides the flanges into two parts and is 0.2 ... 0.3 from their ends profile heights (see AS USSR 778828, class B 21 1/08, publ. 11/25/80).

Известен также полосовой профиль ("бич") для молотильного барабана, содержащий основание с плоскими рабочей и нерабочей гранями, верхняя часть которого снабжена рифами, расположенными под углом к его продольной оси, причем нижняя часть основания снабжена поперечными относительно продольной оси вогнутыми канавками определенных размеров (см. а.с. СССР 1609463, кл. А 01 F 12/20, опубл. 30.11.90 г.). Also known is a strip profile (“scourge”) for a threshing drum containing a base with flat working and non-working faces, the upper part of which is equipped with reefs located at an angle to its longitudinal axis, and the lower part of the base is equipped with concave grooves of certain sizes transverse relative to the longitudinal axis ( see A.S. USSR 1609463, class A 01 F 12/20, publ. 11/30/90).

Однако эти известные профили специального назначения неприменимы в качестве полотен пил для распиловки (резки) камня. However, these well-known special-purpose profiles are not applicable as saw blades for sawing (cutting) stone.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является профиль фасонной заготовки для кольцевых деталей машин, приведенный в упомянутом справочнике "Сортовые профили проката" на рис. 207, с.384 (его номер 8.6.70). The closest analogue to the claimed object is the profile of the shaped workpiece for the ring parts of the machines, shown in the above-mentioned directory "High-quality rolled profiles" in Fig. 207, p. 384 (its number is 8.6.70).

Этот профиль, изготавливаемый из различных марок стали, содержит канавки с закругленными ребрами на противоположных поверхностях и характеризуется тем, что боковые его грани наклонены под углом до 6^o к вертикали, а ребра сечения закруглены.This profile, made of various steel grades, contains grooves with rounded ribs on opposite surfaces and is characterized by the fact that its lateral faces are inclined at an angle of up to 6 ^o to the vertical, and the section ribs are rounded.

Такой профиль также непригоден для использования в качестве полотна пил для распиловки камня. Such a profile is also unsuitable for use as a saw blade for cutting stone.

Технической задачей изобретения является оптимизация геометрии полосовидного стального профиля для ленточных пил камнерезных машин, обеспечивающая их требуемую износостойкость и уменьшение трудозатрат при изготовлении профилей. An object of the invention is to optimize the geometry of a strip-shaped steel profile for band saws of stone-cutting machines, ensuring their required wear resistance and reducing labor costs in the manufacture of profiles.

Для решения указанной задачи у полосовидного стального профиля, содержащего на противоположных поверхностях канавки с закругленными ребрами, поперечное сечение выполнено прямоугольным, а канавки - перпендикулярны продольной оси профиля и также имеют прямоугольное сечение, при этом на противоположных поверхностях профиля расположены каждые две близлежащие канавки, а при изготовлении профиля методом холодной деформации из полосовой стали толщиной S= 4,83. . .5,2 мм с содержанием 0,47...0,65% углерода и 0,50...0,85% марганца расстояние между канавками равно (13...16)S, их ширина равна (2,9.. .3,5)S, а глубина - (0,10...0,14)S и ребра канавок закруглены радиусом, равным (0,10...0,12)S. To solve this problem, a strip-shaped steel profile containing grooves with rounded edges on opposite surfaces has a rectangular cross section, and the grooves are perpendicular to the longitudinal axis of the profile and also have a rectangular cross section, with every two adjacent grooves located on opposite surfaces of the profile, and when manufacturing a profile by cold deformation from strip steel with a thickness of S = 4.83. . .5.2 mm with a content of 0.47 ... 0.65% carbon and 0.50 ... 0.85% manganese, the distance between the grooves is (13 ... 16) S, their width is (2.9 .. .3,5) S, and the depth is (0.10 ... 0.14) S and the edges of the grooves are rounded with a radius equal to (0.10 ... 0.12) S.

Сущность заявляемого технического решения состоит в оптимизации геометрических параметров полосовидного профиля из углеродистой стали, предназначенного для изготовления методом холодной деформации пил камнерезных машин, что обеспечивает не только требуемые эксплуатационные свойства профиля, но и минимальные отходы материала при его производстве, что снижает трудозатраты на его производство. The essence of the proposed technical solution is to optimize the geometric parameters of the strip-shaped profile made of carbon steel, intended for the manufacture of stone-cutting machines by cold deformation, which provides not only the required operational properties of the profile, but also minimal waste material during its production, which reduces labor costs for its production.

