автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Интенсификация холодной прокатки и повышение качества поверхности листа при производстве хромоникелевых аустенитных нержавеющих сталей

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО НАРОДНОМУ ОБРАЗОВАНИЮ

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ СТАЛИ И СПЛАВОВ

На правах рукописи

УДК 621.771.23.016.3—932.2:669.14.018.8 БАБКИН Анатолий Григорьевич

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ И ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ ЛИСТА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ХРОМОНИКЕЛЕВЫХ АУСТЕНИТНЫХ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ

Специальность 05.16.05 — Обработка металлов давлением

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1990

/ ' ' '

г-

п

И

Работа выполнена на Челябинском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамен» металлургическом комбинате, Центральном научно-исследовательском институте черной металлургии имени И. П. Бардина и Институте металлургии имени А. А. Байкова АН СССР.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор ПИМЕНОВ А. Ф.,

Научный консультант: доктор технических наук БЕЛОСЕВИЧ В. К.

Официальные оппоненты: доктор технических наук ГАРБЕР Э. А., кандидат технических наук АШИХМИН Г. В.

Ведущее предприятие — металлургический завод «Серп и молот»

Защита состоится « » 1990 г. в 9 час. 30 мин.

на заседании специализированного совета К.053.08.02 по присуждению ученых степеней в области обработки металлов давлением в Московском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институте стали и сплавов по адресу: 117936, Москва, ГСП-1, Ленинский проспект, 4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского института стали и сплавов.

Автореферат разослан « » 1990 г.

Справки по телефону: 236-99-50

Ученый секретарь специализированного совета

ЧИЧЕНЕВ Н. А.

5> :!г;,: ¿Г. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

¿»И Актуальность работы. Основншли направлениями экономического

1

развития СССР на 12 пятилетку и до 2000 года предусмотрено повышение эффективности производства и коренное повышение качества продукции за счёт перевода про1.ишлешости на интенсивны! дуть развития на основе научно-технического прогресса. В связи с этим перед металлургией поставлена задача довести выпуск листового проката до 50 млн.т, в том числе увеличить производство нержавеющего и коррозионное! ойсого листа в 1,5-2,5 раза. Преимущественно будет развиваться производство тонкого холоднокатаного листа. Его применение для изготовления химической аппаратуры, декоративных' изделий и бытовых приборов предопределяет выстае требования к качеству поверхности.

Увеличение производительности йрохатннх станов, повышение качества продукции и экономия материальных ресурсов могут быть достигнуты в значительной мере за счет совершенствования технологии холодной прокатки хромоникелевш: нержавеющих сталей на основе изучения их прочностных свойств, особенностей деформации, а также повшения эффективности применения технологических смазок. Таким образом, совершенствование процесса холодной прокатки"нержавею-' щих сталей, направленное на повышение качества и увеличение производства является важной народнохозяйственной задачей.

Нель работы. Исследование, разработка и внедрение технологии холодной прокатки хромошшелевых дерзавондо сталей на реверсивных станах, обеспечивание,! высокое качество поверхности холоднокатаного листа, увеличение производительности и.снижение затрат материальных ресурсов.

В работе решались следунцие задачи:

I. Определить закономерности упрочнения хромошжеловых

аустенвтннх неркавевдих сталей при холодной прокатке в зависимости ох химсостава, степени деформации а температуры.

2. Исследовать силовые и температурные параметры очага деформация при холодной прокатке хромоникелевых нержавеющее сталей и

«

определить специфическое влияяие высоких контактных давлений;

3. Исследовать условия внешнего трения н определить накЗо- ' лее эффективные технологические смазки и способы нанесешш их на полосу для условий реверсивной прокатки;

.4» Разработать рациональные режимы обжатий в технологию производства хромошшелешх нержавеюща сталей для четырёхвалковых реверсивных станов 1700.

Научная новизна. Установлены закономерности влияния отклонений химического состава ( в пределах марки ), степени деформации и температуры на предел текучести я изменение его в процессе холодной прокатки.

