SU1748898A1 - Способ производства угловых профилей - Google Patents

Abstract

Способ производства угловых профилей . Сущность изобретени  угловые профили после гор чей прокатки подвергают двухстадийному охлаждению с первоочередным подстуживанием вершины профил  и последующим охлаждением полок от вершины до главной центральной оси инерции Предотвращаетс  искривление полок. 1 табл., 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к термообработке фасонных профилей и предназначено дл  использовани  преимущественно в черной металлургии в потоке сортовых станов гор чей прокатки.

Одной из основных задач производства фасонных гор чекатаных профилей  вл етс  повышение прочностных свойств готового проката. Дл  этого используютс  различные приемы ускоренного охлаждени  металла в потоке стана. При этом эффективность упрочн ющей обработки вступает в противоречие с требовани ми к качеству проката по пр молинейности: чем глубже и интенсивней ускоренное охлаждение, т.е., чем больше упрочнение, тем сильнее искривл етс  профиль. Это относитс  к изготовлению углового проката - одного из основных конструкционных профилей.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ изготовлени  прокатных изделий углового профил , включающий гор чую прокатку, подстуживание вершины уголка до температуры самоотпуска и общее охлаждение до температуры 700-950°С.

Однако использование известного технического решени  позвол ет лишь частично предотвращать те мпературное искривление во врем  проведени  ускоренного охлаждени , а его использование целе сообразно только при производстве мелких угловых профилей по ГОСТу 8509-86 Дл  угловых профилей другой конфигурации, например стали угловой неравнополочной, несимметричных полособульбовых и т.п., имеющих полки различной длины, толщины, конфигурации, использование способа не позвол ет решить вопросы получени  пр молинейного проката.

Цель изобретени  - уменьшение их остаточного искривлени  угловых профилей проката.

Дл  достижени  цели в способе производства угловых профилей, включающем гор чую прокатку, двухстадийное охлаждение , с первоочередным подстуживанием вершины профил  до температуры 500- 750°С и последующим охлаждением профил  по всему периметру с выравниванием температуры, подстуживанию подвергают место сочленени  полок углового профил  с

XJ

N 00 00

о ш

внешней и внутренней сторон (прилежащую к вершине внешнюю часть полок профил  на рассто нии j (0,90-0,95)8i и прилежащую к впадине внутреннюю часть на рассто-  нии lk (1,05-1,10)Bk). В указанных соотношени х 6i - рассто ние от вершины до точки пересечени  главной центральной оси инерции поперечного сечени  с внешней стороной каждой полки; Bk - рассто ние от впадины профил  до точки пересечени  главной центральной оси инерции с внутренней стороной каждой полки. Регламентаци  граничных интервалов зон локального охлаждени  в указанных пределах обеспечивает в некотором роде оптимальное распределение температурного пол  и пол  продольных напр жений после стадии дифференцированного охлаждени , обеспечива  минимум остаточного искривлени . В известных решени х используетс  прием локального подстуживани  более гор чего (массивного) элемента профил . Используютс  различные технологические режимы этой операции: регламентируетс  скорость охлаждени , температура конца охлаждени , режимы деформации в чистовом калибре и пр, Однако регламентаци  размеров зон локального охлаждени  отсутствует . В предложенном техническом решении конкретизаци  известного приема локального подстуживани  приводит к существенному изменению результата действи , что подтверждаетс  результатами исследований. Исследование вли ни  размеров зон локального охлаждени  на величину остаточного искривлени  проводитс  с использованием методов математического моделировани . Используетс  алгоритм расчета температурных деформаций тонкостенных профилей.

Например, дл  углового профил  50x50x5 задают зоны локального охлаждени  в интервалах

В h 0

В - h Ik 5 0 ,

где В - ширина полки профил ;

h - толщина полки профил , а режимы охлаждени  моделируют в соответствии с прототипом за вл емого решени , т.е. вершину уголка подстуживэют до температуры 750°С, после чего все изделие охлаждают до 700°С.