Например, расстояние между канавками должно быть приемлемо как с точки зрения пригодности профиля для достаточно быстрого и качественного распиливания камней, так и появления дефектов при холодной деформации исходной заготовки, в особенности, сравнительно небольшого сечения. В определенных условиях (см. ниже) может появиться искривление готового профиля как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости, что требует дополнительных трудозатрат на правку полосы и увеличивает отходы. Размеры же и форма канавок непосредственно определяют прочностные характеристики профиля. For example, the distance between the grooves should be acceptable both from the point of view of suitability of the profile for sufficiently fast and high-quality sawing of stones, and the appearance of defects during cold deformation of the initial workpiece, in particular, a relatively small cross-section. Under certain conditions (see below), a bent finished profile may appear in both horizontal and vertical planes, which requires additional labor for dressing the strip and increases waste. The dimensions and shape of the grooves directly determine the strength characteristics of the profile.

Кроме того, как показали опыты (см. ниже) заявляемые геометрические параметры профиля оптимальны только для сталей с указанным содержанием в них углерода и марганца. In addition, as shown by experiments (see below), the claimed geometric profile parameters are optimal only for steels with a specified carbon and manganese content in them.

Предлагаемый профиль показан на чертеже. The proposed profile is shown in the drawing.

Этот профиль имеет прямоугольное поперечное сечение BxS, на плоских гранях которого (на чертеже - верхней 1 и нижней 2) выполнены канавки 3 и 4 с прямоугольным поперечным сечением, перпендикулярные продольной оси XX профиля. Расстояние L между каждыми двумя близлежащими канавками (по их осям YY), расположенными на противоположных поверхностях профиля (на чертеже канавка 3 - наверху, канавка 4 - внизу), равно (13...16)S. Ширина канавок в=(2,9... 3,5)S, а их глубина - h=(0,10...0,14)S. Ребра 5 канавок закруглены радиусом R=(0,10...0,12)S. Профиль выполнен из углеродистой стали, содержащей 0,47... 0,65% углерода и 0,50...0,85% марганца, т.е. это могут быть стали марок 50.. .60 по ГОСТ 1050. This profile has a rectangular cross-section BxS, on the flat faces of which (upper 1 and lower 2 in the drawing) grooves 3 and 4 are made with a rectangular cross-section perpendicular to the longitudinal axis XX of the profile. The distance L between each two nearby grooves (along their YY axes) located on opposite surfaces of the profile (in the drawing, groove 3 is at the top, groove 4 is at the bottom) is (13 ... 16) S. The width of the grooves is = (2.9 ... 3.5) S, and their depth is h = (0.10 ... 0.14) S. The ribs of 5 grooves are rounded with a radius of R = (0.10 ... 0.12) S. The profile is made of carbon steel containing 0.47 ... 0.65% carbon and 0.50 ... 0.85% manganese, i.e. it can be steel grades 50 ... .60 according to GOST 1050.

Опытную проверку заявляемого профиля осуществляли при его изготовлении в ЗАО "Прокат - гнутый профиль" ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат" и при его эксплуатации в ОАО "Московский камнеобрабатывающий комбинат". An experimental verification of the claimed profile was carried out during its manufacture at CJSC Rolled-Bent Profile of Magnitogorsk Iron and Steel Works OJSC and during its operation at Moscow Stone Processing Plant OJSC.

Профиль изготавливался путем холодной деформации горячекатаной полосовой стали сечением 125х4,5. . . 5,0 мм (допуск на толщину ±0,2 мм) в клети дуо формовочного стана с валками диаметром 648 мм, выполненными со специальными калибрами на бочке. The profile was made by cold deformation of a hot-rolled strip steel with a section of 125x4.5. . . 5.0 mm (thickness tolerance ± 0.2 mm) in the cage duo of the forming mill with rolls with a diameter of 648 mm, made with special calibers on the barrel.