' Определено, что при коэффициенте сплющивания валков более 2 ( Ясл/Я ^ 2) не правомерно использование формулы Хичкока для расчёта упруго деформированной дуги контакта в зоне пластической деформации при малых обжатиях и большой сум,ирной степени деформации и получена новая формула для расчёта .

Установлены закономерности изменения деформационной составляющей напряжения трения в зависимости от шероховатости валков и полосы в процессе холодной прокатйи ¿устеяитных нержавеющих сталей. .

Выполнена теоретическая оценка влияния охвата валка полосой, на максимальную температуру контакта и тепловыделение от трения на конаактной' поверхности.

Разработана новая технология холодной прокатки хромончкелевых нержавеющ« сталей, познрлявдая предотвратить налипание металла на валик, снизить исшгая прокатки й расход технологической сыазкн..

Практическая значимость. Результата исследований использованы при разработке режимов деформации и технологии холодной прокатки хромоникелевых нержавеющих сталей на Челябинском металлургическом комбинате.

Разработан алгоритм и составлена програш.ш расчёта рациональ-ншс режимов обжатий на реверсивном стане, обеспечиващих высокое качество поверхности полос за счот предотвращения налипания металла на валки при одновременном увеличении производительности стана.

Разработан л внедрен способ холодной прокатки высокопрочных сталей на реворсивнсм стане, заключавдийся в формировании равномерного и прочного слоя смазки за счёт подачи концентрированной эмульсии в двих-четырёх проходах, докатывание до конечной толщины на ма-локонцеотрированной эцульсии, подаваемой на охлаждение валков, позволившей снизить расход технологической смазки в 2,5 раза, усилия прокатки на 10-15% и увеличить шкатьшаемосить полос до суммарной . деформации 80% ( а.с. СССР И 1235585).

Разработано и внедрено устройство для нанесения технологической смазки на полосу, обеспечивающее равномерное и экономичное нанесение смазки ( а.с. СССР № 1199272).

Разработан состав водомасляной эмульсии для сплошной абразивной шлифовки поверхности полос из высокопрочных сталей и сплавсв ( а.с. СССР № 1329162 ).

Реализация работа в проигдлеяности. Результаты исследований явились основой технолога!, внедрённой в практику холодной прокатки нержавевдих сталей на четырёхвалковых станах 1700 Челябинского металлургического комбината а использованы в технологических инструкциях по холодной прокатке ТИ -134-ПХЛ-01-87 и сплошной абразивной зачистки ТИ 134-1ВД-9-84.

Экономический э£[фент от внедрения мероприятий по результатам работы превышает 260 тис.руб.

Апробация работа. Материалы диссертации докладывались на на-учно-технрческис советах и технических семинарах Центральной лаборатории Челябметкоыбината (I979-IS87 г.г.), на семинарах лаборатории пластической деформации Института металлургии All СССР (1987— 1988 г.) и 17 Всесоюзной научно-техкнческой конференции "Теоретические проблемы прокатного производства" (г. Днепролегровск),1988г.

Публикации. По результатам выполнения работ опубликовано 6 статей, получено 3 авторских свидетельств на изобретение.

'Структура и объём работа. Диссертация включает введенио и 4

гдавы, которые содержат: современное состоял::с вопроса; иеследова-

i

ние и анализ существующих режимов прокатки на цронатно-дргссиро-вочном четырёхвалковом стане 1700 ЧМК; исследование трения при холодной прокатке аустепи?них сталей; разработку рациональной технологии прокатки.

Диссертация содержит 115 страницы м&пигспкшого текста,. 29 таблиц, 32 рисунка, список использованной литературы из 144 наименований н приложения.

2. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

На основании анализа литературных'данных установлено;

Основные положения теории хялодной прокатки листовой стали, а также вопроси проектирования технологии базируется в настоящее время на основе большого количеотва исследований процессов производства листовых углеродистых сталей и жести. В то же время прокатке неряавсищкх сталей удалялось меньше внимания. Не иоолэдсваио влияние на геометрию очага деформации тепловых явлений и высоких • контактных давлений, специфичных для этих сталей. Нет уточнённых характеристик предела текучести стали в зависимости от отклснгний элементов в марочном составе. Текое положение препятствует созданию достоверных методов расчёта режимов обкатий и разработке прогрессивных технологий.

