RU2489219C1 - Method of rolling billets with fine-grained structure - Google Patents

Method of rolling billets with fine-grained structure Download PDF

Info

Publication number
RU2489219C1
RU2489219C1 RU2012122815/02A RU2012122815A RU2489219C1 RU 2489219 C1 RU2489219 C1 RU 2489219C1 RU 2012122815/02 A RU2012122815/02 A RU 2012122815/02A RU 2012122815 A RU2012122815 A RU 2012122815A RU 2489219 C1 RU2489219 C1 RU 2489219C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rolls
billet
workpiece
additional rolls
additional
Prior art date
Application number
RU2012122815/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Иванович Горшков
Мария Андреевна Оленина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет" (ФГБОУ ВПО "СПбГПУ")
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет" (ФГБОУ ВПО "СПбГПУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет" (ФГБОУ ВПО "СПбГПУ")
Priority to RU2012122815/02A priority Critical patent/RU2489219C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2489219C1 publication Critical patent/RU2489219C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: proposed method comprises straining the billet outside of the main rolls in gap between adjacent lengthwise rolling stands whereat said strain allows billet layers stretch, contraction and shear. For this, billet is subjected to continuous alternate flexure through angles approximating to 90 degrees with minimum possible flexure radius. Note here that flexing is performed by drawing by, at least, three additional rolls staggered on billet both sides to displace vertically thereabout. Diameter of said additional rolls is, preferably, commensurable with billet thickness. Distance between said additional rolls in working position equal the billet thickness. Said additional rolls in working position are aligned with axes of the stand bottom main rolls. Note here that said additional rolls are riffled in lengthwise direction.
EFFECT: expanded means for making specified structure including microcrystalline in flat billets and sheets.
6 cl, 2 dwg, 8 ex

Description

Настоящее изобретение относится к области металлургии, а именно к разделу изменения физической структуры металлов и сплавов методом горячей пластической обработки, приводящей к измельчению зерна, для получения высоких технологических и эксплуатационных характеристик плоских заготовок.The present invention relates to the field of metallurgy, and in particular to the section of changing the physical structure of metals and alloys by hot plastic processing, leading to grain refinement, to obtain high technological and operational characteristics of flat billets.

Известен способ равноканального углового прессования (РКУ), включающий многократное продавливание цилиндрической заготовки через несколько каналов одинакового поперечного сечения, пересекающихся под некоторым углом, преимущественно близким или равным 90°. После каждого прохода заготовка может поворачиваться вокруг своей продольной оси на угол 90° или 180°. (Валиев Р.З., Александров И.В. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией, М.: Логос, 2000, стр.13). Недостатком способа является сложность и невозможность применения его для плоских заготовок.A known method of equal-channel angular pressing (CGS), including multiple forcing a cylindrical workpiece through several channels of the same cross section, intersecting at a certain angle, mainly close to or equal to 90 °. After each pass, the workpiece can be rotated around its longitudinal axis by an angle of 90 ° or 180 °. (Valiev R.Z., Aleksandrov I.V. Nanostructured materials obtained by intense plastic deformation, M .: Logos, 2000, p. 13). The disadvantage of this method is the complexity and inability to use it for flat workpieces.

