RU2465079C1 - Method of rolling steel sectional bars - Google Patents

Method of rolling steel sectional bars Download PDF

Info

Publication number
RU2465079C1
RU2465079C1 RU2011118972/02A RU2011118972A RU2465079C1 RU 2465079 C1 RU2465079 C1 RU 2465079C1 RU 2011118972/02 A RU2011118972/02 A RU 2011118972/02A RU 2011118972 A RU2011118972 A RU 2011118972A RU 2465079 C1 RU2465079 C1 RU 2465079C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
passes
local deformation
pass
rolling
workpiece
Prior art date
Application number
RU2011118972/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Трайно (RU)
Александр Иванович Трайно
Вадим Альбертович Иводитов (RU)
Вадим Альбертович Иводитов
Олег Николаевич Тулупов (RU)
Олег Николаевич Тулупов
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской академии наук Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН
Priority to RU2011118972/02A priority Critical patent/RU2465079C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2465079C1 publication Critical patent/RU2465079C1/en

Links

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: proposed method comprises heating the billets, their multipass reduction of rolls with opposite grooves making breakdown passes. Increased individual reductions over billet cross-section intensifying microstructure processing are ensured by performing reductions in, at least, one pair of adjacent passes, at extra total local deformation by 1-10 mm at total reduction ratio of 1.1-1.4 in every pass. Said extra reduction in first of two adjacent passes is performed by external ledges made on roll passes while in second pass, it is performed by rolling the billet with ledges and recesses in passes without external ledges. Besides, reduction with extra local deformation is performed at 1200 to 700°C.
EFFECT: expanded range of sectional bars.
3 cl, 1 tb, 6 ex

Description

Изобретение относится к сортопрокатному производству и может быть использовано при получении сортовых профилей из непрерывно-литых стальных заготовок.The invention relates to rolling production and can be used to obtain long sections from continuously cast steel billets.

Известен способ горячей прокатки стальных сортовых профилей, включающий многопроходную горячую деформацию заготовки в валках, противолежащие ручьи на которых образуют вытяжные калибры системы овал - круг (П.И.Полухин и др. Прокатное производство. М.: Металлургия, 1982 г., с.284-285).The known method of hot rolling of steel sections, including multi-pass hot deformation of the workpiece in the rolls, opposite streams on which form exhaust gauges of the oval - circle system (P.I. Polukhin and other rolling production. M .: Metallurgy, 1982, p. 284-285).

Недостатки известного способа состоят в том, что его возможности ограничены минимально допустимыми коэффициентами вытяжки для получения проката высокого качества из непрерывно-литых заготовок. Это не позволяет получать более крупные стальные профили с увеличенной площадью поперечного сечения.The disadvantages of this method are that its capabilities are limited by the minimum allowable drawing coefficients to obtain high-quality rolled products from continuously cast billets. This does not allow to obtain larger steel profiles with an increased cross-sectional area.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является способ производства сортовых профилей, включающий нагрев непрерывно-литой заготовки до температуры аустенитизации и последующую многопроходную горячую прокатку в валках, противолежащие ручьи на которых образуют вытяжные калибры, с температурой конца прокатки 860-1000ºC и суммарной вытяжкой от λ≥4,0 до λ≥15,0, определяемой маркой стали (Патент РФ №2243834, МПК B21B 1/46, 2005 г.).The closest analogue to the present invention is a method for producing high-quality profiles, including heating a continuously cast billet to austenitizing temperature and subsequent multi-pass hot rolling in rolls, opposite streams on which form exhaust gauges, with a temperature of rolling end of 860-1000ºC and a total exhaust hood of λ≥ 4.0 to λ≥15.0, determined by the steel grade (RF Patent No. 2243834, IPC B21B 1/46, 2005).