2. Результаты исследований в области применения смазок 'для холодной прокатки нержавеющих сталей, в основном, касаются специфики применения новых составов технологических смазок." Вопросы охлаждения и рациональных режимов подачи смазок при прокатке нержавеющих сталей осве?цены недостаточно и не позволяют выбирать оптимальные способы их применения. Заслуживают дальнейшего изучения вопросы борьбы с образованием налипания и рисок.

3. Наиболее актуальной проблемой является повышение скорости прокатки при сохранении качества поверхности нержавеющих сталей, что в настоящее время не имеет комплексного решения. Необходимо совершенствование всех элементов технологии "прокатки (режим обжатий, охлаждение, смазка, скоростной режим) с целью повышения качества и производительности.

3. ИССВДШШЕ ПРОЦЕССА УПРОЧНИЛИ 1РШ0НИКЕЛЫШ Ш2РКАВШ1Ж СТАЛЕЛ ПРИ холода! ПРОКАТКЕ

Анализ влияния отклонений химического состава в пределах марочного на механические свойства закаленной на аустенит-стали марки Х18Н1СТ с различным содержанием углерода проводили на образцах из листовой стати толщиной 3,5-6,0 ш по результатам сдаточных испытаний 68 плавок, термообработаяних по одному реккку.

Влияние содержания элементов в стали на предел текучести оценивали методом регрессисрного анализа, при этом учитывали содержание ооновныг легирующих элементов ( С.Л'г. ,Сг ,71 ,11п, ) и их соотношений (С-? ¡N1 , Тс /С )- Наибольшая величина коэффициента корреляции установлена для отношения /N1 , которое и принято за основное. Методом многократной регрессии полученб ураненно линейной регрессии^т от содержания элементов, имеющих наибольшее влияние, с коэффициентом корреляцил 2= 0,967, ткоторое имеет вид:

¿Т.., = Ш1ж] +тс]-IЙМ7. . 1Я1а (I)

Соотношение Cx//Vi оказывает гораздо болкяее влияние, чем содерхалве элементов Сги М' , что объясняется изменением содержания <?-феррита, который вызывает увеличение éf , увеличивая концентрацию напряжений б дустенитной фазе к уменьшение размера зерна. Снижение ¿г при увеличении соотношения Ti /С объясняется снижением содержания углерода в твёрдом растворе.

Изменение предела текучести в процессе деформация идёт пропорционально исходник пределу текучести, pzc. I. Подученные данные не соответствовали имеющимся в литературе .зависимостям А.В.Третьякова, А.П.Грудева и ¡0.Б. Сиголова для сталей типа XI8HI0T. Б работе определен эмпирический коэффициент для корректировки формулы А. П.Груде н Й.Б.Сигалова применительно к стали типа XIBHI0. Уточнённая эмпирическая зависимость предела текучести в процессе деформации гчеет ввд

, Uüa (2)

В' процессе холодной прокатки металл разогревается до 200°С и выше, что снижает предел текучести, увеличивает пластичность металла и, следовательно, изменяется энергосмловыа условия прокатки. Для выяснения закономерностей этого процесса и соответствия его закономерностям, известным для углеродистых сталей, проведены испытания ' - .. иетала до и после обжатия до ЭД'0 при температурах 20, 80, 120, ISO, 200°С. Анализ известных фор.дул .для, определения влияния температура на велитлну предела текучести показал, что они занижают фактическое значение на 7-9,?. С помочью статистической обработки результатов испытаний получена зависимость, наиболее точно описывающая характер изменения от температуры (отклонение 0,03-0,48$)

= b,e*>40* t2-*2lG5-10~i,-t (3)

Относительное удлинение ( dg ) более чувствительно к увеличению тылгсратури я в диапазоне тег.'поратур 2C~¡¿G0°C увеличивается в 1,5-2 раза.

