SU791438A1

SU791438A1 - Method of preparing billet for screw rolling

Info

Publication number: SU791438A1
Application number: SU792724994A
Authority: SU
Inventors: Иван Николаевич Потапов; Иван Петрович Гремяков; Николай Михайлович Вавилкин
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов
Priority date: 1979-02-12
Filing date: 1979-02-12
Publication date: 1980-12-30

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и касается подготовки заготовки из тугоплавких металлов (например вольфрама, молибдена и др.) к деформированию на стане винтовой прокатки.The invention relates to the field of metal forming and relates to the preparation of billets from refractory metals (for example, tungsten, molybdenum, etc.) to deformation on a helical rolling mill.

В настоящее время в промышленности при прокатке крупных профилей из тугоплавких металлов используют заготовки, полученные в основном методом порошковой металлургии,плазменного переплава в вакууме и др. Эти заготовки по техническим возможностям процессов (в основном процесса уплотнения порошка) имеют ограниченную длину 300-500 мм, поэтому актуальным вопросом является вопрос подготовки таких заготовок к прокатке.Currently, in industry, when rolling large sections of refractory metals, workpieces are used, obtained mainly by the method of powder metallurgy, plasma remelting in vacuum, etc. These workpieces have a limited length of 300-500 mm according to the technical capabilities of the processes (mainly the powder compaction process), therefore, the urgent issue is the preparation of such blanks for rolling.

Известен способ подготовки заготовки из химически активных металлов, например ΤΙ , Zr, к прокатке, заключающийся в том, что на поверхность наносится и прочно с ней соединяется тонкий слой высопластичного металла, например Си, N1 , Ау , а затем второй слой, более толстый, также пластичный [1]. Этот способ предназначен для устранения окисления и снижения трения при прокатке или волочении труб и позволяет значительно повысить вытяжку и скорость прокатки.A known method of preparing a workpiece made of chemically active metals, for example ΤΙ, Zr, for rolling, which consists in the fact that a thin layer of a highly plastic metal, for example Cu, N1, Au, is applied and firmly bonded to it, and then a second layer, thicker, also plastic [1]. This method is designed to eliminate oxidation and reduce friction during rolling or drawing of pipes and can significantly increase the hood and rolling speed.

Из известных способов наиболее 5 близким по технической сущности к известному является способ подготовки заготовки к винтовой прокатке, включающий нагрев заготовки под прошивку, зацентровку ее и по10 крытие фрикционным веществом,например мелкозернистым порошком кальцита, заднего конца f2] .Of the known methods, the closest in technical essence to the known ones is the method of preparing the workpiece for screw rolling, which includes heating the workpiece for firmware, centering it and coating it with friction material, for example, fine-grained calcite powder, the rear end f2].

Недостаток известного способа состоит в том, что заготовка из ме15 таллов и сплавов, обладающих повышенной вязкостью, лишенная покрытия, подвергается интенсивному окислению при контакте с атмосферным кислородом. Образующаяся при этом пленка 20 расплавленного окисла при задаче заготовки в валки стана винтовой прокатки уменьшает трение на площадках контакта заготовки с валками и приводит к нарушению динамического рав25 новесия тянущих сил, создаваемых валками (они уменьшаются), и сил сопротивления движению металла. В результате нарушения динамического равновесия указанных сил ухудшает30 ся захват заготовки, и она заторма живается в валках, интенсивно охлаждаясь при этом, что приводит к значительным потерям металла.The disadvantage of this method is that the billet of metals and alloys with high viscosity, devoid of coating, undergoes intense oxidation upon contact with atmospheric oxygen. The molten oxide film 20 formed in this case, when the workpiece is to be rolled into rolls of a helical rolling mill, reduces friction at the contact areas between the workpiece and the rolls and leads to a violation of the dynamic equilibrium of the tensile forces created by the rolls (they decrease) and the forces of resistance to metal motion. As a result of the disturbance of the dynamic equilibrium of the indicated forces, the workpiece grip worsens, and it is braked in the rolls, while cooling intensively, which leads to significant metal losses.

Целью изобретения является повышение стабильности процесса и снижение потерь металла.The aim of the invention is to increase process stability and reduce metal loss.

Поставленная цель достигается созданием способа подготовки заготовки к винтовой прокатке,включающего нагрев заготовки под прошивку, зацентровку ее и покрытие фрикционным материалом, в котором производят безокислительный нагрев заготовки, после которого выдерживают ее на воздухе до образования на поверхности пленки расплавленных окислов, осуществляют покрытие по всей поверхности под давлением.This goal is achieved by creating a method of preparing the workpiece for screw rolling, including heating the workpiece for firmware, centering it and coating it with friction material, which produces non-oxidative heating of the workpiece, after which it is held in air until molten oxides form on the film surface, the coating is applied over the entire surface under pressure.