Недостатки известного способа состоят в том, что он не позволяет получить стальные сортовые профили больших поперечных сечений. Так, например, при минимально допустимом коэффициенте вытяжки λ=15 в процессе прокатки непрерывно-литой заготовки квадрат 100 мм сечением S0=10000 мм2 из пружинной стали можно получить качественный сортовой профиль с площадью поперечного сечения Smax не более

Figure 00000001
The disadvantages of this method are that it does not allow to obtain steel sections of large cross-sections. So, for example, with the minimum allowable drawing coefficient λ = 15 during the rolling of a continuously cast billet, a square of 100 mm with a cross-section S 0 = 10000 mm 2 from spring steel, you can get a high-quality high-quality profile with a cross-sectional area S max of no more
Figure 00000001

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в расширении сортамента профилей, прокатываемых из непрерывно-литых заготовок, в сторону увеличения площади поперечного сечения.The technical problem solved by the invention is to expand the range of profiles rolled from continuously cast billets, in the direction of increasing the cross-sectional area.

Поставленная техническая задача решается тем, что в известном способе прокатки стальных сортовых профилей, включающем нагрев заготовок, и их многопроходное обжатие в валках, противолежащие ручьи на которых образуют вытяжные калибры, согласно изобретению обжатия по меньшей мере в одной паре из двух смежных проходов производят с дополнительным локальным деформированием заготовки на величину 1-10 мм при общем коэффициенте вытяжки заготовки в каждом проходе 1,1-1,4.The stated technical problem is solved in that in the known method of rolling steel sections, including heating the workpieces, and their multi-pass compression in rolls, opposite streams on which form exhaust gauges, according to the invention, compression in at least one pair of two adjacent passes is carried out with an additional local deformation of the workpiece by 1-10 mm with a total drawing ratio of the workpiece in each pass 1.1-1.4.

Дополнительное локальное деформирование в первом из двух смежных проходов осуществляют с помощью опоясывающих выступов, выполненных на ручьях валков, а во втором из них - прокаткой заготовки с выступами и впадинами на поверхности в калибрах с ручьями без опоясывающих выступов. Кроме того, обжатие заготовок с дополнительным локальным деформированием осуществляют при температуре от 1200ºС и до 700ºС.Additional local deformation in the first of two adjacent passages is carried out using girdle protrusions made on roll streams, and in the second of them, by rolling the workpiece with protrusions and depressions on the surface in gauges with streams without girdle protrusions. In addition, the compression of the workpieces with additional local deformation is carried out at a temperature of from 1200 ° C to 700 ° C.

Для интенсивной проработки литой микроструктуры, измельчения микроструктурных составляющих литой стали и осевых строчечных неметаллических включений предлагается повысить частные деформации по сечению заготовки.For intensive study of cast microstructure, grinding of microstructural components of cast steel and axial stitch non-metallic inclusions, it is proposed to increase the partial deformations along the workpiece cross section.

На фигуре представлена последовательность изменений по проходам поперечного профиля прокатываемой заготовки круглого поперечного сечения.The figure shows the sequence of changes along the aisles of the transverse profile of the rolled billet of circular cross section.

В процессе обжатия исходно круглой заготовки (профиль 1 на фигуре) в вертикальных валках, на ручьях которых выполнены опоясывающие выступы, за счет локального деформирования на профиле формируют боковые впадины глубиной δ, разделяющие выступы (профиль 2). При этом возникают макросдвиговые деформации металла в продольном и поперечном направлениях. В последующем, смежном проходе, овальный поперечный профиль 2 с выступами и впадинами обжимают в горизонтальных валках с круглым калибром без опоясывающих выступов (профиль 3). Наличие выступов и впадин на заготовке при обжатии в круглом калибре приводит к повторному появлению локальных макросдвиговых деформаций в продольном и поперечном направлениях. Благодаря локальным макросдвиговым деформациям в двух смежных проходах улучшается проработка исходной литой микроструктуры стали.In the process of crimping the initially round billet (profile 1 in the figure) in vertical rolls, on the streams of which the girdle protrusions are made, lateral depressions of depth δ separating the protrusions (profile 2) are formed on the profile due to local deformation. In this case, macroshift deformations of the metal arise in the longitudinal and transverse directions. In a subsequent adjacent passage, an oval transverse profile 2 with protrusions and depressions is crimped in horizontal rolls with a round gauge without encircling protrusions (profile 3). The presence of protrusions and depressions on the workpiece during compression in a round gauge leads to the reappearance of local macroshift deformations in the longitudinal and transverse directions. Thanks to local macroshift deformations in two adjacent passages, the study of the initial cast microstructure of steel is improved.