Рис. I. Изменение предела текучести стали 12П8Н10Т при различном соотношении:

1. Сг/М » 1,81

2. Сг/М' а 1,69

3. Сг/'/с =1,62

О 20 40 (О

щ

4. ИССЛЕДОВАН!® СЮЮЗИХ УСЛОВИИ И ПАРАМЕТРОВ ОЧАГА даомАЦии

В.К.Белосевичем, решением дифференциального уравнения равновесия Кармана при замене дуги кордой и учете разной протяжённости зон опережения и отставания, подучено выражение для погонного уси--лия прокатки ^

о и1 р . Ттр-ес (С-М . ц=мс + -щ; - &ТтяИсР ■ :4)

где И = 1,15<ЭГ ; - длина дуги контакта, рассчитанная ло Хичкок; Т„ - напряжение трения, принимаемое постоянншл по всей дуге контакта. Здесь и далее ипд?кс "ср." относится к средним зне зниям по длине дуги; штрих обозначает, что данное значение уменьшено на величину, обусловленную влиянием натяжения.

Полагая, что упругая деформация полосы подчиняется зако: 4 Гука, а контактное давление в упругих зонах изменяется от О до К, определяется протяжённость упругих зон и соответствующая прибавка давления, и формула«(4) преобразуется в Зол а полную

to

P-V p (C-Ahf

Уь-Her tc + - + OfflÄfr£ ^ *_

г-оэ1к!к Тк}г' + S^l/мШГ^шии'

Ah a £hcf hep V äh-a +

где индекс "О" соответствует началу очата деформации; индекс "I" концу..

При холодной прокатке стали С8КП различие в расчётных и вз-рвшшх усилиях прокатки по форь^ллы (4) и (5) составляет от I до E£i " Нами получено, что при холодной прокатке стали 12Х18Ш0Т на стана 1700 различие расчётных усилий прокатки по этил формулам составляет от 7 до 20$.

По результатам экспериментов проведены расчёты "базового" усилия трения ( %-р„ ) для смазок, пршлоняеких на реверсивном стане 1*700 ЧЖ. Ода око, использование указанных методов расчёта прн прокатке нераавещшс сталей привело к получения результатов, противоречащих экспериментальным даянш. Это потрвбозало более полной теоретической и экспериментальной лроверет всей методика и отдгузнах ее элементов. В результата было показало, что ври прокатке нагартоваяной полосы, особенно с малыми обзатидата 2-10$, ¡фактическая длина дуги контакта пылав рассчитанной по форь^лэ Хичкока на 20-50$. Учёт упругих деформаций полосы егаё больше увеличивает это различие, рис.2, и при козйфжцизяте сшвдиваши валков неправомерно использование форели Хячкока дня расчёта длины упруго деформированной дуги в зон® пластической деформации. По азмаренгн отпечатков на иедокатах спределгно:

^-vnj-u.ffj (6)

где • ¿с = УН- й Ii' (i г* ■ й h) по Хкчксиу

адг í з ^íCTJfQi г S4 5£w¡a« г 3 * s¿*tOs

ТШ . .

Рис.2, Гршчо коо'Тда'дзша сшт'.'даанля етальшн валкой: I. По Хичкоку; 2. 11а станс 1700

Сопоставление результатов расчёта усилия прокатки по уточненной методика, показало ш висохую сходаыость с эхепоршэнтгльпнщ дагашми, лодучсшасд:! па стане 1700 Ч.1К. Что касается езвостшес методик расчетов текпоратури ¡'оталла л охлаждения валков, то црп Езподьзовашш теплобгозчеезшг характеристик перковеодпх сталой, как гогсазсиш экспэрпивнты, они мог/т бить пршлзнеш баз изменений.' Однако, »то справедливо тлько дач случая спх:стротпой прокатил, то есть когда плоскость входа металла, в валка и плоскость выхода па-раллолыш осевпЗ лпппи валков. Па щжяжо холодной прокатки как норрлвощпх, так п углеродасгах сталей, чащо всего найлэдаотся не-скялотричшй вход металла в вялен и дута касания по ворхноу и ши-пс^у bxuuj-'j различны. Как показала эксперименты при постоянней обх&гш пзиеиешю угсгз г-'ода п выхода праетичеегш но влияют на . усплпо прокатки, по супАстзенно йлляс? па условия теплопередача.