Известен способ обработки заготовок из металлов и сплавов (патент RU 2203975 C2, МПК C22F 1/18, опубликован 10.05.03), заключающийся в получении микроструктуры с требуемым размером зерен посредством пластической деформации, осуществляемой за один или несколько этапов, исходя из размеров зерен в исходной заготовке. Температурно-скоростные условия на этапе выбирают обеспечивающими трансформацию структуры в процессе динамической рекристаллизации. Кроме того, этап проводят за несколько переходов для наиболее полной трансформации структуры в объеме заготовки. При обработке осесимметричной заготовки на переходах прорабатывают регламентированные по объему слои заготовки, используя сложное нагружение, включающее, по крайней мере, на первом переходе первого этапа, в качестве единственной или преимущественной компоненты кручение, а на последующих переходах сжатие или растяжение, или сочетание сжатия или растяжения с кручением. Обработку осуществляют в изотермических или квазиизотермических условиях. Способ позволяет получать мелкозернистую структуру в осесимметричных заготовках. Однако недостатком способа является значительная сложность при обработке небольших плоских пластин и невозможность обработки протяженных пластин.A known method of processing billets of metals and alloys (patent RU 2203975 C2, IPC C22F 1/18, published 10.05.03), which consists in obtaining a microstructure with the required grain size through plastic deformation, carried out in one or more stages, based on grain sizes in source blank. The temperature and speed conditions at the stage are chosen to ensure the transformation of the structure in the process of dynamic recrystallization. In addition, the stage is carried out in several transitions for the most complete transformation of the structure in the volume of the workpiece. When processing an axisymmetric workpiece at the transitions, workpiece-regulated layers of the workpiece are worked out using complex loading, including at least at the first transition of the first stage, torsion as the sole or predominant component, and compression or tension at the subsequent transitions, or a combination of compression or tension with torsion. Processing is carried out in isothermal or quasi-isothermal conditions. The method allows to obtain a fine-grained structure in axisymmetric blanks. However, the disadvantage of this method is the significant complexity in the processing of small flat plates and the inability to process extended plates.

Известен способ правки толстолистового проката из высокопрочной низколегированной штрипсовой стали (патент RU 2432221 C1, B21D 1/05, опубликовано 27.10.2011), включающий знакопеременный упругопластический изгиб проката в листоправильной машине между двумя рядами роликов при регламентированной температуре, при которой максимальная величина изгиба задается из соотношения толщины проката и расстояния между осями нижних и верхних роликов. Недостатком способа является невозможность существенного измельчения зерна металла, так как процесс правки осуществляется при деформационных условиях, не обеспечивающих должного накопления деформаций при обработке, и может быть использован только для низколегированных сталей при пониженных температурах.A known method of straightening plate products from high-strength low-alloy strip steel (patent RU 2432221 C1, B21D 1/05, published October 27, 2011), including alternating elastoplastic bending of rolled products in a sheet straightening machine between two rows of rollers at a regulated temperature at which the maximum bending value is set from the ratio of the thickness of the rental and the distance between the axes of the lower and upper rollers. The disadvantage of this method is the impossibility of significant grinding of metal grains, since the dressing process is carried out under deformation conditions that do not provide adequate accumulation of deformations during processing, and can only be used for low alloy steels at low temperatures.

В качестве прототипа выбран способ получения заготовок с мелкозернистой структурой совмещенной винтовой и продольной прокаткой (Патент RU 2347631 C1, B21B 19/02, опубл. 27.02.2009 г), включающий деформацию заготовки вне основных валков скручиванием в промежутке между смежными клетями винтовой и продольной прокатки. Обработку начинают продольной прокаткой, после чего осуществляют поперечно-винтовую прокатку с круговым обжатием и вращением заготовки, с обеспечением воздействия на заготовку сжимающего напряжения усилием подпора за счет разности скоростей истечения металла в процессе продольной и винтовой прокатки.As a prototype, a method for producing billets with a fine-grained structure of combined helical and longitudinal rolling was selected (Patent RU 2347631 C1, B21B 19/02, published February 27, 2009), including deformation of the workpiece outside the main rolls by twisting in the gap between adjacent helical and longitudinal rolling stands . The treatment is started by longitudinal rolling, after which cross-helical rolling is carried out with circular compression and rotation of the workpiece, ensuring that the workpiece is subjected to compressive stress by back-up force due to the difference in the flow rates of the metal during longitudinal and helical rolling.

Достоинством способа является использование промежутка между смежными клетями для деформации заготовки сжимающими напряжениями. Недостатком способа является использование для этих целей винтовой прокатки, поскольку при этом можно обрабатывать только осесимметричные заготовки для получения мелкого зерна.The advantage of this method is the use of the gap between adjacent stands for deformation of the workpiece by compressive stresses. The disadvantage of this method is the use of screw rolling for these purposes, since it is only possible to process axisymmetric billets to obtain fine grain.

Задача изобретения состоит в расширении арсенала средств получения регламентированной структуры, включая микрокристаллическую, в плоских заготовках и листах при прокатке.The objective of the invention is to expand the arsenal of means of obtaining a regulated structure, including microcrystalline, in flat blanks and sheets during rolling.