Наилучшие результаты (отсутствие дефектов при деформации и хорошие эксплуатационные свойства) показали предлагаемые профили. При варьировании расстояния между канавками свойства профилей ухудшались: их уменьшение (<13S) вызывало изгиб профилей в вертикальной плоскости и в разные стороны по местоположению канавок; увеличение этого расстояния (>16S) приводило к ухудшению эксплуатационных свойств: полотна пил из этих профилей медленнее разрезали камень. Также к вертикальному изгибу приводило уменьшение ширины канавок (<2,9S), а увеличение их глубины (>0,14S) в ряде случаев вызывало появление трещин. При ширине канавок >3,5S и их глубине <0,1S ухудшалось качество реза камней и снижалась износостойкость пил. Отсутствие закруглений ребер канавок приводило к их сколам и выкрошкам при эксплуатации, тогда как радиус закругления >0,12S ухудшал качество реза. The best results (absence of defects during deformation and good operational properties) were shown by the proposed profiles. When varying the distance between the grooves, the properties of the profiles deteriorated: their decrease (<13S) caused the profiles to bend in the vertical plane and in different directions according to the location of the grooves; an increase in this distance (> 16S) led to poor performance: saw blades from these profiles cut the stone more slowly. Also, a decrease in the width of the grooves (<2.9S) led to vertical bending, and an increase in their depth (> 0.14S) in some cases caused the appearance of cracks. When the width of the grooves> 3.5S and their depth <0.1S, the quality of cutting stones deteriorated and the wear resistance of the saws decreased. The absence of rounding of the edges of the grooves led to their chips and chips during operation, while the radius of curvature> 0.12S worsened the quality of the cut.

При изготовлении вышеописанных профилей (с заявляемыми геометрическими параметрами) из сталей с другим содержанием углерода (менее 0,47% и более 0,65%) и марганца (менее 0,5% и более 0,85%) их качество и эксплуатационные свойства ухудшались. In the manufacture of the above profiles (with the claimed geometric parameters) of steels with a different carbon content (less than 0.47% and more than 0.65%) and manganese (less than 0.5% and more than 0.85%), their quality and performance deteriorated .

Профиль, выбранный в качестве ближайшего аналога (см. выше), не испытывался в виду его непригодности для использования в качестве полотен пил для распиловки (резки) камня. The profile selected as the closest analogue (see above) was not tested in view of its unsuitability for use as saw blades for sawing (cutting) stone.

Таким образом, опыты подтвердили приемлемость заявляемого объекта для решения поставленной технической задачи. Thus, the experiments confirmed the acceptability of the claimed object to solve the technical problem.

Технико-экономические исследования, проведенные в ЗАО "Прокат - гнутый профиль" и ОАО "Московский камнеобрабатывающий комбинат" показали, что использование заявляемого технического решения снижает себестоимость изготовления полотен указанных пил ориентировочно на 30% при одновременном повышении их износостойкости не менее чем на 40%. Feasibility studies conducted by CJSC Prokat - Bent Profile and Moscow Stone Processing Plant OJSC showed that the use of the proposed technical solution reduces the cost of manufacturing the saw blades of these saws by approximately 30% while increasing their wear resistance by at least 40%.

Пример конкретного выполнения. An example of a specific implementation.

Полосовидный холоднодеформированный профиль из стали с содержанием углерода 0,56% и марганца 0,65% имеет вид, показанный на чертеже. Ширина профиля В= 125 мм, а его толщина S=4,8 мм. Величины: L=14S=14х4,8≈67 мм; в=3.2S= 3,2х4,8≈15 мм; h =0.12S=0,12х4,8≈0,57 мм. Радиус закругления ребер канавок R =0,11S=0,11х4,8≈0,5 мм. The strip-shaped cold-deformed profile made of steel with a carbon content of 0.56% and 0.65% manganese has the form shown in the drawing. Profile width B = 125 mm, and its thickness S = 4.8 mm. Values: L = 14S = 14x4.8≈67 mm; in = 3.2S = 3.2x4.8≈15 mm; h = 0.12S = 0.12x4.8≈0.57 mm. The radius of the rounding of the ribs of the grooves is R = 0.11S = 0.11x4.8≈0.5 mm.

Claims

A strip-shaped steel profile containing grooves with rounded edges on opposite surfaces, characterized in that the profile has a rectangular cross section and grooves are made perpendicular to its longitudinal axis and with a rectangular cross section, with each two adjacent grooves located on opposite surfaces of the profile, and in the manufacture of the profile by cold deformation from strip steel with a thickness of S = 4.3-5.2 mm with a content of 0.47-0.65% carbon and 0.50-0.85% manganese, the distance between the grooves is (13-16) S, their width is equal to (2.9-3.5) S, and the depth is (0.10-0.14) S, the edges of the grooves are rounded with a radius equal to (0.10-0.12) S.