8.4.4. Продукция прокатного производства

 

Форма поперечного сечения называется профилем проката. Совокупность профилей различной формы и размеров – сортамент.

В зависимости от профиля прокат делится на четыре основные группы:

– листовой; – сортовой; – трубный; – специальный.

В зависимости от того нагретая или холодная заготовка поступает в прокатные валки – горячий и холодный.

Листовой прокат из стали и цветных металлов подразделяется на:

– толстолистовой (4…60 мм);

– тонколистовой (0,2…4 мм)

– жесть (менее 0,2 мм).

Толстолистовой прокат получают в горячем состоянии, другие виды листового проката – в холодном состоянии.

Прокатку листов и полос проводят в гладких валках.

Среди сортового проката различают:

– заготовки круглого, квадратного и прямоуг-го сечения для ковки и прокатки;

– простые сортовые профили (круг, квадрат, шестигранник, полоса, лента);

– фасонные сортовые профили:

– профили общего назначения (уголок, швеллер, тавр, двутавр);

– профили отраслевого назначения (ж/д рельсы, автомобильный обод);

– профили специального назначения (профиль для рессор, напильников).

Трубный прокат получают на специальных трубопрокатных станах. Различают бесшовные горячекатаные трубы диаметром 25…550 мм и сварные диаметром 5…2500 мм.

Трубы являются продуктом вторичного передела круглой и плоской заготовки.

Общая схема процесса производства бесшовных труб предусматривает две операции: 1 – получение толстостенной гильзы (прошивка); 2 – получение из гильзы готовой трубы (раскатка).

Первая операция выполняется на специальных прошивочных станах в результате поперечно-винтовой прокатки. Вторую операцию выполняют на трубопрокатных раскатных станах разл. конструкций: пилигримовых, автоматических и др.

Сварные трубы изготавливают на трубосварочных агрегатах различными способами: печной сваркой, контактной электросваркой и др. из полос – штрипсов. Процесс получения трубы состоит из получения заготовки в виде свернутой полосы и сварки ее в трубу.

8.5. Волочение

 

С ущность процесса волочения заключается в протягивании заготовок через сужающееся отверстие (фильеру) в инструменте, называемом волокой. Конфигурация отверстия определяет форму получаемого профиля.

Волочением получают:

1) проволоку диаметром 0,002…4 мм;

2) прутки и профили фасонного сечения;

3) тонкостенные трубы.

Волочение применяют также для калибровки сечения и повышения качества поверхности обрабатываемых изделий. Волочение чаще выполняют при комнатной температуре, когда пластическую деформацию сопровождает наклеп, это используют для повышения механических характеристик металла, например, предел прочности возрастает в 1,5…2 раза.

Исходным материалом может быть горячекатаный пруток, сортовой прокат, проволока, трубы. Волочением обрабатывают стали различного химического состава, цветные металлы и сплавы, в том числе и драгоценные.

Основной инструмент при волочении – волоки различной конструкции. Волока работает в сложных условиях: большое напряжение сочетается с износом при протягивании, поэтому их изготавливают из твердых сплавов. Для получения особо точных профилей волоки изготавливают из алмаза.

Технологический процесс волочения включает операции:

1) предварительный отжиг заготовок для получения мелкозернистой структуры металла и повышения его пластичности;

2) травление заготовок в подогретом растворе серной кислоты для удаления окалины с последующей промывкой, после удаления окалины на поверхность наносят подсмазочный слой путем омеднения, фосфотирования, известкования, к слою хорошо прилипает смазка и коэффициент трения значительно снижается;

3) волочение, заготовку последовательно протягивают через ряд постепенно уменьшающихся отверстий;

4) отжиг для устранения наклепа: после 70…85 % обжатия для стали и 99 % обжатия для цветных металлов;

5) отделка готовой продукции (обрезка концов, правка, резка на мерны длины и др.)

Технологический процесс волочения осуществляется на специальных волочильных станах. В зависимости от типа тянущего устройства различают станы:

1) с прямолинейным движением протягиваемого металла (цепной, реечный);

2) с наматыванием обрабатываемого металла на барабан (барабанный).

Станы барабанного типа обычно применяются для получения проволоки. Число барабанов может доходить до двадцати. Скорость волочения достигает 50 м/с.

Процесс волочения характеризуется параметрами: коэффициентом вытяжки и степенью деформации.

Коэффициент вытяжки определяется отношением конечной и начальной длины или начальной и конечной площади поперечного сечения:

Степень деформации определяется по формуле:

Обычно за один проход коэффициент вытяжки  не превышает 1,3, а степень деформации  – 30 %. При необходимости получить большую величину деформации производят многократное волочение.