Файл: Чижиков, Ю. М. Редуцирование и прокатка металла непрерывной разливки.pdf

ли Ст.З при 1150° С; отношения Н/В составляли от 9 до 1. Прокатку осуществляли в пяти калибрах с различной глубиной ручьев. Выпуск калибров 'был одинаковым и

На рис. 67 показана зависимость заполнения калибров от отношения Н/В. По­

лученная зависимость с достаточной точностью описыва­ ется следующим уравнением:

Чтобы судить о пригодности калибров для прокатки, необходимо знать величину hA = hjhp. Очевидно, что ве­

личина hA не может превышать 1 , так как при значениях hA > 1 калибры будут переполняться с образованием

«лампасов», что недопустимо. Практически, чтобы полно­ стью исключить возможность ухудшения качества по­ верхности, допустимая величина hA — h jh p не должна

быть больше 0,95. С другой стороны, очень малое значе­ ние коэффициента заполнения калибров hA также неже­

119

лательно, так как это связано с применением излишне глубоких калибров. Поэтому по практическим соображе­ ниям h A не должен быть меньше 0,75.

Рассмотрим полученные экспериментальные зависи­

Судя по рис. 6 8 , полосы с различным отношением Н/В следует прокатывать в калибрах с различным отноше-

Номер колидра

Рис. 68. Коэффициент заполнения калибров при редуцировании в зави­ симости от отношения ЩВ и 2h^/b^ (m=const=0,06, алюминий, t=2Q° С)

Рис. 69. Коэффициент запол­ нения калибров при редуци­ ровании в зависимости от суммарного относительного обжатия (алюминий, t= 20° С;

120

нием n — 2hp/bR. Чем больше отношение Н/В, тем больше должно быть и отношение характеристических размеров калибров 2/гр/6д. Учитывая ограничения по величине ко­ эффициента заполнения калибров, полосы с отношением Н/В = 9 можно прокатывать в калибрах 4 и 5, а при от­ ношении Н/В = 4 в калибрах 1,2 и т. д.

Однако для решения вопроса о том, какие калибры являются оптимальными для прокатки полос с тем или иным отношением Н/В, необходимо учесть также влия­ ние суммарного обжатия.

Как это можно видеть по рис. 69, коэффициент за­ полнения hA-=hJh находится в сложной зависимости от

суммарного обжатия их . Зависимость hA~ f 3(u^,) имеет максимум при некоторых значениях « 2, зависящих от ве­

личины Н/В: при Н/В = 9 максимум достигается, когда =0,3; при Н/В = 5 максимум значения /гд приходится

на меньшее обжатие — порядка « 2 = 0 ,2 2 .

Такой характер зависимости имеет физическое объ­ яснение. Заполнение калибров находится в определенной связи с неравномерностью деформации. Чем выше поло­ са, тем больше деформируются приконтактные слои ме­ талла, находящиеся в границах калибров, при соответ­ ствующем отставании деформации осевых слоев металла.

По мере увеличения « 2 уменьшается и высота прока­ тываемой полосы, одновременно снижается и неравно­ мерность деформации в связи с возрастанием деформа­ ции сжатия в глубинных слоях металла. В результате это приводит к повышению поперечной деформации осе­ вых зон металла при уменьшении деформации приконтактных слоев.

Момент, при котором меняются условия деформации осевых и приконтактных слоев металла, характеризует­ ся точкой максимума на кривых функции hA = f3 (us).

Смещение максимума в сторону меньших значений « 2

при уменьшении Н/В объясняется меньшей начальной высотой Я, а в связи с этим более быстрым ростом де­ формации сжатия в осевых зонах деформируемых полос. Судя по кривым рис. 69, максимальное значение коэффи­ циента h&при « 2 = 0 , 3 (Н/В = 9) превышает его значение

при « 2 = 0,1 примерно в 1,12 раза. При Н/В = 5 отношение hAпри м2 = 0,25 к hA при « s =0,1 составляет 1,15. Кривые, показанные на рис. 6 8 , получены при « 2 = cons^ = 0,08-r-

121

—i—0,1. Имея это в виду, можно, например, решить вопрос о калибре для прокатки полос с отношением Н/В = 9. Очевидно, калибр 4, в котором при прокатке с обжатием « 2 = 0 , 1 коэффициент заполнения находится на пределе

(hA =0,9), не может быть принят, так как при суммарном обжатии «s = 0,3 коэффициент заполнения превысит до­ пустимую величину (йд = 0,9-1,12=1,02). Для определе­ ния наиболее важного параметра калибров — глубины

