Металлоизделия в Луганске и области

Металлокострукции, входные двери, заборы, оградки,
решетки, лестницы, ковка, модули,
вальеры, декоративная мебель

Стальная полоса бесслитковой прокатки имеет неудовлетворительную поверхность

Стальная полоса бесслитковой прокатки имеет неудовлетворительную поверхность—каплевидные включения, заливины «(мозговая» поверхность), плены и трещины (рис. 9).

Трещины возникали в основном вследствие неодинаковой температуры полосы по ее ширине, что, видимо, связано с неравномерным распределением металла в валках стана. Дефекты в виде каплевидных включений, заливин, плен («мозговая» поверхность), объяснявшиеся вначале причинами литейного происхождения, подверглись в дальнейшем специальному исследованию. Это исследование показало, что зона деформации при бесслитковой прокатке обычно занимает лишь малую долю длины зева валков (1/5). Однако расчеты указывают, что на протяжении этой зоны имеют место чрезвычайно высокие обжатия (65—70%) и вытяжки полосы (}х == 3), не встречающиеся в обычной прокатке.

He останавливаясь подробно на роли больших давлений, которые способствуют образованию некоторых дефектов полосы (заусенцы, рванины, волнистая поверхность), укажем, что такие большие вытяжки несомненно должны вести к скольжению по контактным поверхностям валков, проскальзыванию валков по металлу во входной части зоны деформации и к еще большему скольжению в литейной зоне. В результате этого закристаллизовавшаяся на поверхности валков корочка металла дает складки, сжимается, ломается, совсем отрывается от валков и попадает внутрь металла (рис. 6), что и приводит к образованию более или менее глубоких «мозговых» извилин на поверхности полосы.

Проведенное исследование с достаточной ясностью показало, что процесс, совмещающий разливку, кристаллизацию и деформацию, не может обеспечить удовлетворительного качества поверхности полосы.

Следовательно, «мозговая» поверхность, заливины и пленки в полосах цветных металлов и стали не являются дефектами литейного характера, а органически связаны с процессами, происходящими во вращающихся валках стана, работающего по схеме Бессемера. В дальнейшем при горячей или холодной прокатке эти дефекты ведут к образованию плен на полосе, листах, ленте.

 

 Продукция из стали.

Рис. 10. Макроструктура сечения полосы стали бесслитковой прокатки

  1. Макро- и микроисследования сечения стальной полосы (рис. 10) указывают на резкое различие структуры периферии и центра, особенно ярко выраженное для полосы размером 4x300 мм из стали марки 1020 (табл. 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

Зона

Содержание углерода, %

.Твердость

ЯВ

Поверхность (темная)..............................

0,65

0,40

0,90

233

Середина (св. тлая)...................................

0,15

0,13

0,22

135

Поверхность (темная)..............................

—•

170

Неоднородность полосы (типа обратной ликвации), установленная исследованием химического состава по зонам, характерна для всех исследованных марок стали и, видимо, также органически связана с процессами, происходящими в валках стана бесслитковой прокатки.

Механические свойства холоднокатаной полосы оказались неоднородными и неудовлетворительными по удлинению из-за наличия указанных дефектов на поверхности полосы и неоднородности ее структуры.

Неудовлетворительную поверхность полосы и неоднородность ее структуры Хэзлит объясняет тем, что в результате охлаждения металла на валках образуются корочки, которые движутся со скоростью, отличной от скорости движения валков, создавая складки. В месте наибольшего давления составные части сплава, имею-щие более низкую температуру плавления, выжимаются в места с наименьшим охлаждением и давлением.

 

Хэзлит пришел к заключению, что для устранения неоднородности структуры и неудовлетворительной поверхности полосы надо лить металл сначала на одну охлаждаемую поверхность и дать ему затвердеть почти на всю его толщину, а после этого сглаживать еще не застывшую поверхность металла. Следовательно, он отказался от бесслитковой прокатки металлов по схеме Бессемера.