Удельная колкость тсяловщслкшя ш валко в результат о действия впшпше сил трояия с учётом упругого сплшпзахшя валков п полосы иа валке без охвата Т С •(U'ji

Т" ■ ' (7)

гдо 7 - контакта.

На вале в с охватом даяосоЗ тсплжндсленло пыле на волшешу,

эквивалентную дополнит ельнш напряжениям и площади

'~1Г7 (6)

прение в области охвата за пределами очага деформации, ввиду относительно малого давления, подчиняется закону Zew ,

где jK - коэ&Ьициент трения (для масла П-28 JK = 0,08; И-50 У =0,10), /¿у«« - среднее давление прижатия полосы к охватываемому

валку за счёт натяжения, определяемое со форцуле р _ -

Геки* & 2й, (9)

;' Усилие г вжатия полосы х охватываемо^ валку определяется из условия равновесия сил, действующих на полосу при её переднем л задаем натяжении в мсыэят отсутствия усилия прокатки

• T?=fnF+v-T.-i-coi.z<*l «о

а вертикальная составлялцая на валке,' охватываемом полосой

ТРв=Тр-лигft, + ntuL им(Ъ (XI)

Приращение тепловыделения за счёт сил транш от натяжения на участках, охвата в сравнении с валком без охвата составляет 0,3-1,0;?, но вследствие значительно большего времени котакта полосы с охватываемым валкой (в 1,5-3 раза) увеличивается яокзина продеваемого слоя валка и, следовательно, максимальная температура контакта его поверхности вшо.на 8-12°С.

В связи с этим бил осуществлён расчёт теплового режима прокат хи асимметрично и независимо для верхнего валка с использованием тех же уравнений, что и при симметричной прокатке. Расчёт теплопередачи в валок, дошшетольно охваченный полосой, осушоот-вл'ен ПОЗОШШ. Бесишетричная прокатка вшивает необходимость не-сшллетр5;чного охлаждения валков. Причём при угле дополнительная тепловая мощность передаваемая валку, охватываемо:.^- полосой, приводит к различию шкеимоаяьшх температур на контакт"'

13,

до 2&°С. Установившаяся температура валков различается на 2-5°С. По этой причине дефекты, связанные с разрушение* сказочной плёнки обычно образуется со сторона валка, охваченного полосой.

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕЩИ ПРИ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКЕ

НЕШВЕЮЩ СТАЛЕЙ НА ЧЕШРЁШЖСНЙ РЕВЕРС-ЛИИ СТАНАХ И ШБОР СМАЗОК.

Извести? методика определения напряжения трения как суммы напряжения сдвига в граничной плёнке смазки ( Тгр ) и напряжения де- .

Т*

формации шкрсеровностей ( < смг ), определяемого шероховатостью полосы. В свою очередь составляющая граничного трения () зависит от времени латентного периода, скорости относительного скол^ жения и температуры через рассчитываемые коэффициенты ,

а доля трения, определяемая деформацией микронеровностей, опрада -ляется работой, затрачиваемой на эту деформацию.

Имеются экспериментальные данные, показывающие, что при про -катке нержавевдих сталей потеря смазочной способности углеводородных смазочных плёнок наблюдается при 230-2 50°С, 1 проведённых наш экспериментах эта температура по развитию налипания была определена 220-230°С. Как показали результаты измерения, вне зависимости от исходной шероховатости валков, их шероховатость в процессе ра -боты стремится к равновесной величине,зависящей от приметаемой смазки и при прокатке со смазкой маслом И-20 и П-28 составляет • 1^=0,15 иО,25 мкм соответственно.

