Корягин С.И., Пименов И.В., Худяков В.К. - Способы обработки материалов (1093325), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Прокатка представляет собой процесс деформирования слитка или иной продолговатой металлической заготовки между двумя вращающимися валками, расстояние междурабочими поверхностями которых меньше высоты заготовки(рис. 30).Рис. 30. Схема прокатки с указанием действующих силЦелью прокатки является получение разнообразной продукции, различающейся профилями и размерами поперечного се238чения, а также длинами балок, прутков, и составляющей такназываемый сортамент проката. Сортамент стального прокатавключает следующие пять основных групп (рис. 31):- сортовой прокат простого и фасонного профиля.
Простойпрофиль (рис. 31, а) используется для порезки на заготовки, которые идут либо на дальнейшую обработку давлением – ковкуили штамповку, либо на механическую обработку для изготовления различных деталей. Фасонный профиль (рис. 31, б) главным образом используется для различных строительных конструкций, включая железнодорожные пути;- листовой прокат делится на толстолистовую сталь толщиной свыше 4 мм и тонколистовую 0,2...3,75 мм;- трубы бесшовные различного диаметра с разной толщинойстенок, разнообразного назначения;- специальный прокат включает в себя вагонные колеса,шпунтовые сваи, автоободья и т.д.;- периодический прокат (рис. 31, в) – прокат с периодическиизменяющимся по длине профилем. Он используется в качествезаготовок для штамповки (например, заготовок шатунов автомобильных двигателей) или непосредственно для механическойобработки.Рис.
31. Сортамент стального прокатаСуществуют также специально разработанные сортаментыдля выпуска проката из цветных металлов и сплавов – меди,239алюминия, латуни, дюраля – в виде листов, ленты, труб, прутков и других изделий. Важнейшей особенностью деформацииметалла при прокатке является получение волокнистой структуры металла с ориентировкой волокон вдоль направления прокатки, т.е.
перпендикулярно осям вращения валков.Это объясняется тем, что при сдавливании сечения заготовки между валками вытяжка металла в основном происходит внаправлении наименьшего сопротивления, т.е. в наружную сторону. Деформации и вытяжке в поперечном направлении препятствуют трение о поверхности валков. Так как общая вытяжка металла заготовки складывается из вытяжек его отдельныхзерен, то последние должны превратиться в волокна. Заготовказахватывается в рабочее пространство между валками и перемещается силами трения, возникающими между нею и валками(см. рис. 30).Прокатка металлов осуществляется на прокатных станах.Основными рабочими элементами прокатных станов являютсявалки, имеющие цилиндрическую форму.
Валки размещаются восновной части прокатного стана – рабочей клети. Рабочаячасть валка называется бочкой. Бочки могут быть гладкими илиручьевыми. Первые применяются для прокатки листов и лент, авторые – для сортового металла. Ручьи представляют собойкольцевые вырезы на поверхности валка. Совпадающие ручьиверхнего и нижнего валков образуют калибры, с помощью которых сортовому прокату постепенно придаются требуемыепрофили.Прокатные станы классифицируются по ряду признаков,основным из которых является род выпускаемой продукции.
Всвязи с этим можно выделить следующие наиболее распространенные виды станов: сортопрокатные для выпуска сортовогопроката; листовые и полосовые станы горячей прокатки; трубопрокатные станы; станы холодной прокатки стали и цветныхметаллов (тонколистовые, ленточные, фольгопрокатные и т.д.);деталепрокатные станы для выпуска специального или периодического проката.240Горячая прокатка стали. На обжимных станах с диаметромвалков D=800...1500 мм (блюмингах и слябингах) обжимаютслитки массой до 35 т и более. Заготовочные станы(D=450...750 мм) предназначены для прокатки блюмсов на заготовки сечением 40х40...150х150 мм.
На рельсобалочных станах (D=750...950 мм) осуществляют горячую прокатку рельсов,балок, крупных уголков и других тяжелых профилей.На крупносортных станах (D=500...800 мм) прокатываюткруглые и квадратные профили, балки и швеллеры.Среднесортные профили – квадрат и круг, балки и швеллеры – прокатывают на непрерывных и линейных станах(D=300...500 мм), состоящих из нескольких клетей дуо.Мелкосортный профиль – круг, квадрат, катанка, уголок –производят на полунепрерывных и непрерывных станах(D=250...300 мм).