Решение поставленной задачи достигается тем, что аналогично прототипу способ получения заготовок с мелкозернистой структурой при прокатке включает деформацию заготовки вне основных валков в промежутке между смежными клетями продольной прокатки. В отличие от прототипа создают деформацию, обеспечивающую растяжение, сжатие и сдвиг слоев заготовки, для чего проводят непрерывное динамическое знакопеременное сгибание заготовки на углы, приближающиеся к 90° с минимально возможным радиусом сгибания.The solution to this problem is achieved by the fact that, similar to the prototype, the method of producing billets with a fine-grained structure during rolling involves deformation of the billet outside the main rolls in the gap between adjacent stands of longitudinal rolling. In contrast to the prototype, a deformation is created that provides tension, compression and shear of the workpiece layers, for which continuous dynamic alternating bending of the workpiece is carried out at angles approaching 90 ° with the smallest possible bending radius.

В частном случае реализации способа сгибание осуществляют протяжкой между не менее чем тремя дополнительными валками, расположенными в шахматном порядке с двух сторон заготовки с возможностью их вертикального перемещения.In the particular case of the implementation of the method, the bending is carried out by a broach between at least three additional rolls located staggered on both sides of the workpiece with the possibility of vertical movement.

В частном случае реализации способа сгибание осуществляют с помощью дополнительных валков, диаметр которых преимущественно сопоставим с толщиной заготовки.In the particular case of the method, the bending is carried out using additional rolls, the diameter of which is mainly comparable with the thickness of the workpiece.

В частном случае реализации способа расстояние между дополнительными валками в рабочем состоянии равно толщине заготовки.In the particular case of the method, the distance between the additional rolls in working condition is equal to the thickness of the workpiece.

В частном случае реализации способа дополнительные валки в рабочем состоянии расположены преимущественно соосно с осями нижних основных валков клетей.In the particular case of the implementation of the method, the additional rolls in working condition are located mainly coaxially with the axes of the lower main rolls of the stands.

В частном случае реализации способа дополнительные валки выполнены с продольным рифлением. Использование дополнительных валков с продольным рифлением позволит уменьшить образование текстурированных зерен в поверхностных слоях заготовки.In the particular case of the method, additional rolls are made with longitudinal corrugation. The use of additional rolls with longitudinal corrugation will reduce the formation of textured grains in the surface layers of the workpiece.

Физическая сущность способа состоит в увеличении накопленной деформации заготовкой в процессе обработки. Развитие процесса пластической деформации при непрерывном динамическом сгибании заготовки осуществляется в условиях знакопеременного растяжения и сжатия, а также сдвига, что стимулирует формирование в материале устойчивых дислокационных скоплений и позволяет создать значительную накопленную деформацию.The physical essence of the method consists in increasing the accumulated deformation by the workpiece during processing. The development of the process of plastic deformation during continuous dynamic bending of the workpiece is carried out under alternating tension and compression, as well as shear, which stimulates the formation of stable dislocation clusters in the material and allows you to create significant accumulated deformation.

Динамическое сгибание заготовки на углы, приближающиеся к 90° с минимально возможным радиусом сгибания, приближает условия деформирования к условиям, осуществляемым в известном методе равноканального углового прессования. При угловом прессовании изменение направления движения прессовки на 90° дает максимальный эффект измельчения за счет гидростатического сжатия, растяжения и сдвига слоев прессовки (Валиев Р.З., Александров И.В. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией. М.: Логос, 2000, стр.13).Dynamic bending of the workpiece at angles approaching 90 ° with the smallest possible bending radius brings the deformation conditions closer to the conditions carried out in the known method of equal channel angular pressing. In angular pressing, a change in the direction of movement of the compact by 90 ° gives the maximum grinding effect due to hydrostatic compression, tension and shear of the compact layers (Valiev R.Z., Alexandrov I.V. Nanostructured materials obtained by intense plastic deformation. M .: Logos, 2000 , p. 13).