Шероховатость полосы уменьшается от прохода к проходу а при Е= 50% становится примерно равной шероховатости валков.

Снижение иероховатости поверхности рабочих валков способствует- снижении ус алия прокатки за счёт уменьшения величины деформа -ционной составляадей кагяженш трения. На основании эксперкмен -талыгкх данных подучена новая зависимость величины деформационной

• с оставляла ей напряжения треиия, учитывапцая влияние шероховато -сге полосы и валков

Тент '^Т^* С 12 )

На долю деформационной составляющей напряжения трешш по этой ьависимости приходился 25-3 в отличие от 3 до 12% по известной методика, не учитывающей влияние шероховат ост л Баллов.По видниоцу с нашей.зависимости более правильно учитывается упругое всссга -повление выступов при малых значениях И а .

На интенсивное налипание металла на валки при холодней прокатке аустенитных нержавеюцих сталей влияет уменшешоз сгноивши ,] .увеличение контактной температуры, а также степень приработки поверхностей трения. Высокое деформационное упрочнение этих сталей по сравнению с углеродистыми в цроцессе деформации приво -дат к резког.у отрицательно^- градиенту механических свойств и я глубинным вырьшаы металла по пятну схватывания.

. Процесс налипания металла на валки монно рассматшшать как двухстадийный. Первая стадия - образование металлической связи, вторая - вырыв металла. Можно отметить и третью стадию - закреп -ленив вырванного металла на поверхности, то есть образование на -роста. Первая стадия определяется разрушением смазочной плёнки, вторая зависит от. отрицательного градиента свойств, а третья дола-па определяться величиной первичного налипания и тем дополнительным локальным давлением, которое возникает при последующих оборотах валка. Определяющей является первая стадия, на которой происходит разрушение разделительного слоя смазки и образование юве -нильной поверхности . за счёт скольжения и вытяжки в зоне отставания и образованна металлической связи в зоне прняалания. Это подтверждается ранее описанным явлением увеличения числа налила -нкй на шлифованных валках посла перевалки. Первоначальная прокат-

ка одного - двух рулонов на валках со шлифованной поверхностью требует снижения скорости в 2-2,5 раза я уменьшения частичного обжатия на 20£.

Установлено, что получение однотонной поверхности листов с постоянной шероховатостью в большей мере зависит от равномерности нанесения высоковязкого масла. Для получения широкого плоского факела сказки со ширине полосы разработана веерная форсунка, обеспечивающая равномерное нанесение смазки на полосу за счёт широкого факела (500-800 км) и снияавдая расход смазки па тонну проката, в 2 раза.

Опробованы различные смазки, а также варианты подачи их на полосу и работаэ валки: минеральное !?ясло на полосу н охлаждение рабочих валков водой; охлаждение i: смазка валков и полосы 0,1-10,0,1! эмульсией с одновременной подачей э^льсола или 7-50$ эмульсии на полосу перед входом в валки и перед смоткой в рулон.

Прокатка' на э).у ль сия полос толщиной менее I ш затруднена даже при максимальных погонных усилиях 21-22 VII/и. Установлено, что подача дополнительного количества масла П-28,эмульсола Ш'шш 50/S 5!«ульсаз при смотке в рулон сникает усилие прокатки при посла-дукдеа ароцуске и способствует большей деформации за проход. Однако,избыток сиазки при суммарной деформации более 50$ зачастую приводит к расползанию витков рулона в период изменения направления прокатки,образованию серповидности в к обрыву полосы. Подача экульсола. ш концентрированной эмульсия на смотке в рулон в 1-4 проходах, а затеи прокатка на малоконцевтрированноЙ э!.улъсин,по~ даваемой для охлаждения валков, позволила увеличить степень сум -мариого о^татия полос и уменьшить расход смазки. При снижения

концентрации й.улъсип с 2-4 % до 0,3-1,0 % её сшзочная способ -яоеть практически на изменяется, Прокатка на свежеприготовленной згзгльсни концентрятй более 2 % и, особенно, более 5 £ в перчые