На непрерывных станах скорость прокаткидостигает 40 м/с и более.Для горячей прокатки листов из стали в основном используются непрерывные или полунепрерывные толстолистовые илистовые широкополосные станы, а также широкополосныестаны с моталками в печах. Применяются одно-, двух- и многоклетьевые дуо-, трио-, квартостаны, а также универсальныестаны.Холодная прокатка стали. На непрерывных квартостанах ина реверсивных одноклетьевых станах прокатывают листы иленту для автомобильной и электротехнической промышленности, кровельное железо и другие виды продукции: тонкий (толщиной менее 0,5 мм) и очень тонкие (толщиной менее 0,1 мм)полосы и ленты изготовляют на многовалковых станах. Жестькатают, как правило, в пятиклетьевых непрерывных квартостанах.
Полученную черную жесть с целью защиты от коррозииподвергают цинкованию, лужению, плакированию (покрытиюпластмассами) и другим видам обработки.Производство специальных видов проката. Все большеераспространение в промышленности получают гнутые профили, применение которых вместо сварных конструкций в строи241тельстве позволяет экономить до 30% металла. Гнутые профилиизготовляют непрерывном способом на многоклетьевых ролико-гибочных станах из стального листа, уголков, швеллеров идругого проката.
Сложная форма гнутых профилей не позволяет получать их обычными методами прокатки.Периодический прокат – полосы переменного сечения подлине, заготовки для штамповки деталей с местным утолщением, лопатки, трубы, оси вагонов, шары и др. – получают на станах поперечной прокатки. Его применение дает экономию до30% металла по сравнению с производством вышеназванныхизделий из обычного проката.Прокатка цветных металлов и сплавов. Слитки прямоугольной формы используют для получения полосового и листового проката (из круглых слитков производят проволоку,прутки, трубы). Перед прокаткой поверхностные дефекты слитков удаляют строганием или фрезерованием.Алюминиевые, медные и никелевые сплавы хорошо прокатываются в холодном и горячем состояниях. Слитки прокатываются в горячем состоянии на прутки или листы.
Горячекатаные листы подвергают холодной прокатке, которую ведут спромежуточными отжигами.Холодная прокатка ленты из алюминиевых сплавов АМц,Д1, Д16 производится из горячекатаных листов около 6 мм.Ленту толщиной до 0,5...0,6 мм катают без промежуточногоумягчающего отжига. Заготовками для холодной прокатки лентиз меди и латуни Л62 служат свернутые в рулоны полосы толщиной 5...6 мм, полученные горячей прокаткой из слитков.Отожженные и протравленные рулоны прокатываются на специальных станах до толщины 0,01...0,2 мм в течение четырехпяти операций холодной прокатки, чередующихся умягчающими отжигами и травлением для удаления окалины.Тонкие листы и ленту из меди или латуни получают холодной прокаткой из горячекатаных заготовок толщиной 10...15 ммс предварительно удаленными фрезерованием поверхностнымидефектами.
Прокатку ведут до требуемой толщины в несколько242обжатий, применяя промежуточные отжиги при 450...800°С длявосстановления пластичности металла.Для холодной прокатки предпочтительнее однофазные латуни с содержанием цинка менее 30% – как обладающие большим запасом пластичности. Для предотвращения налипаниямеди и латуни на стальные валки применяют жидкую смазку(трансформаторное масло, керосин, веретенное масло и т.д.).Прокатка титана, циркония, молибдена в горячем состояниивозможна только в среде инертного газа, в вакууме или в стальной оболочке. Горячекатаные заготовки подвергаются холодной прокатке с промежуточными отжигами в вакууме.Кроме лент, листового и полосового проката из цветных металлов и сплавов прокатывают трубы и сортовой прокат –прутки круглого, квадратного сечения, катанку, уголки, тавровые и двутавровые балки.
Прокатка ведется на дуо-, трио- иквартостанах.Прокатка с применением ультразвука основана на подведении ультразвука к бочкам валков или к прокатываемой заготовке, что повышает ресурсы пластичности металлов и уменьшаетэнергетические затраты.В настоящее время освоена бесслитковая прокатка алюминия, меди и их сплавов. Жидкий металл заливают в ручьи наводоохлаждаемом шкиве.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
