Спосіб виробництва гарячекатаних мідних і латунних плит

Корисна модель відноситься до обробки металів тиском, зокрема до методів виробництва товсти х листів і плит гарячою прокаткою, і може бути використана при виробництві мідних і латунних горячекатаних плит. Відомий спосіб виробництва товстих листів і плит з кольорових сплавів, що включає відливку зливків, фрезерування, нагрівання і гарячу прокатку в кілька проходів [Меерович И.М. Прокатка плит и листов из легких сплавов. «Металлургия», 1969, с. 215 – 218]. Отримані відомим способом плити мають хвилясту поверхню і не відповідають вимогам ГОСТ по площинності. Це викликано тим, що при прокатці вихідних заготовок значної товщини найбільш інтенсивно деформуються поверхневі шари, а центральні шари проробляються незначно, що приводить до нерівномірності деформації по висоті. Нерівномірний розподіл деформації приводить до нерівномірного розподілу механічних властивостей по товщині прокату. Найбільш близьким аналогом пропонованої корисної моделі є спосіб виробництва гарячекатаних плит з міді або сплавів на основі міді, що включає нагрівання зливка в печі до температури гарячої прокатки плюс 100 200°С, гарячу прокатку зливка в штабу в реверсивному режимі з навперемінним обтисненням у горизонтальних і вертикальних валках до досягнення товщини смуги 45мм, подальшу прокатку тільки в горизонтальних валках до товщини 20-40мм, різання штаби на мірні довжини й укладання отриманих плит у стопи, при цьому остаточн у прокатку ведуть у горизонтальних валках, різниця діаметра яких не перевищує 5мм з установлюванням валка більшого діаметра знизу [RU, № 2052916 С1, кл. В 21 В 1/46, 3/00, опубл. 20.01.1996 р.]. Ознаки найбільш близького аналога, що збігаються з суттєвими ознаками пропонованого способу: нагрівання зливка в печі; гаряча прокатка зливка в штабу в реверсивному режимі з навперемінним обтисненням у горизонтальних і вертикальних валках; подальша прокатка в горизонтальних валках, різниця діаметра яких не перевищує 5мм з установлюванням валка більшого діаметра знизу; різання штаби на мірні довжини; укладання отриманих плит у стопи. Виготовлення гарячекатаних плит з міді або сплавів на основі міді відомим способом приводить до одержання плит, що мають неплощинність, яка виражається у хвилястій поверхні. У зв'язку з тим, що у всі х проходах відносні обтиснення призначаються максимально можливими, а в останніх проходах, де вже виявляється перепад температур і товщини по довжині штаби, прокатка з великими відносними обтисненнями приводить до утворення розугоджених зон випередження і відставання. Це приводить до того, що швидкість виходу штаби з валків значно відрізняється від окружної швидкості валків, викликаючи появу хвилястої поверхні штаби, як одну з характеристик неплощинності, що приводить до погіршення якості й утворенню браку, незважаючи на високу продуктивність технології. Для виправляння відхилення від площинності необхідне додаткове правлення штаб на спеціальному устатк уванні, що спричиняє додаткові матеріальні і тимчасові витрати. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу виробництва гарячекатаних мідних і латунних плит, у якому за рахунок зміни режимів прокатки досягається зрівноважування зон випередження і відставання на обох валках, що забезпечує зрівнювання швидкості виходу штаби з валків з окружною швидкістю валків, що дозволяє одержувати плити з відхиленням від площинності не більш 25мм на метр довжини. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в способі виробництва гарячекатаних мідних і латунних плит, що включає нагрівання зливка в печі, гарячу прокатку зливка в реверсивному режимі з навперемінним обтисненням у горизонтальних і вертикальних валках, подальшу прокатку в горизонтальних валках, різниця діаметра яких не перевищує 5мм, з установлюванням валка більшого діаметра знизу, різання штаби на мірні довжини й укладання отриманих плит у стопи, відповідно до корисної моделі подальшу прокатку в горизонтальних валках в останніх дво х проходах ведуть з відносним обтисненням 3-9% у кожному проході. Приймаючи в увагу те, що в реальних умовах роботи стану Дуо-800, на якому здійснюють прокатку зливка в штабу товщиною 25-120мм, призначену для виготовлення плит, діаметри валків (верхній і нижнього) у невеликій мірі відрізняються друг від др уга. Верхній валок ледве менше нижнього до 5мм забезпечує вигин штаби під час прокатки вертикально нагору і не дозволяє їй упиратися в ролики рольганга. Основним фактором, що впливає на напрямок вигину, скривлення і кривизну штаби, є величина відносного обтиснення. При обтисненні штаби по висоті в осередку