Таким образом, дополнительное локальное деформирование заготовки с величиной δ=1-10 мм в паре вытяжных калибров при коэффициенте вытяжки за проход λп=1,1-1,4 обеспечивают появление макросдвиговых деформаций, которые интенсифицируют пластическое течение металла как в продольном, так и поперечном направлениях. Это улучшает проработку изначально литой микроструктуры заготовки, благодаря чему достигается получение качественных сортовых профилей с увеличенной площадью поперечного сечения.Thus, additional local deformation of the workpiece with a value of δ = 1-10 mm in a pair of exhaust gauges with an exhaust coefficient per pass λ p = 1.1-1.4 provides the appearance of macro-shear deformations that intensify the plastic flow of metal in both longitudinal and transverse directions. This improves the development of the initially cast microstructure of the billet, thereby achieving high-quality high-quality profiles with an increased cross-sectional area.

Дальнейшую прокатку заготовки (профиль 4, профиль 5) осуществляют с использованием известной калибровки овал - круг.Further rolling of the workpiece (profile 4, profile 5) is carried out using the well-known oval-circle calibration.

Экспериментально установлено, что при локальном деформировании менее 1 мм и вытяжках менее 1,1 улучшения проработки микроструктуры не происходит. При локальном деформировании более 10 мм и вытяжках более 1,4 не исключается образование дефектов в виде «закатов» в последующем проходе, являющихся причиной расслоев, что недопустимо.It was experimentally established that with local deformation of less than 1 mm and hoods of less than 1.1, improvement in the development of the microstructure does not occur. With local deformation of more than 10 mm and hoods of more than 1.4, the formation of defects in the form of “sunsets” in the subsequent pass, which cause delays, is not ruled out, which is unacceptable.

Обжатие заготовок с дополнительным локальным деформированием при температуре выше 1200ºC снижает эффективность измельчения микроструктурных составляющих непрерывно-литой стали. При температуре ниже 700ºC не исключается невыполнение заданного профиля при дополнительном пластическом деформировании из-за недостаточной пластичности стали.Compression of workpieces with additional local deformation at temperatures above 1200ºC reduces the grinding efficiency of microstructural components of continuously cast steel. At temperatures below 700ºC, a predetermined profile cannot be ruled out with additional plastic deformation due to insufficient plasticity of the steel.

