способ дрессировки отожженной стальной полосы

Формула изобретения

Способ дрессировки отожженной стальной полосы, включающий прокатку полосы с относительным обжатием 0,5-3,0% в валках с регламентированной шероховатостью и с приложением к полосе переднего и заднего натяжений, отличающийся тем, что заднее натяжение устанавливают согласно соотношению:



где T₀, T₁ - заднее и переднее натяжение полосы соответственно, кгс;

p - нормальное давление прокатки, кгс/мм;

B - ширина полосы, мм;

R - радиус валка, мм;

- угол захвата, рад;

Н - абсолютное обжатие, мм;

=arctgf - угол трения, рад;

f - коэффициент трения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, конкретно к прокатному производству, и может быть использовано при получении холоднокатаной листовой стали с высоким качеством отделки поверхности.

Известен способ дрессировки отожженной стальной полосы, согласно которому осуществляют ее прокатку в валках с регламентированной шероховатостью (шлифованных или насеченных) и с приложением к полосе переднего и заднего натяжений [1].

Известен также способ дрессировки отожженной стальной полосы, согласно которому величину переднего натяжения устанавливают по математической зависимости, исходя из ее сечения и температуры [2].

Недостатки известных способов состоят в том, что полоса в процессе дрессировки приобретает анизотропную шероховатость поверхности.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является способ дрессировки отожженной стальной полосы, включающий ее прокатку с относительным обжатием 0,5-3,0% в валках, имеющих регламентированную шероховатость. Регламентированную шероховатость валков создают путем их электроэрозионной обработки (насечки). Прокатку осуществляют с приложением к полосе переднего и заднего натяжений.

Недостаток известного способа состоит в том, что вследствие контактного скольжения полосы по микровыступам шероховатых валков в зоне опережения очага пластической деформации на поверхностях полосы формируются продольные бороздки. В результате полоса приобретает анизотропную шероховатость поверхности: высота микронеровностей R_a и показатель плотности пиков N (штук на см длины) в поперечном направлении выше, чем в продольном. Это, в свою очередь, ухудшает функциональные свойства полосы, в частности штампуемость и окрашиваемость.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в снижении анизотропии шероховатости поверхности полосы.

Для решения технической задачи в известном способе дрессировки отожженной стальной полосы, включающем ее прокатку с относительным обжатием 0,5-3,0% в валках, имеющих регламентированную шероховатость, и с приложением к полосе переднего и заднего натяжений, согласно изобретению проводят измерение или расчет нормального давления прокатки, а заднее натяжение устанавливают согласно соотношению

где T₀, T₁ - заднее и переднее натяжение полосы соответственно, кгс;

p - нормальное давление прокатки, кгс/мм²;

B - ширина полосы, мм;

R - радиус валка, мм;

- угол захвата, рад;

H - абсолютное обжатие, мм;

=arctgf - угол трения, рад;

f - коэффициент трения.

Сущность изобретения состоит в следующем. Для того чтобы уменьшить анизотропию шероховатости поверхности полосы, следует снизить ее контактное скольжение по шероховатым валкам. В идеальном случае перенос изотропной шероховатости с валков на полосу возможен, если всю протяженность очага деформации будет занимать зона прилипания. Однако при холодной прокатке отожженных стальных полос с относительным обжатием 0,5-3,0% зона прилипания в очаге деформации отсутствует.

Но если заднее натяжение полосы деформации установить согласно предложенной зависимости, скольжение полосы по поверхностям валков будет близко к нулю. Изотропная шероховатость валков будет с минимальными искажениями отпечатываться на поверхности полосы. Это снизит анизотропию шероховатости поверхности полосы.

Экспериментально установлено, что обеспечить изотропную шероховатость полосы возможно, если величину заднего натяжения Т₀ , при которой скорость полосы на выходе из валков будет равна их окружной скорости, следует устанавливать, исходя из предложенного соотношения

Данное соотношение получено экспериментальным путем для случая прокатки отожженной полосы с относительным обжатием 0,5-3,0% в шероховатых валках. Переднее натяжение T₁ в экспериментах устанавливали исходя из получения дрессированной полосы с минимальной неплоскостностью.