В предлагаемом способе сгибание заготовки на углы, приближающиеся к 90° с минимально возможным радиусом сгибания, также дает максимальный эффект измельчения зерна. Радиус сгибания соответствует радиусу дополнительного валка, минимальное значение которого ограничивается сложностью технической реализации, например, из-за возможности изгиба при значительной длине валка. Экспериментально установлено, что оптимальным является радиус сгибания, сопоставимый с половиной толщины заготовки. Радиус сгибания более двух, трех значений толщины заготовки приводит к столь незначительному эффекту обработки, что делает применение данного способа нецелесообразным.In the proposed method, bending the workpiece at angles approaching 90 ° with the smallest possible bending radius also gives the maximum effect of grinding grain. The bending radius corresponds to the radius of the additional roll, the minimum value of which is limited by the complexity of the technical implementation, for example, due to the possibility of bending with a significant length of the roll. It was experimentally established that the bending radius, which is comparable with half the thickness of the workpiece, is optimal. The bending radius of more than two, three values of the thickness of the workpiece leads to such an insignificant treatment effect, which makes the application of this method impractical.

Реализация способа, в том числе в сочетании с последующей термической обработкой, обеспечивает формирование новых зерен за счет развития динамической либо статической рекристаллизации. В частном случае применения способа для сталей из-за сочетания с фазовыми превращениями типа эвтектоидного в системе железо-углерод ускоряется трансформация крупнозернистой или грубой пластинчатой микроструктуры в глобулярную.The implementation of the method, including in combination with subsequent heat treatment, ensures the formation of new grains due to the development of dynamic or static recrystallization. In the particular case of applying the method to steels, due to the combination with phase transformations of the eutectoid type in the iron-carbon system, the transformation of a coarse-grained or coarse lamellar microstructure into a globular one is accelerated.

Для достижения сгибания на углы, близкие к 90°, расстояние между дополнительными валками в рабочем состоянии должно быть равно толщине заготовки, сами валки должны иметь диаметр преимущественно сопоставимый с толщиной заготовки и расположены преимущественно соосно с осями нижних основных валков клетей.To achieve bending at angles close to 90 °, the distance between the additional rolls in working condition should be equal to the thickness of the workpiece, the rolls themselves should have a diameter predominantly comparable to the thickness of the workpiece and are located mainly coaxially with the axes of the lower main rolls of the stands.

Более значительный эффект накопления деформации будет реализовываться в случае увеличения числа проходов через дополнительные валки, для чего можно увеличить число дополнительных валков либо повторить обработку.A more significant effect of the accumulation of deformation will be realized in the case of an increase in the number of passes through additional rolls, for which you can increase the number of additional rolls or repeat the processing.

Дополнительные валки в рабочем состоянии должны быть расположены преимущественно соосно с осями нижних основных валков клетей, поскольку увеличение смещения заготовки относительно оси прокатки может увеличить усилие при протяжке и вызвать обрыв заготовки.Additional rolls in working condition should be located mainly coaxially with the axes of the lower main rolls of the stands, since an increase in the bias of the workpiece relative to the rolling axis can increase the pulling force and cause the workpiece to break.

Применение предложенного способа в области динамической рекристаллизации или межкритической области для сплавов с полиморфными превращениями может приводить к формированию устойчивой наноструктуры до уровня 40-50 нм.Application of the proposed method in the field of dynamic recrystallization or the intercritical region for alloys with polymorphic transformations can lead to the formation of a stable nanostructure up to the level of 40-50 nm.

Возможность реализации предложенного способа иллюстрируется графическими материалами.The possibility of implementing the proposed method is illustrated by graphic materials.

На фиг.1 представлена схема расположения дополнительных валков в промежутке между смежными клетями продольной прокатки в начальный момент обработки заготовки, где 1 - обрабатываемая заготовка, 2 и 3 - смежные клети продольной прокатки, 4 и 5 - верхние дополнительные валки, 6 - нижний дополнительный валок, 7 и 8 - верхняя и нижняя станина.Figure 1 shows the arrangement of additional rolls in the gap between adjacent stands of longitudinal rolling at the initial moment of processing the workpiece, where 1 is the workpiece, 2 and 3 are adjacent stands of longitudinal rolling, 4 and 5 are the upper additional rolls, 6 - lower additional roll , 7 and 8 - the upper and lower bed.

На фиг.2 представлена схема процесса обработки плоских заготовок.Figure 2 presents a diagram of a process for processing flat billets.