 

Промышленные установки по схеме Бессемера, проданные Хэзлитом до войны, в настоящее время не работают.

Таким образом, еще до войны было установлено, что получение качественного листа из цветных металлов и стали методом бесслитковой прокатки по схеме Бессемера неосуществимо. Этот вывод подтвержден опытом работы СССР и США.

 

He добившись удовлетворительных результатов ни с цветными металлами, ни со сталью, Хэзлит в последние годы перед войной проводил экспериментирование на новом оборудовании. Для этой цели был сконструирован стан нового типа (рис. 11), который представляет собой вертикальное стальное кольцо диаметром около шести метров, поддерживаемое горизонтальными роликами, из которых верхний приводной. Скорость вращения кольца и валков до 150 м/мин. На этом стане Хэзлит получал из меди, латуни и кремнистой стали ленту толщиной до 0,4 и шириной 75 мм, и по его заявлению, металл был с хорошей поверхностью и без сегрегации.

 

На конференции по бесслитковой прокатке и непрерывной разливке в феврале 1944 г. в Нью-Йорке (США) Хэзлит продемонстрировал кинофильм, в котором было показано несколько таких установок в действии, но заявил, что промышленного производства листа и ленты до сих пор еще не имеется.

 

Дальнейшее исследование Хэзлитом этой быстроходной модели стана бесслитковой прокатки с заливкой металла на поверхность большого валка и последующим сглаживанием застывающего металла верхним роликом также не дало обнадеживающих результатов. Как это видно из сообщения на конференции электрометаллургов США в 1950 г., он отказался от разработки процессов в валках и занимается исследованием процесса получения алюминиевой заготовки в новой литейной конвейерной машийе, которая представляет собой два стальных ленточных транспортера, расположенных один над другим. Сначала отливка получает

 Продукция из стали.

Рис. 11. Стан бесслитковой прокатки Хэзлита (новый метод): 1 — заливочное устройство; 2 — приводной ролик; 3 — опорный ролик; 4— большое стальное кольцо

орму выпуклой полосы, которая формуется особыми профилирующими валками (рис. 12); следующие за ними обжимающие валки дают уже ревную полосу 12,5 х 225 мм. Полссы из чистого алюминия имеют раковины и многочисленные плены на поверхности. Отработка процесса продолжается.

 

Оригинальная итальянская установка Проперци, показанная на рис. 13, состоит из колеса с массивным медным ободом, в котором сделан профиль треугольного сечения, закрывающийся сверху стальной лентой. Нижняя часть рабочего колеса погружена в воду. Жидкий металл поступает по короткому желобу в пространство между медным колесом и стальной лентой. Медный обод колеса играет роль кристаллизатора. С противоположной стороны пруток захватывается направляющими и отводится в сторону. Получающийся треугольный профиль со стороной, равной 21 мм, направляется в валки специальной калибровки, где прокатывается на круглую заготовку для проволоки. Диаметр рабочего колеса равен 900 мм скорость вращения 1,5—2,5 об/мин, производительность —145—435 кг/час. На заводе Николс Уайр Алюминум K0 в Давенпорте (США) с 1950 г. построено 15 установок Проперци, приводимых в движение от трех рабочих валов.

 

Так как опыты бесслитковой прокатки по схеме Бессемера с непосредственным превращением жидкого металла в листы, полосы и штанги не дали положительного результата, исследователи упростили задачу, направив усилия на изыскание способов изготовления слитков-заготовок лучшего качества с более мелкой структурой, более пригодных для прокатки, ковки, штамповки, чем слитки, отлитые в обычные изложницы.

В этом отношении наиболее показателен путь, пройденный цветной металлургией в деле улучшения качества слитков из алюминия, его сплавов и других металлов.

 

 

 

Форма заказа

Цветная металлургия

Горная проммышленность