Экспериментально установлено, что при относительном обжатии менее 0,5% не устраняется площадка текучести на диаграмме растяжения образцов, ухудшается штампуемость полос, не обеспечиваются заданные параметры шероховатости ее поверхности. При относительном обжатии более 3,0% возрастает анизотропия шероховатости поверхности полос, ухудшаются их вытяжные свойства.

Примеры реализации способа

Рабочие валки одноклетевого дрессировочного стана кварто 1200 с радиусом бочки R=150 мм подвергают насечке колотой чугунной дробью для создания шероховатости с параметрами: R_a =3,0 мкм, N=220 шт./см.

Насеченные рабочие валки заваливают в клеть. Рулон отожженной полосы толщиной H₀ =0,5 мм и шириной B=900 мм из стали марки 01ЮТ устанавливают на разматывателе. Передний конец полосы заправляют в стан и моталку. Нажимными механизмами устанавливают относительное обжатие полосы =2,0%. С помощью электродвигателей разматывателя и моталки создают предварительное заднее натяжение T₀=14300 кгс и переднее натяжение T₁=6000 кгс.

Производят дрессировку короткого участка полосы на заправочной скорости 0,5 м/с с усилием прокатки Р=27675 кгс и измеряют нормальное давление прокатки p=25,0 кгс/мм².

Нормальное давление прокатки p при дрессировке может быть рассчитано по известным формулам Е.М.Третьякова и определено из усилия Р прокатки:

где H=0,01 мм - абсолютное обжатие, соответствующее значению =2,0%.

Коэффициент трения при дрессировке без смазки в насеченных валках по справочным данным составляет f=0,23. Исходя из него определяют угол трения :

=arctgf=arctg0,23=0,226 рад.

Рассчитывают угол захвата:

Рассчитывают требуемую величину заднего натяжения:

Заднее натяжение полосы увеличивают до значения T₀=18258,9 кгс и осуществляют дрессировку всей полосы. В процессе дрессировки на полосе формируется изотропная шероховатость поверхности с заданными параметрами: R_a =1,6 мкм; N=190 шт./см, одинаковыми по всем направлениям измерения.

Варианты реализации предложенного способа и показатели их эффективности приведены в таблице.

№ п/п	, %	Шероховатость поверхности полосы
Вдоль	Поперек
Ra	N	Ra	N
1	0,4	1,2	160	1,5	230
2	0,5	1,7	200	1,7	200
3	2,0	1,6	190	1,6	190
4	3,0	1,7	195	1,7	195
5	3,5	1,4	180	1,8	130
6	2,0	1,3	170	1,6	190

Технико-экономические преимущества предложенного способа дрессировки заключаются в том, что при установке заднего натяжения полосы по соотношению

обеспечивается наиболее полный перенос изотропной шероховатости с валков на полосу без искажений, поскольку в зоне выхода полосы из очага деформации, где окончательно формируется ее микрорельеф полосы, контактное скольжение полосы по поверхности валка отсутствует. Этот режим прокатки реализуется в предложенном способе за счет распространения зоны отставания на всю длину очага деформации, а опережение становится равным нулю.

Снижение анизотропии шероховатости стальной отожженной полосы повышает ее качество, способствует увеличению выхода металлопродукции с 1-й группой отделки поверхности, цена реализации которой выше. Это обеспечивает повышение рентабельности производства холоднокатаной листовой стали на 7-10%.

Литература

1. Комановский А.З. Листопрокатное производство. Справочник, М.: Металлургия, 1979, с.136.

2. Патент РФ № 2016680, МПК B21B 1/28, 1994 г.

3. Беняковский М.А., Масленников В.А. Автомобильная сталь и тонкий лист. Ч.: Издательский дом «Череповец», 2007, с.348-351.