Примеры реализации способаMethod implementation examples

Непрерывно-литую заготовку круглого сечения (профиль 1 на фигуре) диаметром 200 мм с площадью поперечного сечения S0=31400 мм2 из легированной пружинной стали марки 60С2 нагревают до температуры аустенитизации Та=1180ºC и выдают на печной рольганг сортопрокатного стана. Нагретую заготовку (профиль 1) при температуре Тд=1150ºC задают в черновую клеть сортового стана 550 и обжимают в вертикальных валках с овальным калибром с коэффициентом вытяжки λп=1,2. На средних частях ручьев валков выполнены опоясывающие выступы со скругленной формой высотой 6,0 мм. После обжатия в вертикальных валках заготовка приобретает овальный профиль поперечного сечения со скругленными впадинами глубиной δ=6,0 мм, расположенными на обеих боковых сторонах овала (профиль 2). Дополнительное локальное деформирование заготовки опоясывающими выступами способствует интенсификации проработки литой структуры стали за счет макросдвигов в продольном и поперечном направлениях.A continuously cast round billet (profile 1 in the figure) with a diameter of 200 mm and a cross-sectional area S 0 = 31,400 mm 2 of 60C2 alloy steel spring is heated to an austenitizing temperature T a = 1180ºC and delivered to the furnace rolling table of a section-rolling mill. The heated billet (profile 1) at a temperature of T d = 1150ºC is set in the roughing stand of the varietal mill 550 and squeezed in vertical rolls with an oval caliber with a drawing coefficient λ p = 1.2. On the middle parts of the creeks of the rolls, girdles with a rounded shape 6.0 mm high are made. After crimping in vertical rolls, the workpiece acquires an oval cross-sectional profile with rounded troughs with a depth of δ = 6.0 mm, located on both sides of the oval (profile 2). Additional local deformation of the workpiece by the girdle protrusions contributes to the intensification of the development of the cast steel structure due to macroshifts in the longitudinal and transverse directions.

После выхода из овального калибра осуществляют смежный проход при температуре Тд=1150ºC, задавая заготовку в горизонтальные валки с круглым калибром, ручьи которого не имеют выступов. Обжатие в этом проходе также ведут с коэффициентом вытяжки λп=1,2. Наличие скругленных выступов и впадин на заготовке при ее обжатии в смежном круглом калибре в профиль 3 при указанной температуре также приводит к генерации дополнительных макросдвиговых деформаций в продольном и поперечном направлениях и улучшению проработки микроструктуры.After exiting the oval gauge, an adjacent pass is carried out at a temperature T d = 1150ºC, setting the workpiece in horizontal rolls with a round gauge, the streams of which have no protrusions. Compression in this passage is also carried out with a drawing coefficient λ p = 1.2. The presence of rounded protrusions and depressions on the workpiece when it is crimped in an adjacent round gauge into profile 3 at the indicated temperature also leads to the generation of additional macro-shear deformations in the longitudinal and transverse directions and to an improvement in the development of the microstructure.

Дальнейшую прокатку заготовки осуществляют с использованием обычной системы калибровки овал - круг (профиль 4, профиль 5) в пруток круглого сечения с максимальной площадью Smax=2461,8 мм2 и с максимальным конечным диаметром Dmax=56,0 мм. Готовый сортовой профиль имеет высокое качество по механическим свойствам и микроструктуре.Further rolling of the workpiece is carried out using a conventional oval-circle calibration system (profile 4, profile 5) into a round bar with a maximum area S max = 2461.8 mm 2 and with a maximum final diameter D max = 56.0 mm. The finished varietal profile is of high quality in terms of mechanical properties and microstructure.

При применении известного способа высококачественный пруток из такой же заготовки имел бы максимально возможную площадь поперечного сеченияWhen applying the known method, a high-quality bar from the same billet would have the maximum possible cross-sectional area

Figure 00000002
Figure 00000002

что соответствует прутку круглого сечения с наибольшим возможным диаметром Dmax=5,6 мм.which corresponds to a bar of circular cross section with the largest possible diameter D max = 5.6 mm.

Варианты реализации предложенного способа и показатели их эффективности приведены в таблице.Implementation options of the proposed method and indicators of their effectiveness are shown in the table.

ТаблицаTable Режимы прокатки прутков из стали марки 60С2 и их эффективностьModes of rolling bars of steel grade 60C2 and their effectiveness № п/пNo. p / p δ, ммδ, mm λп λ p Тд, ºСT d , ºС Максим. площадь Smax, мм2 Maksim. area S max , mm 2 Максим. диаметр Dmax, ммMaksim. diameter D max , mm Оценка качестваQuality control 1.one. 0,90.9 1,091.09 690690 2122,62122.6 52,052.0 Осевая полосчатостьAxial bandedness 2.2. 1,01,0 1,11,1 700700 2374,62374.6 55,055.0 Удовлетв.Satisfying 3.3. 6,06.0 1,21,2 11501150 2461,82461.8 56,056.0 Удовлетв.Satisfying 4.four. 10,010.0 1,41.4 12001200 2374,62374.6 55,055.0 Удовлетв.Satisfying 5.5. 11,011.0 1,51,5 12101210 2106,32106.3 51,851.8 Дефекты «закат»Defects "sunset" 6.6. 00 1,31.3 11001100 2093,32093.3 51,651.6 Осевая полосчатостьAxial bandedness