В частном случае реализации предложенного способа может быть использовано приспособление (фиг.1), включающее дополнительные валки 4, 5, закрепленные на станине 7 и валок 6, закрепленный на станине 8, расположенные в шахматном порядке на расстоянии, равном толщине заготовки 1. Диаметр дополнительных валков 4-6 равен толщине заготовки 1.In the particular case of the implementation of the proposed method, a device can be used (Fig. 1), including additional rolls 4, 5, mounted on the bed 7 and the roll 6, mounted on the bed 8, staggered at a distance equal to the thickness of the workpiece 1. The diameter of the additional rolls 4-6 is equal to the thickness of the workpiece 1.

Способ осуществляют следующим образом. Заготовку 1 нагревают до температуры, необходимой для проведения обработки, и начинают прокатку в первой клети 2, а затем во второй клети 3. После чего опускают станину 7 с верхними дополнительными валками 4, 5, которые располагают соосно с нижними основными валками рабочих клетей 2, 3 (фиг.2), тем самым обеспечивая динамическое непрерывное знакопеременное сгибание заготовки 1 на углы, приближающиеся к 90° с минимально возможным радиусом сгибания, определяемым диаметром дополнительных валков. При этом на участках заготовки, находящихся в зазоре между валком клети 2 и валком 4, валками 4-6 и 6-5, валком 5 и валком клети 3 осуществляется послойное сжатие, растяжение, деформация сдвигом, которые по мере протяжки заготовки 1 между дополнительными валками 4, 5, 6 меняют свой знак и приводят к существенному накоплению деформации и, следовательно, измельчению зерна. Измельчение зерна может быть регламентировано изменением условий обработки, например, расстояния между валками, угла сгибания и др.The method is as follows. The workpiece 1 is heated to the temperature necessary for processing, and rolling is started in the first stand 2, and then in the second stand 3. Then lower the frame 7 with the upper additional rolls 4, 5, which are aligned with the lower main rolls of the working stand 2, 3 (FIG. 2), thereby providing a dynamic continuous alternating bending of the workpiece 1 at angles approaching 90 ° with the minimum possible bending radius, determined by the diameter of the additional rolls. At the same time, in sections of the workpiece located in the gap between the roll of stand 2 and roll 4, rolls 4-6 and 6-5, roll 5 and roll of stand 3, layer-by-layer compression, tension, and shear deformation are carried out, which, as the workpiece 1 is drawn between additional rolls 4, 5, 6 change their sign and lead to a significant accumulation of deformation and, consequently, grain refinement. Grain grinding can be regulated by changing the processing conditions, for example, the distance between the rollers, the bending angle, etc.

Пример 1Example 1

Заготовку в виде прутка из отожженной технической меди шириной 10 мм и толщиной 8 мм с размером зерна 95 мкм нагревали до 700°С и прокатывали с помощью двух клетей 2, 3 лабораторного стана, расположенных на расстоянии 84 мм друг от друга на толщину 6 мм, обжатие осуществлялось на 25%. Диаметр дополнительных валков 4-6 составлял 20 мм, расстояние между верхними дополнительными валками 4 и 5-32 мм, между верхними и нижними валками 4-6 и 6-5 в момент протяжки - 6 мм. Верхние валки 4, 5 с помощью гидравлического домкрата были опущены на уровень, обеспечивающий соосность их с нижними осями валков рабочих клетей 2, 3.A billet in the form of a bar of annealed industrial copper 10 mm wide and 8 mm thick with a grain size of 95 μm was heated to 700 ° C and rolled using two stands 2, 3 of the laboratory mill located at a distance of 84 mm from each other to a thickness of 6 mm, compression was carried out by 25%. The diameter of the additional rollers 4-6 was 20 mm, the distance between the upper additional rollers 4 and 5-32 mm, between the upper and lower rollers 4-6 and 6-5 at the time of drawing, was 6 mm. The upper rolls 4, 5 with the help of a hydraulic jack were lowered to a level that ensures their alignment with the lower axes of the rolls of the working stands 2, 3.

Металлографический анализ образцов после обработки показал среднее значение размера зерна порядка 2 мкм. Таким образом, полученная структура имеет существенно меньший размер зерна, чем в исходном состоянии.Metallographic analysis of the samples after processing showed an average grain size of about 2 μm. Thus, the resulting structure has a significantly smaller grain size than in the initial state.

