Дослідження впливу режиму повороту труб в процесі холодної прокатки на мікроструктуру, механічні властивості та точність

Abstract

Мета. Отримання експериментальних результатів з впливу режиму повороту при холодній прокатці на мікроструктуру, механічні властивості та точність геометрії труб для підвищення їх якості. Методика. Досліди виконували на обладнанні, що використовується на виробництві та має відповідні перевірки. Використовували шліфувальну машину, пристрій для електролітичного травлення, мікроскоп МІМ 7, прес для розтягування зразків. Точність геометричних розмірів визначали з застосуванням трубних мікрометрів. Маршрут прокатки 25×2,5 мм → 16×1,5 мм. Сталь 08Х18Н10Т. Результати. Виконували два режими повороту: режим 1 – подача 2, 3, 4, 5 мм перед прямим, а поворот перед зворотнім ходом кліті; режим 2 – подача 2, 3, 4, 5 мм перед прямим, а поворот перед прямим та зворотнім ходом кліті. Задля режиму 2 по зрівнянню з режимом 1, величина зерен близ внутрішньої поверхні труб візуально менша ніж, близ зовнішньої. Межа міцності, межа плину та відносне подовження для режимів 1 та 2 виявилися близькими за своїми значенням. Стосовно точності геометрії труб визначили, що при режимі 2 по зрівнянню з режимом 1: − поперечна різностінності труб зменшується в 1,4–1,6 рази; − овальність труб зменшується в 1–2 рази (подачі від 2 до 5 мм); − розкид діаметру по довжині труби зменшився майже у двічі. Наукова новизна. Вперше отримані нові експериментальні промислові дані з впливу режиму повороту на мікроструктуру. Показано, що величина зерен близ внутрішньої поверхні труб менша ніж, ніж близ зовнішньої. Вперше отримані експериментальні промислові дані щодо впливу режиму повороту труб на значення межі міцності, межі плину та остаточного подовження показали, що режим повороту не вплинув на їх зміну. Отримані додаткові експериментальні залежності щодо впливу режиму повороту труби на поперечну різностінность, овальність та розкид зовнішнього діаметра труб при холодній прокатці труб – зменшення поперечної різностінності склало 1,4–1,6 рази, овальності 1–2 рази, розкид діаметру майже у 2 рази. Практична значимість. Отримані результати потрібні при розробці технологій з виготовлення труб з підвищеними вимогами до якості (мікроструктура, різностінність, овальність, розкид діаметра).

Goal. Obtaining experimental results on the influence of the turning mode during cold rolling on the microstructure, mechanical properties and accuracy of the geometry of the pipes to improve their quality. Method. Experiments were carried out on equipment used in production and having appropriate inspections. We used a grinding machine, a device for electrolytic etching, a MIM 7 microscope, and a press for stretching samples. The accuracy of the geometric dimensions was determined using tube micrometers. Rolling route 25×2.5 mm → 16×1.5 mm. Steel 08Х18Н10Т. The results. Two rotation modes were performed: mode 1 – feed 2, 3, 4, 5 mm in front of the straight one, and the rotation before the reverse movement of the cage; mode 2 – feed 2, 3, 4, 5 mm in front of the straight, and turn in front of the straight and reverse movement of the cage. For mode 2, in comparison with mode 1, the grain size near the inner surface of the pipes is visually smaller than near the outer surface. The strength limit, yield strength and relative elongation for modes 1 and 2 were found to be close in value. With regard to the accuracy of the geometry of the pipes, it was determined that in mode 2 compared to mode 1: – the transverse thickness of the pipes decreases by 1.4–1.6 times; – the ovality of the pipes is reduced by 1–2 times (feeds from 2 to 5 mm); – the spread of the diameter along the length of the pipe decreased almost twice. Scientific novelty. For the first time, new experimental industrial data on the influence of the rotation mode on the microstructure were obtained. It is shown that the grain size near the inner surface of the pipes is smaller than near the outer surface. For the first time, obtained experimental industrial data on the effect of the tube rotation mode on the values of strength limit, yield strength and ultimate elongation showed that the rotation mode did not affect their change. Additional experimental dependences on the influence of the pipe rotation mode on the transverse variation, ovality and spread of the outer diameter of the pipes during cold rolling of the pipes were obtained - the reduction of the transverse variation was 1.4–1.6 times, ovality 1–2 times, and the diameter variation was almost 2 times. Practical significance. The obtained results are needed in the development of technologies for the production of pipes with increased quality requirements (microstructure, heterogeneity, ovality, diameter dispersion).