Из данных, представленных в таблице, следует что при реализации предложенного способа (варианты №2-4) достигается расширение сортамента профилей, прокатываемых из непрерывно-литых заготовок, в сторону увеличения площади поперечного сечения. При запредельных значениях заявленных параметров (варианты №1 и №5), а также реализации способа-прототипа (вариант №6) имеет место сужение сортамента прокатываемых профилей по максимально допустимой площади поперечного сечения.From the data presented in the table, it follows that when implementing the proposed method (options No. 2-4), the assortment of profiles rolled from continuously cast billets is expanded to increase the cross-sectional area. With exorbitant values of the declared parameters (options No. 1 and No. 5), as well as the implementation of the prototype method (option No. 6), there is a narrowing of the range of rolled profiles for the maximum allowable cross-sectional area.

Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что осуществление обжатия по меньшей мере в одной паре из двух смежных проходов с дополнительным локальным деформированием заготовки в начале с помощью опоясывающих выступов на ручьях валков на величину 1-10 мм, а затем в калибре без выступов при коэффициенте вытяжки в каждом проходе 1,1-1,4 и температуре от 1200ºC до 700ºC обеспечивает появление дополнительных макросдвиговых деформаций непрерывно-литой заготовки в продольном и поперечном направлениях. Это приводит к более интенсивной проработке литой структуры стали, измельчению кристаллитов, разрушению строчечных неметаллических включений. Благодаря этому обеспечивается возможность получения высококачественных сортовых профилей с большей площадью поперечного сечения по сравнению с известными способами прокатки. Побочным эффектом является повышение качества профилей.The technical and economic advantages of the proposed method consist in the fact that the crimping is performed in at least one pair of two adjacent passages with additional local deformation of the workpiece at the beginning with the help of girdling protrusions on the grooves of the rolls by 1-10 mm, and then in caliber without protrusions with a drawing coefficient in each pass 1.1-1.4 and a temperature from 1200ºC to 700ºC, additional macro-shear deformations of the continuously cast billet appear in the longitudinal and transverse directions. This leads to a more intensive study of the cast structure of steel, crushing of crystallites, and the destruction of line non-metallic inclusions. Thanks to this, it is possible to obtain high-quality high-quality profiles with a larger cross-sectional area in comparison with the known rolling methods. A side effect is improving the quality of profiles.

Реализация предложенного способа обеспечит повышение рентабельности производства стальных сортовых профилей на 10-20%.Implementation of the proposed method will increase the profitability of the production of steel sections by 10-20%.

Claims (3)