На фиг,1 показана схема размещени  зон локального охлаждени ; на фиг.2 - зависимость остаточного искривлени  от раз- меров зон локального охлаждени 

приведена, где позицией 1 показана зависимость при охлаждении внешней, а позицией 2 - внутренней стороны полок профил ; на фиг. 3 и 4 представлены изолинии температурного пол  и изолинии пол  продольных напр жений соответственно.

На кривой остаточного искривлени  1 существует глобальный минимум, соответствующий величине зоны локально0 го охлаждени  по внешней стороне полки h 0,92bi. Представленна  зависимость получена дл  случа  только внешнего охлаждени  полок профил . Такой же характер имеет зависимость остаточного

5 искривлени  углового профил  при охлаждении внутренних сторон полок (крива  2). На основании обобщени  результатов исследований установлено, что минимум остаточного искривлени  профил 

0 локализуетс  в строго определенной области размеров зон локального охлаждени . Статистическа  обработка позвол ет выделить эти значени , св зав их с геометрическими характеристиками поперечного

5 сечени . Установленные зависимости характерны дл  угловых профилей произвольной конфигурации из углеродистых и низколегированных сталей и определ ют размеры зон локального охлаждени  по

0 внешней и внутренней поверхност м уголка . Диапазон граничных параметров опре- дел етс  с учетом погрешности теоретических исследований. Выход за указанные границы приводит к увеличе5 нию остаточного искривлени  профил .

В таблице в качестве примера приведена зависимость остаточного искривлени  углового профил  100x100x10 от размеров зоны локального охлаждени  по внешней

0 стороне полок.

Минимальные значени  остаточного искривлени  соответствуют ширине зоны 51 и 54 мм, что в пересчете составл ет 0,9bi и 0,95bi.

5 Проведенный анализ предлагаемого способа свидетельствует, что положительный эффект при осуществлении изобретени  получают благодар  созданию в профиле определенного напр женно-де0 формированного состо ни  за счет регламентации зон локального охлаждени . На фиг.З и 4 в качестве примера показано температурное и напр женное состо ние углового профил  50x50x6 после ускоренного

5 охлаждени  при определенных размерах зон локального охлаждени .

Реализаци  способа может быть осуществлена при наличии охлаждающего оборудовани  в потоке сортопрокатного стана за чистовой клетью. После окончани  процессов прокатки раскат поступает в первую охлаждающую секцию, где осуществл етс  подстуживание части профил  с внутренней и (или) внешней стороны. Дл  углового профил  50x50x5 значени  характерных величин bi и bk составл ют bi,2 28,4 мм, Ьз.,4 мм. Соответственно размеры зон локального охлаждени  должны быть равны 11,,6-27,0 мм по внешней поверхности и 1з,,6-25,7 мм по внутренней поверхности профил . Охлажденный до 750°С в указанных зонах профиль далее охлаждаетс  по всему периметру до среднемассовой температуры менее 700°С.

Как показывает опытна  проверка, в результате использовани  способа получают угловые профили с кривизной менее 2 мм на метровой длине без применени  механической правки при одновременном повышении предела временного сопротивлени  стали Ст Зсп с 380-400 Н/мм2 до 550-600 Н/мм1.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ производства угловых профилей , включающий гор чую прокатку и двух- стадийное охлаждение, с первоочередным

   подстуживанием вершины профил  до 500- 750°С и последующим охлаждением профил  по всему периметру с выравниванием температуры, отличающийс  тем.что. с целью уменьшени  остаточного искривлени  профил , подстуживанию подвергают прилежащую к вершине внешнюю часть полок профил  на рассто нии li (0,90-0,95)Bk, а прилежащую к впадине внутреннюю часть полок на рассто нии - lk (1,05-1,1)Bk. где В, - рассто ние от вершины профил  до точки пересечени  главной центральной оси инерции поперечного сечени  с внешней стороной каждой полки- Bk - рассто ние от впадины профил  до точки

   пересечени  главной центральной оси инерции поперечного сечени  с внутренней стороной каждой полки.

   О

   0.75

   1

   (7,25 0,5 Относительна  ширина зоны локального охлаждени  ti/g (1К/В-Л)

   Фие.2

   0.75

   1

   ы локаль/В-Л )

   В $4Mf