Рис. 70. Зависимость относительной глубины калибра k 3 =2h 3 /H от отно­ шения Н/В (а) и суммарной степени деформации и^ (б) при редуцирова­

нии в калибре с 2Ар/6д=3,33; т-=0,06 (алюминий, t= 20° С)

ручья hp — необходимо определить показатель k3 = 2h.JH, зависящий от тех же критериев, что и Лд = hz/hv [см. уравнение (6.12)]. Согласно опытным данным, пока­ затель k3 уменьшается с увеличением Н/В так, как по­

122

показывают кривые рис. 70, б, суммарное обжатие влия­ ет на показатель k3 качественно, так же как и в зависи­ мости h&= f3(ux) (см. рис. 69), что объясняется теми же

условиями деформации полос с разными отношениями Н/В, о которых говорилось выше. Кривые рис. 70, б ап­ проксимируются уравнением

Совместное влияние Я/Я и их на показатель k3 удовлет­ ворительно описывается следующим уравнением:

глубины калибра, исключающем возможность его пере­ полнения. Этот коэффициент может быть принят равным с = 1,15-М,05. С повышением коэффициента с надеж­ ность прокатки возрастает, но при этом увеличивается

Если принять в качестве предельных значений hдтах =

123

= 0,95 и /*дт ;п =0,85, то, согласно данным рис. 71, опти­

мальные величины k3>при которых возможна нормальная прокатка без образования дефектов, находятся в интер­ вале 0,25—0,35. При этом большим отношением Н/В со­ ответствуют меньшие значения k3 и наоборот. Важно от-

метить, что эти значения для k3 являются благоприятны­ ми и по продольному изгибу (рис. 72).

Увеличение выпуска калибров положительно сказы­ вается на заполнении калибров. Оно уменьшается с ро­ стом /п = (6 р—6д)/2/гр (рис. 73).

С достаточной для практики точностью влияние вы­ пуска на заполнение калибров при значениях выпуска, не превышающем 15° ( т = 0,267) учитывается эмпириче­ ской формулой:

Задаваясь степенью заполнения калибров hA, можно определить нужный выпуск калибров:

124

О П Е Р Е Ж Е Н И Е

Редуцирующие агрегаты включают две—три пары валков, расположенных в непосредственной близости друг от друга. В зависимости от конструктивных реше­ ний расстояние между осями редуцирующих пар валков составляет 6 — 10 м. Так как длина исходных слябов до­ стигает 6— 15 м и более, процесс редуцирования их, на­ чиная с первого прохода, происходит в непрерывном ре­ жиме. При непрерывном редуцировании так же, как при непрерывной прокатке вообще, процесс может сопровож­ даться натяжением металла, а также в связи со значи­ тельными размерами поперечного сечения редуцируемых полос и «подпором» металла между клетями. И то, и другое будет зависеть от того, насколько правильно подобраны соответствующие скорости прокатки и режи­ мы обжатия в каждой паре валков. На ход процесса и степень отклонения от условий, при которых как натя­ жение, так и подпор будут отсутствовать, кроме скоро­ сти прокатки и режимов обжатия, представляющие собой управляемые факторы, будет оказывать существенное влияние и сам металл, его поведение, в частности склон­ ность его к опережению. Особенности непрерывной про­ катки в условиях редуцирующего агрегата являются объ­ ектом специального излучения. Здесь сообщим только некоторые данные, относящиеся к опережению при реду­ цировании в глубоких калибрах.

Прокатке подвергали алюминиевые и стальные об­ разцы Ст.З при комнатной температуре и 1150° С. Про­ катку полос с отношением сторон сечения 5,7 и 8 осу­ ществляли в глубоком калибре со следующими парамет­ рами: т= (Ьр—Ья) /2Лр= 0,06; & 3 = 2 /iP/// = 0 ,4 ; D/Я »0 ,9 .

Опережение определяли методом кернов. Полученные значения представлены на рис. 74. Зависимость опереже­ ния от относительного обжатия при редуцировании в пер­ вом проходе получилась такой же, как и во всех случаях, когда деформация осуществляется в условиях Я = const, чтоимело место и в данном исследовании. Подтверди­ лось, что опережение зависит от состава металла, тем­ пературы его деформации. Как видно, численные значе­ ния опережения для стали Ст.З при Я/S = 7 оказались более низкими, чем у алюминия. Величины опережения для стали сами по себе невысокие, получились сравни­ тельно с обычными условиями довольно значительными.

125