Пример 2Example 2

Обрабатывали такую же, как в примере 1, медную заготовку в тех же условиях. Прокатка осуществлялась только через первую клеть без протяжки через дополнительные валки, которые оставались в исходном положении. Размер зерна составил 40 мкм.Processed the same as in example 1, a copper billet in the same conditions. Rolling was carried out only through the first stand without broaching through additional rolls that remained in the initial position. The grain size was 40 microns.

Таким образом, обычная прокатка не позволяет существенно уменьшить размер зерна металла.Thus, conventional rolling does not significantly reduce the grain size of the metal.

Пример 3Example 3

Обрабатывались медная заготовка в тех же условиях, что в примере 1. Обработка проводилась два раза. Размер зерна составил 0,9 мкм.The copper billet was processed under the same conditions as in example 1. The processing was carried out twice. The grain size was 0.9 μm.

Таким образом, увеличение числа циклов сгибания дополнительно уменьшило размер зерна.Thus, an increase in the number of bending cycles further reduced grain size.

Пример 4Example 4

Обрабатывали такую же, как в примере 1, медную заготовку в тех же условиях, но расстояние между двух клетей лабораторного стана - 140 мм, расстояние между верхними дополнительными валками - 60 мм, между верхними и нижними валками в момент протяжки - 20 мм.We processed the same copper billet as in Example 1 under the same conditions, but the distance between the two stands of the laboratory mill was 140 mm, the distance between the upper additional rollers was 60 mm, and between the upper and lower rollers at the time of drawing it was 20 mm.

Металлографический анализ образцов после обработки показал среднее значение размера зерна порядка 8 мкм, то есть наблюдается меньшая степень измельчения зерна, чем в примере 1.Metallographic analysis of the samples after processing showed an average grain size of about 8 μm, that is, there is a smaller degree of grain refinement than in example 1.

Пример 5Example 5

Обрабатывали такую же, как в примере 1, медную заготовку в тех же условиях, но расстояние между двух клетей лабораторного стана - 144 мм, расстояние между верхними дополнительными валками - 52 мм, между верхними и нижними валками в момент протяжки - 6 мм, диаметр дополнительных валков - 40 мм.We processed the same as in example 1, the copper billet under the same conditions, but the distance between the two stands of the laboratory mill is 144 mm, the distance between the upper additional rolls is 52 mm, between the upper and lower rolls at the time of drawing, 6 mm, the diameter of the additional rolls - 40 mm.

Размер зерна составил 25 мкм, то есть измельчение зерна составляет незначительную величину. Увеличение диаметра валков, т.е. радиуса сгибания приводит к существенно меньшему эффекту обработки.The grain size was 25 microns, that is, the grinding of grain is negligible. The increase in roll diameter, i.e. bending radius leads to a significantly smaller treatment effect.

Пример 6Example 6

Обрабатывали такую же, как в примере 1, медную заготовку в тех же условиях, но дополнительные валки были опущены вниз на расстояние, не доходящее 15 мм до оси нижних валков рабочих клетей.We processed the same as in example 1, the copper billet under the same conditions, but additional rolls were lowered down to a distance not reaching 15 mm to the axis of the lower rolls of the working stands.

Размер зерна составил 25 мкм, поскольку не было обеспечено сгибание заготовки на углы, близкие к 90°, что не позволило получить желаемый результат.The grain size was 25 μm, since the workpiece was not bent to angles close to 90 °, which did not allow to obtain the desired result.

Пример 7Example 7

Заготовку, аналогичную той, что рассмотрена в примере 1, обрабатывали в тех же условиях, но дополнительные валки имели продольное рифление.A workpiece similar to that described in example 1 was processed under the same conditions, but the additional rolls had longitudinal corrugation.

Размер зерна после обработки составил 2 мкм, причем форма зерна была близка к равноосной, т.е. продольное рифление валков дополнительно уменьшает текстурованность и тем самым повышает качество металла.The grain size after processing was 2 μm, and the grain shape was close to equiaxial, i.e. longitudinal corrugation of the rolls further reduces texturing and thereby improves the quality of the metal.