деформації утворюються дві області: зона випередження, де швидкість штаби більше окружної швидкості валків, і зона відставання, де відношення швидкостей зворотнє. При відносних обтисненнях до 30-40% штаба згинається на валок меншого діаметра, при подальшому збільшенні обтиснення - на валок більшого діаметра. У діапазоні цих обтиснень валок більшого діаметра, обганяючи штабу, викликає появу в прилеглих до нього шарах металу розтягальних напруг. Це сприяє зниженню контактного тиску, у результаті чого штаба буде згинатися на валок меншого діаметра. Зі збільшенням обтиснення ростуть втягальні сили, і швидкість штаби підвищується. Коли на валку більшого діаметра з'являється зона випередження, розтягальна дія сил тертя в цьому валку змінюється підпиральною дією. Унаслідок цього контактний тиск швидко зростає. Одночасно підпиральна дія сил тертя на валку меншого діаметра відносно слабшає, тобто контактний тиск росте менш інтенсивно. При цьому штаба буде згинатися на валок більшого діаметра. При прокатці в останніх двох проходах з відносним обтисненням 3-9% у кожнім проході, величини зон випередження і відставання верхнього і нижнього валків рівні, що запобігає появі сил, які змінюють площинність штаби. Штаба виходить з валків зі швидкістю, практично рівною окружної швидкості валка, що врівноважує зони випередження на обох валках і дозволяє утримувати відхилення від площинності у межах до 25мм на метр довжини. Експериментальне було встановлено, що прокатка в останніх дво х проходах з відносним обтисненням менш 3% у кожнім проході не забезпечує стійке захоплення штаби, що приводить до її прослизання і, як наслідок, до браку по площинності. Прокатка в останніх двох проходах з відносним обтисненням більш 9% у кожнім проході недоцільна, тому що отримані плити не відповідають вимогам по площинності, що складає більш 35мм на метр довжини. Приклад 1. Виробництво гарячекатаних мідних плит товщиною 35мм здійснювали таким чином. Зливки розміром 200х595х900мм нагрівали в нагрівальній газовій печі стану Дуо-800 до температури 910940°С. Гарячу прокатку зливка на стані Дуо-800 проводили в реверсивному режимі з обтисненням по ширині у вертикальних валках у першому і другому проході і піддавали подальшій прокатці в горизонтальних валках, різниця діаметра яких не перевищувала 5мм з установлюванням валка більшого діаметра знизу, за наступною схемою в 9 проходів: 200 - 160 - 130 - 100 - 78 - 60 - 45 - 39 - 37 - 35мм, чому відповідали відносні обтиснення: 20,0; 18,8; 23,0; 22,0; 23,0; 25,0; 13,3; 5,1; 5,4%. Штаби товщиною 35мм розрізали на мірні довжини 1000-2000мм і укладали отримані плити в стопи. Отримані плити відповідали по площинності технічним вимогам, складеним відповідно до вимог замовника. Відхилення від площинності плит вимірювали відповідно до ГОСТ 26877-91 «Металлопродукция. Методы измерения отклонения от формы». Для виміру площинності плити укладали на перевірочну плиту. Відхилення від площинності вимірювали на довжині 1000мм за допомогою прикладеної до торця плити у вертикальному положенні вимірювальної лінійки і за допомогою глибиноміра. Відхилення від площинності знаходилося в межах 15-20мм. Приклад 2. Виробництво гарячекатаних латунних плит зі сплаву марки Л63 товщиною 35мм здійснювали таким чином. Зливки розміром 176х595х1000мм нагрівали в нагрівальній газовій печі стану Дуо-800 до температури 770810°С. Гарячу прокатку зливка на стані Дуо-800 проводили в реверсивному режимі з обтисненням по ширині у вертикальних валках у першому і другому проході і піддавали подальшій прокатці в горизонтальних валках, різниця діаметра яких не перевищувала 5мм з установлюванням валка більшого діаметра знизу, за наступною схемою в 7 проходів: 176 - 135 - 100 - 70 - 48 - 39 - 37 - 35мм, чому відповідали відносні обтиснення: 23,0; 25,9; 30,0; 31,4; 18,7; 5,1; 5,4%. Штаби товщиною 35мм розрізали на мірні довжини 1000-2000мм і укладали отримані плити в стопи. Отримані плити відповідали по площинності технічним вимогам, складеним відповідно до вимог замовника. Відхилення від площинності плит вимірювали відповідно до ГОСТ 26877-91 «Металлопродукция. Методы измерения отклонения от формы». Для виміру площинності плити укладали на перевірочну плиту. Відхилення від площинності вимірювали на довжині 1000мм за допомогою прикладеної до торця плити у вертикальному положенні вимірювальної лінійки і за допомогою глибиноміра. Відхилення від площинності знаходилося в межах 15-20мм. Таким чином, пропонований спосіб виробництва гарячекатаних мідних і латунних плит забезпечує одержання плит з відхиленням від площинності не більш 25мм на метр довжини.