Это позволяет вести процесс прошивки до конца и получать качественные гильзы. 'This allows you to carry out the firmware process to the end and get high-quality sleeves. ''

Установлено, что наиболее целесообразно осуществлять покрытие заготовок кристаллическим фрикционным материалом после образования на поверхности заготовок слоя расплавленного окисла путем принудительного внедрения частиц фрикционного материала в этот слой. В этом случае отсутствует необходимость в связующем веществе для покрытия, так как его роль выполняет слой расплавленного окисла, а операция и устройство для нанесения хорошо вписываются в общую технологическую схему. Исследования показали также, что эффективность нанесения покрытия на поверхность. заготовок из тугоплавких метаплов зависит от времени выдержки на воздухе нагретых до температуры прокатки заготовок. Это время, являющееся временем окисления, должно быть достаточным для образования на поверхности заготовки пленки расплавленных окислов. Он зависит от температуры нагрева, материала заготовки и лежит в пределах 4-10 с.It has been established that it is most expedient to coat the preforms with crystalline friction material after the formation of a layer of molten oxide on the surface of the preforms by forcing particles of friction material into the layer. In this case, there is no need for a binder for coating, since its role is played by a layer of molten oxide, and the operation and device for applying fit well into the general technological scheme. Studies have also shown that the effectiveness of coating the surface. billets from refractory metaples depends on the exposure time of the billets heated to the rolling temperature in air. This time, which is the oxidation time, should be sufficient to form molten oxides on the surface of the workpiece. It depends on the heating temperature, the workpiece material and lies in the range of 4-10 s.

Нижний предел (4 с) обусловлен тем, что при меньшем времени выдержки на воздухе нагретой до температуры прокатки заготовки даже у самого. быстроокисляющегося тугоплавкого металла молибдена на поверхности не успевает образоваться расплавленная окисная пленка достаточной глубины для прочного внедрения в нее частиц фрикционного материала.The lower limit (4 s) is due to the fact that with a shorter exposure time in air, the workpiece is heated to the rolling temperature even at the same time. The rapidly oxidizing refractory molybdenum metal on the surface does not have time to form a molten oxide film of sufficient depth for the durable incorporation of particles of friction material into it.

Время выдержки более 10 с даже менее окисляющихся, чем молибден, тугоплавких металлов не влияет на характер и глубину слоя расплавленного окисла и, следовательно, на ка чество фрикционного покрытия, а приводит к потерям металла за счет окисления.A holding time of more than 10 s for even less oxidized than molybdenum refractory metals does not affect the nature and depth of the molten oxide layer and, therefore, the quality of the friction coating, but leads to metal loss due to oxidation.

Кроме того, для обеспечения надежного внедрения частиц фрикционного . материала в пленку расплавленных окислов необходимо наносить фрикционный, материал под давлением, так как возгоняющиеся с поверхности заготовки частицы окислов препятствуют внедрению частиц фрикционного материала в расплавленную пленку окислов. Пример. Подготовка заготовки, например из молибдена, к деформации на стане винтовой прокатки проводилась следующим образом. Нагрев 15 заготовки осуществляли в индукционной печи в среде аргона до 14001450°С. Затем заготовку выдерживали на воздухе в течение 4 с (до образования на ее поверхности пленки 2Q расплавленных окислов). После этого на всю поверхность нагретой заготовки наносили измельченный кремнезем методом прикатки профилированными задающими роликами и осуществляли 25 зацентровку.In addition, to ensure reliable incorporation of friction particles. material in the film of molten oxides, it is necessary to apply friction, the material under pressure, since the particles of oxides that sublimate from the surface of the workpiece prevent the incorporation of particles of friction material into the molten oxide film. Example. Preparation of the workpiece, for example from molybdenum, to deformation on a helical rolling mill was carried out as follows. Heating 15 of the workpiece was carried out in an induction furnace in an argon atmosphere to 14001450 ° C. Then, the preform was kept in air for 4 s (until a 2Q film of molten oxides formed on its surface). After that, crushed silica was applied over the entire surface of the heated billet by the rolling method with profiled driving rollers and 25 centering was carried out.

Полученное таким образом покрытие было достаточно равномерным и качественным. Винтовая прокатка подготовленных по предлагаемому способу заготовок протекала стабильно. Слу*0 чаев затормаживания заготовки в рабочих валках стана не наблюдалось.The coating thus obtained was fairly uniform and of high quality. Screw rolling prepared by the proposed method, the workpieces proceeded stably. No * 0 teas of braking the workpiece in the mill work rolls were observed.

После нанесения на поверхность заготовки фрикционного материала . дальнейшее окисление резко замедля35 лось, что привело к снижению потерь металла в результате окисления.After applying friction material to the surface of the workpiece. further oxidation slowed sharply35, which led to a decrease in metal losses due to oxidation.

Claims

Claim

A method of preparing a workpiece for screw rolling, including heating the workpiece for flashing, centering it and coating it with friction material, characterized in that, in order to increase process stability and reduce metal losses, the workpiece is oxidized non-oxidatively, after which it is held in air until formed on the ⁵⁰ surface of the film of molten oxides, they cover over the entire surface under pressure.