Пример 8Example 8

Заготовка из алюминиевого сплава Д16 в виде прутка шириной 10 мм и толщиной 8 мм, с размером зерна 103 мкм была нагрета до 400°С и обрабатывалась далее в условиях, аналогично примеру 1.A blank of aluminum alloy D16 in the form of a bar 10 mm wide and 8 mm thick, with a grain size of 103 μm was heated to 400 ° C and processed further under conditions similar to example 1.

Размер зерна после обработки составил 3,5 мкм, что свидетельствует об эффективности применяемой обработки и для алюминиевых заготовок.The grain size after processing was 3.5 μm, which indicates the effectiveness of the processing used for aluminum billets.

Таким образом, предложенный способ расширяет арсенал средств получения регламентированной структуры, включая микрокристаллическую, путем непрерывного динамического знакопеременного сгибания при прокатке плоской заготовки на углы, приближающиеся к 90° с минимально возможным радиусом сгибания.Thus, the proposed method expands the arsenal of means for obtaining a regulated structure, including microcrystalline, by continuous dynamic alternating bending when rolling a flat workpiece at angles approaching 90 ° with the smallest possible bending radius.

Claims (6)

1. Способ получения заготовок с мелкозернистой структурой при прокатке, включающий деформацию заготовки вне основных валков в промежутке между смежными клетями продольной прокатки, отличающийся тем, что деформацию заготовки, обеспечивающую растяжение, сжатие и сдвиг слоев заготовки, создают путем проведения непрерывного динамического знакопеременного сгибания заготовки с минимально возможным радиусом сгибания на углы, близкие к 90°.1. A method of producing billets with a fine-grained structure during rolling, including deformation of the billet outside the main rolls in the gap between adjacent stands of longitudinal rolling, characterized in that the deformation of the billet, providing tension, compression and shear of the billet layers, is created by means of continuous dynamic alternating bending of the billet with the smallest possible bending radius at angles close to 90 °. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сгибание заготовки осуществляют протяжкой не менее чем тремя дополнительными валками, расположенными между смежными клетями в шахматном порядке с двух сторон заготовки с возможностью их вертикального перемещения.2. The method according to claim 1, characterized in that the bending of the workpiece is carried out by pulling at least three additional rolls located between adjacent stands in a checkerboard pattern on both sides of the workpiece with the possibility of vertical movement. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что сгибание заготовки осуществляют с помощью дополнительных валков, диаметр которых преимущественно сопоставим с толщиной заготовки.3. The method according to claim 2, characterized in that the bending of the workpiece is carried out using additional rolls, the diameter of which is mainly comparable with the thickness of the workpiece. 4. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что расстояние между дополнительными валками в рабочем состоянии устанавливают равным толщине заготовки.4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the distance between the additional rolls in the working state is set equal to the thickness of the workpiece. 5. Способ по п.2, отличающийся тем, что дополнительные валки выполняют с возможностью их расположения в рабочем состоянии соосно с осями нижних основных валков клетей.5. The method according to claim 2, characterized in that the additional rolls perform with the possibility of their location in working condition coaxially with the axes of the lower main rolls of the stands. 6. Способ по п.2, отличающийся тем, что дополнительные валки выполняют с продольным рифлением. 6. The method according to claim 2, characterized in that the additional rolls are performed with longitudinal corrugation.
RU2012122815/02A 2012-06-01 2012-06-01 Method of rolling billets with fine-grained structure RU2489219C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012122815/02A RU2489219C1 (en) 2012-06-01 2012-06-01 Method of rolling billets with fine-grained structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012122815/02A RU2489219C1 (en) 2012-06-01 2012-06-01 Method of rolling billets with fine-grained structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2489219C1 true RU2489219C1 (en) 2013-08-10