, 3-4 часа приводит к повышенному калиленшо металла не валки. Микроскопическим исследованием свежеприготовленных эмульсий определено, что в эцульсиях концентрацией более 5% образуются сгуст -ки множественных эгдульсий и бесструктурных гелеобразных систем, при кок. лете которых с валком и полосой, ио-видкыому, образуется с..лзочныа слои с сильно искажённой и неравномерной структурой граничило слоя, что приводит к локальноцг увеличению напряжений трения,повыш'чда) температуры .онтакта и разрушению смазочного слоя, но через 3-4 часа Э)4улъсия приобретает обычную структуру "масло в воде" и её смазочные свойства повышаются. На основании этого предложена выдержка эьульсни по„ле приготовления.

После обезжиривания остаточная загрязнённость полос,прока -данных 1сак на ыасде, так и на эмульсии составляет 30-50 мг/м^. Однако, качество поверхности полос,прокатаных на эмульсии,лучше. Мри вт01/ поверхность получается более однотонная,глянцевая и блестящая.Расход смазочных материалов уменьшается.

. 6. РАЗРАБОТКА. РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕШИ® ОР'АТИЙ И ТЕХНОЛОГИИ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ

Разработан способ холодной прокатки ауствнкгкых нержаввицих оталей на геверсивном стане, врлючаиций сладупдие операции:

- выравнивание толщины полосы в первом проходе при скорости 0,5-1,5 м/с и обжатии 15-25^ без подачи ыалокояцентрированной э^льсии (воды) для охлаждания валков; формирование разделительного граничного слоя "мазки достигается за счёт подачи на полосу перед входом в валки концентрированной эадульсст» (7-15?!), а также подачи её на полосу перед смоткой в рулон;

- прокатка полос до толщины, соответствующей суммарной степени деформации 70-80%, во избежание расползания витков рулона, без подачи технологической смазки на полосу с восполнением смазочного разделительного слоя за счёт малоковдентрировашюй

Э1.ульс;ш, подаваемой на охладценпо валкой ;

- нанесение технологической смазки на полосу равномерным слоем по ширине полоса за счет применения форсунок форсунок специальной конструкции.

На основе проведённых теоретических и эксперементалыых исследований разработаны алгоритм и программа расчёта рационалышх режимов обжатий на реверсивном стане холодной прокатки и приведены расчёты технологических режимов для четырёхвадкового стана 1700. Новый режим обжатий и новый способ прокатки с технолога -ческими сказками явились основой для разработки технология холодной прокатки на стане 1700, позволившей исключить налипание металла на валки, увеличить суммарнув степень обжатия, снизить усилия прокатки, сократить расход технологических смазок в 3 раза. Годовой экономический эффект от гчедрения результатов работы превышаем 260 тыс.руб.

7. 0Щ1Е ВЫВОДЫ

Г. Определены закономерности влияния соотношения содержания элементов в пределах марочного химического состава, а также сте -пени деформации и температуры на предал текучести и его изменение в процессе прокатки, на основании которых выбираются рациональные режимы деформации хромониколевих нержавеюцих сталей.

2. Установлено, что при холодной прокатке с малыми обжатиями при больших степенях суммарной деформации и коэффициенте сплщи-вания валков ^с/Я >2, сплющивание валков не подчиняется закономерностям, порченным Хичкоком, дажо с учётом упругой деформации

полосы. Получены поправочные коэффициенты, подтверждённые экспе -ржлснтЕлъно и позволяющие использовать гри расчётах формулу Хичкока.

3, Установлен , что охват валка полосой приводит к изменению

теплового баланса прокатки и повышению максимальной температуры на контакте охватываемого валка до 25°С при угле охвате.~ 6? Это приводит к претущесгвенноьу надиланшо металла на охватываемый ззалок и необходимости его дополнительного охлаждения.

4. Экспериментально получена уточнённая зависимость деформационной составляшцей напряжения трения,позволявшая учетывать влияние шероховатости полосы к валков. Показано, что снидыше с 0,63 до 0,045 мкм приводит к уменьшению напряжения трения на 20-25$ а усилия прокатки на 10-15$.

