Розробка і впровадження раціональних режимів деформації при виробництві тонкої жерсті методом повторного плющення

Дослідження проводили на промислових партіях підката (жерсті одинарного плющення) товщиною 0, 20 – 0, 36 мм зі сталі 08кп виробництва КарМК, прокатаного з сумарним відносним обтиснення при першому холодному плющенні 0, 88 – 0, 93. Відпал підката здійснювали в ковпаковых печах і агрегаті безперервного відпалу (АБВ) по прийнятих в цеху жерсті КарМК режимах. Далі вирізані з випаленого підката картки розмірами 0, 20 – 0, 36 - 100 – 150 - 300 – 600 мм прокатували в холодному стані на лабораторному двохвалковом стані 200 з сумарним відносним обтиснення 0, 60 – 0, 65. Окремі відносні обтиснення при повторному холодному плющенні змінювалися в межах 0, 05 – 0, 30. З холоднокатаного випаленого підката і прокатаних з різним сумарним обтиснення при повторному холодному плющенні карток вирізали зразки для визначення умовної межі текучості -т, межі міцності -в, твердості HR30Т, глибини лунки по Еріксену JE, відносного подовження - і кута пружинення - (тільки для наклепаного металу). Розміри зразків і значення перерахованих параметрів, за винятком кута -, визначали по методиках, викладених в ГОСТ 1497-73, ГОСТ 22975-78 і ГОСТ 10510-74. Значення кута пружинення - визначали на приладах типу Б4 СПГ по ГОСТ 8. 326-28 і “Speinqbach temper tester» G-67-2-Д. Кількість зразків для кожного з перерахованих випробувань від одного рулону становила 5-8. Дані, що аналізуються в роботі отримані за результатами випробувань зразків з 1290 рулонів різних плавок, плющення яких проводилось різними бригадами протягом одного року. Точність результатів випробувань визначалася по загальноприйнятих інженерних методиках. Помилки вимірювань значень перерахованих параметрів знаходилися в межах 3, 2 – 5, 9%. Результати виконаного дослідження показали, що механічні і технологічні властивості холоднокатаного випаленого підката в цеху жерсті КарМК характеризуються наступними величинами:

- підкат випалений в ковпаковых печах: -т = 190-330 Н/мм2; твердість – 55-61 HR30Т; JE = 7, 1-8, 1 мм;

- подкат випалений в АБВ: -т = 300-360 Н/мм2; твердість – 56-62 HR30Т; JE = 7, 7- 8, 3 мм.

Значення параметрів -т, -, HR30Т, JE і - наклепаної сталі 08кп представлені у вигляді графічної залежності від сумарного відносного обтиснення при повторному холодному плющенні --2. Встановлено, що внаслідок великого розхідження значень -т і JE підкат, випалений в ковпакових печах не забезпечує отримання наклепаної жерсті з необхідними властивостями. Тому для виробництва наклепаної жерсті в умовах КарМК був рекомендований підкат, випалений в АБВ, що характеризується більшою стабільністю механічних і технологічних властивостей. Наклепана жерсть, отримана з такого підката відзначається хорошим поєднанням механічних, технологічних і пружних властивостей і задовольняє вимогам ТУ 14-1-4243-87.

Внаслідок статистичної обробки отриманих експериментальних даних запропонована модель для прогнозування межі текучості -т- наклепаної сталі 08кп від ступеня деформації при повторному холодному плющенні:

 

-т- = -тисх + 40 (100--2) 0, 55, (1)

 

де -тисх – значення межі текучості холоднокатаного випаленого підката.

По отриманій експериментальній залежності JE = - (--2), HR30Т = - (--2) і - = - (--2) визначена величина сумарного відносного обтиснення при повторному холодному плющенні (--2 = 0, 29-0, 35), що забезпечує отримання наклепаної жерсті товщиною 0, 15 мм з комплексом властивостей по ТУ 14-1-4243-87. Вказаному діапазону обтиснення --2 відповідає товщина підката, рівна 0, 21-0, 23 мм. Враховуючи існуючий сортамент цеху жерсті КарМК товщина холоднокатаного випаленого підката, для виробництва наклепаної жерсті товщиною 0, 15 мм, прийнята рівною 0, 22 мм. При визначенні величина --2 вирішальний вплив надали вимоги, що пред*являються до пружних властивостей наклепаної жерсті. Тому за основний критерій властивостей жерсті подвійного плющення був прийнятий параметр -. Статистична обробка експериментальних даних дозволила отримати наступне рівняння регресії:

 

 , (2)

 

де h0, h – відповідно товщина холоднокатаного випаленого підката і наклепаної жерсті, мм; - – кут пружинення наклепаної жерсті, град.

По рівнянню (2) може бути визначена товщина підката для виробництва наклепаної жерсті з різними сполучанями товщини і необхідних пружних властивостей, а також для коректування товщини останньої у разі зміни його межі текучості.

Моделі межі текучості, що є в літературі і опору деформації сталі 08кп не відображають особливості процесу повторного холодного плющення. Це стосується передусім урахування впливу початкового стану підкату, а також температури і швидкості деформації. Для отримання даних про вплив температури деформації на межу текучості були приведені випробування випалених і наклепаних зразків з фігурною ділянкою (ГОСТ 1497-84) в діапазоні температур 20-600 -С. Температурні випробування проводили у відповідності з ГОСТ 9651-84 на розривній машині фірми “Rihle», параметри якої задовольняли вимогам ГОСТ 7855-84. На основі отриманих даних запропонована модель межі текучості сталі 08кп з урахуванням степені і температури деформації -т-t:

 

  , (3)

де  , (4)

 

а0, а1, а2, а3 – емпіричні коефіцієнти;

t, tпл – відповідно температура деформації і температура плавлення сталі 08кп.

 

Модель (4) справедлива в діапазоні температур