Family

ID=49159418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012122815/02A RU2489219C1 (en) 2012-06-01 2012-06-01 Method of rolling billets with fine-grained structure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2489219C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3695083A (en) * 1970-04-21 1972-10-03 Canada Steel Co Axial thrust spinning head for rotating dies
SU1026850A1 (en) * 1981-09-07 1983-07-07 Магнитогорский Дважды Ордена Ленина,Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Комбинат Им.В.И.Ленина Cold continuous rolling mill
EP0504846A1 (en) * 1991-03-21 1992-09-23 MARIO FRIGERIO S.p.A. Die-holder box with rotating die particularly for drawing metal wires
UA20935U (en) * 2006-09-11 2007-02-15 Донецький Фізико-Технічний Інститут Ім. О.О.Галкіна Нан України Method for treatment of wire billet
RU2302916C1 (en) * 2006-04-05 2007-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "А и М инжиниринг" Reinforcing wire production method
RU2347631C1 (en) * 2007-11-06 2009-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Method for production of billets with fine-grained structure by combined screw and lengthwise rolling
RU2432221C1 (en) * 2010-04-09 2011-10-27 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Method of straightening rolled thick-sheet

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3695083A (en) * 1970-04-21 1972-10-03 Canada Steel Co Axial thrust spinning head for rotating dies
SU1026850A1 (en) * 1981-09-07 1983-07-07 Магнитогорский Дважды Ордена Ленина,Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Комбинат Им.В.И.Ленина Cold continuous rolling mill
EP0504846A1 (en) * 1991-03-21 1992-09-23 MARIO FRIGERIO S.p.A. Die-holder box with rotating die particularly for drawing metal wires
RU2302916C1 (en) * 2006-04-05 2007-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "А и М инжиниринг" Reinforcing wire production method
UA20935U (en) * 2006-09-11 2007-02-15 Донецький Фізико-Технічний Інститут Ім. О.О.Галкіна Нан України Method for treatment of wire billet
RU2347631C1 (en) * 2007-11-06 2009-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Method for production of billets with fine-grained structure by combined screw and lengthwise rolling
RU2432221C1 (en) * 2010-04-09 2011-10-27 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Method of straightening rolled thick-sheet

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gronostajski et al. Recent development trends in metal forming
Kumar et al. Structural and mechanical behaviour of severe plastically deformed high purity aluminium sheets processed by constrained groove pressing technique
Ji et al. Finite element analysis of severe deformation in Mg–3Al–1Zn sheets through differential-speed rolling with a high speed ratio
Murty et al. Microstructure–texture–mechanical properties relationship in multi-pass warm rolled Ti–6Al–4V Alloy
RU2159162C2 (en) Method for working blanks of metals and alloys
US6826940B2 (en) Method of metal and alloy billet treatment
Zaharia et al. Multiple direct extrusion: A new technique in grain refinement
Rudskoi et al. On the development of the new technology of severe plastic deformation in metal forming
Polkowski Differential speed rolling: A new method for a fabrication of metallic sheets with enhanced mechanical properties
CN112337972A (en) Method for preparing high-performance magnesium alloy through secondary deformation
RU2489219C1 (en) Method of rolling billets with fine-grained structure
RU2381296C1 (en) METHOD OF RECEIVING OF SHEETS FROM TITANIUM ALLOY Ti-6Al-4V
Shantharaja Mechanical behaviour of pure aluminum processed by constrained groove pressing
Chen et al. Tensile strength and deformation microstructure of Al–Mg–Si alloy sheet by through-width vibration rolling process
JP6064673B2 (en) Apparatus and method for producing a differential thickness steel sheet having a thickness difference in the sheet width direction by a partial rolling method
RU2497975C2 (en) Treatment method of flat workpieces from metals and alloys
Bhaduri et al. Rolling
RU2251588C2 (en) Method for making ultrafine-grain titanium blanks
US7546756B2 (en) Method for processing a metal slab or billet, and product produced using said method
Kharitonov et al. Application of radial-shear strain in the production of long components with ultrafine-grained structure
RU2347631C1 (en) Method for production of billets with fine-grained structure by combined screw and lengthwise rolling
Choi et al. A comparative study of microstructures and mechanical properties obtained by bar and plate rolling
Yanagimoto et al. Control of ultrafine microstructure by single-pass heavy deformation and cold forging of metal
RU108326U1 (en) TECHNOLOGICAL TOOL OF A THREE-SWEEL CROSS-SCREW ROLLING MACHINE
RU2694443C2 (en) Method for production of thick sheet from continuously-cast slab

Legal Events

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

Effective date: 20160602