1. Способ прокатки стальных сортовых профилей, включающий нагрев заготовок и их многопроходное обжатие в валках, противолежащие ручьи на которых образуют вытяжные калибры, отличающийся тем, что обжатие по меньшей мере в одной паре из двух смежных проходов производят с дополнительным локальным деформированием заготовки на величину 1-10 мм при общем коэффициенте вытяжки заготовки в каждом проходе 1,1-1,4.1. The method of rolling steel sections, including heating the workpieces and their multi-pass compression in rolls, opposite streams on which form exhaust gauges, characterized in that the compression in at least one pair of two adjacent passes is performed with additional local deformation of the workpiece by 1 -10 mm with a total drawing ratio of the workpiece in each pass 1.1-1.4. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительное локальное деформирование в первом из двух смежных проходов осуществляют с помощью опоясывающих выступов, выполненных на ручьях валков, а во втором из них - прокаткой полученной в предыдущем проходе заготовки с выступами и впадинами на поверхности в калибрах с ручьями без опоясывающих выступов.2. The method according to claim 1, characterized in that the additional local deformation in the first of two adjacent passages is carried out using girdling protrusions made on the streams of the rolls, and in the second of them by rolling the workpiece obtained in the previous pass with protrusions and depressions on the surface in calibers with streams without girdles. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что обжатие заготовок с дополнительным локальным деформированием осуществляют при температуре от 1200°C до 700°C. 3. The method according to claim 1, characterized in that the compression of the workpieces with additional local deformation is carried out at a temperature of from 1200 ° C to 700 ° C.
RU2011118972/02A 2011-05-12 2011-05-12 Method of rolling steel sectional bars RU2465079C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011118972/02A RU2465079C1 (en) 2011-05-12 2011-05-12 Method of rolling steel sectional bars

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011118972/02A RU2465079C1 (en) 2011-05-12 2011-05-12 Method of rolling steel sectional bars

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2465079C1 true RU2465079C1 (en) 2012-10-27

Family

ID=47147316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011118972/02A RU2465079C1 (en) 2011-05-12 2011-05-12 Method of rolling steel sectional bars

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2465079C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1219181A1 (en) * 1984-10-30 1986-03-23 Донецкий Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Method of rolling
SU1440569A1 (en) * 1987-02-06 1988-11-30 Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина Method of producing billets and reinforcement bars
RU2073572C1 (en) * 1994-02-24 1997-02-20 Сергей Павлович Галкин Round profile helical rolling method
US6546777B2 (en) * 2000-09-08 2003-04-15 Morgan Construction Company Method and apparatus for reducing and sizing hot rolled ferrous products

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1219181A1 (en) * 1984-10-30 1986-03-23 Донецкий Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Method of rolling
SU1440569A1 (en) * 1987-02-06 1988-11-30 Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина Method of producing billets and reinforcement bars
RU2073572C1 (en) * 1994-02-24 1997-02-20 Сергей Павлович Галкин Round profile helical rolling method
US6546777B2 (en) * 2000-09-08 2003-04-15 Morgan Construction Company Method and apparatus for reducing and sizing hot rolled ferrous products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2583566C1 (en) METHOD FOR PRODUCING COLD-DEFORMED SEAMLESS PIPES MADE OF TITANIUM ALLOY Ti-3Al-2,5V
RU2291205C1 (en) Bar rolling method
RU2427434C1 (en) Method of producing rolled sheet
RU2465079C1 (en) Method of rolling steel sectional bars
JP6864955B2 (en) How to make bars from titanium alloys
CN109759531B (en) X-section drawing method based on center compaction
RU2570712C1 (en) Strip hot rolling from low-alloy steel
RU2457061C1 (en) Method of producing forgings
RU2296017C1 (en) Method for making rolled bars from springy alloy steel
RU2308327C2 (en) Method of production of the blooms
RU2306989C2 (en) Rolled reinforcement producing method
RU2490079C2 (en) Roll pass design system
US5983481A (en) Method of making forged steel bar
RU2758605C1 (en) Method for manufacturing a hot-rolled i-beam from a shaped blank
RU2492007C1 (en) Method of die rolling
RU2208483C2 (en) Method for making rolled bars
RU2405637C1 (en) Method of rolling
RU2490081C2 (en) Method of rolling section bars from hard-to-deform steels
RU2509615C1 (en) Method of rerolling of rails
RU2693247C2 (en) Method of sheet metal production from fragments of used rails
RU2273534C1 (en) Bar rolling method
RU2474484C1 (en) Method of making forged pieces with fine-grain structure
RU2273535C1 (en) Steel strip hot rolling method
RU2237529C1 (en) Method for rolling round shapes
RU2233718C1 (en) Method for making merchant rolled bars in combination aggregate for casting and rolling

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190513