5. Исследованы и внедрены в промышленную практику иалоясн -центрированные эмульсии 0,3 - 1,0? концентрация, обладакцие высокой стабильностью,равномерностью структуры и сказочной способно -

Í сть» не ниже 2-5£ эцульсий.

6. Разработан и внедрён принципиально новый способ подачи технологической смазки на полосу, заключающийся в том, что смазг<а подаётся на полосу после выхода её из валков и после вндэраки в смотаиом рулоне обеспечивает более высокие обжатия в следувдем проходе. Это позволяет при прокатке хромоникелевых нержаввщхх сталей на реверсивных станах уменьшить налипание металла на валки и снизить расход смазочных материалов.

7. На основе известных и вновь полученных в работе закономерностей, учитывающих специфику исследуемого процесса, разработана методика и программа расчёта на ЭВМ рациональных деформационно-скоростных режимов холодной прокатки.

8. Результаты исследований и разработок легли в основу усо -вершенствованной технологии холодной прокатки хромоникелевых нер~ жавевдих сталей, внедрённой на Челябинском металлургическом комбинате, что позволило исключить налипание металла на валки, улучшить качество поверхности полос, увеличить производительность станов

е снизить расход технологических смазок с 6 до 1,9 кг/т.

Годовой экономический эффект от внедрения результатов работы составил более 260 тыс руб.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

1. Регенерация и повторное использование технологической смазки стана кварто 1700 /А.Г.Бабкин,Л.А.Агишев,В.И.Антонов и др. М.,1981,№24,- Чермегинформация "Чёрная металлургия", с.20-21.

2. Анализ влияния смазок и режимов деформации при производстве холоднокатаных полос из хромоникелевой стали на качество по -верхности полос /А.Г.Бабкин, Л.А.Агишев, С.М.Владимиров и др.

М.,1981,- ВИНИТИ "Депонированные рукописи", ß6, с.140.

3. Некоторые вопросы технологии производства листового про -ката из нержавеющей стали /I.A.Агишев, В.Н.Никитин, А.Г.Бабкин

и др. М.,1981, - ВИНИТИ "Депонированные рукописи", № II, с.109.

4. Исследование энергосиловых параметров стана холодной прокатки кварто 1700 /A.B.Силантьев,И.Е.Петренко,А.Г.Бабкин и др.

М. ,1982, - ВИНИТИ "Депонированные рукописи", Jf5, с.99.

5. Исследование влияния чистоты поверхности валков и техно -логической смазки на энерго-есиловые параметры прокатки и качество поверхности полосы /А.Г.Бабкин,А.Д.Хайдарова, В,Е.Шабуров и др. И.,1962, -ВИНИТИ "Депонированные рукописи", £9, 0.IC9.

6. Налипание металла на валки при холодной прокатке

/В.ПЛШда?^,А.Г.&бкш1,В.Е.Шабуров,Г.С.Константинова.- В кн. "Эффективность прокатного производства и повышение качества про ката" // 1.га СССР. - Ы.,Металлургия, 1984,с. 26-30.

7. Форсунка. A.C.II99272 (СССР)/Бабкин А.Г. Опубл.в Б.И. 1905, Я-47.

8. Способ холодной прокатки полос на реверсивном стане.

А.с.1235585 (СССР) /Адаиский С.Д..Бабкин А.Г., Березовский Б.С. и др. Опубл. в Б.И., 1986, й 21.

9. Уточненный нетод расчёта усилия холодной прокат;«

/Белосевлч В.К., Ионов СЛ., Бабкин А.Г.// Хеор. про б л. прок, пр-ва: Тез.докл. 4 Всес.научн.-техн.конф., нояб. 1988, Ч.2.-Дне про петрове к, 1988. - с. 76-78.

МОСКОВСКИЙ ШСШУТ СТАЛИ И СШАВОВ

Л-гг-иг. ^/у & ,

Заказ Объем Тирад/</(?

биография ЩСеС, ул. Орджоникидзе, 8/9