Волочение металла

Волочением называется способ обработки металла давлением, при которомобрабатываемый металл в виде полосы с одинаковым поперечным сечениемвводится в канал волочильного инструмента и протягивается(проволакивается) через него. Этот канал имеет поперечные сечения,одинаковые по своей форме или близкие к форме поперечного сеченияпротягиваемого металла, но плавно уменьшающиеся от места входа металла в инструмент к месту его выхода. Выходное сечение канала всегда меньше поперечного сечения протягиваемой полосы. Поэтому последняя, проходя через волоку, деформируется и изменяет свое поперечное сечение, принимая после выхода из волоки форму и размеры наименьшего сечения канала. Длина полосы при этом увеличивается прямо пропорционально уменьшению поперечного сечения. Перед волочением на специальном станке заостряют передний конец полосы, предназначенной для обработки, с таким расчетом, чтобы конец легко входил в волоку и частично выходил с ее противоположной стороны. Этот конец захватывают специальным механизмом и протягивают. Волочение применяется

1. Для производства профилей большой длины, но сравнительно малых и очень

малых сечений различных форм с отношением ширины к толщине поперечного

сечения, не превышающим примерно 12. Такое изделие называется проволокой.

Вследствие большой длины проволоку либо свертывают в мотки, либо наматывают

на катушки Волочением можно получить проволоку диаметром до 6—8 мм. Для

дальнейшего уточнения приходится применять процессы, не требующие волок,

например процесс равномерного растяжения, рассмотренный в конце настоящей

главы, процесс электролитического растворения периферийных слоев.

2 Для производства профилей средних и больших сечений разных форм с

отношением ширины к толщине поперечного сечения, не превышающим примерно

20, а также и в том случае, когда требуется получить сечение с

минимально возможными отклонениями от заданных размеров или чистую и

гладкую поверхность Такие профили обычно протягивают до небольшой длины

(5—6 м) и не смешивают

3 Для производства полых профилей (труб) разных форм и сечений

и, особенно, тонкостенных Волочением получают трубки диаметром до 0,5 мм,

а иногда и тоньше.

Процесс волочения принято характеризовать следующими основными

показателями:

а) вытяжка;

б) коэффициент уменьшения сечения;

в) относительное обжатие,

г) относительное удлинение;

д) съем и

е) коэффициент съема.

Поверхностные дефекты

Качество крупного стального слитка определяется чистотой стали, его физической и химической неоднородностью, а также наличием поверхностных и внутренних дефектов. В крупных слитках линейные размеры дефектов могут составлять как несколько метров (ликвационные дефекты и трещины), так и несколько десятков микрометров (скопления неметаллических включений). Ряд дефектов достаточно трудно идентифицировать непосредственно в слитке (методами неразрушающего контроля). Это собственно приводит к тому, что проявление этих дефектов происходит либо в поковке, либо в готовом изделии. На практике для получения качественных слитков стремятся оптимизировать систему параметров выплавки, ковшевой обработки и разливки стали с учетом конкретных требований к продукции. Плены являются одним из наиболее часто встречающихся и довольно трудным для устранения видом поверхностных дефектов слитка. Они представляют собой участки поверхности слитка, на которых явно выделяется корка, образовавшаяся в результате разливки (рис.6.2). Основной причиной возникновения этого вида дефектов является интенсивное брызгообразование во время заполнения изложницы металлом. Попавшие на ее стенки брызги металла быстро затвердевают и окисляются. В процессе разливки сверху процесс брызгообразования особенно интенсивно протекает в момент удара струи жидкой стали о поддон или днище изложницы. Значительного снижения разбрызгивания струи можно добиться за счет выбора рациональной формы донной части слитка. Горячие трещины (продольные, угловые, поперечные и др.) возникают при температуре, близкой к температуре кристаллизации (то есть тогда, когда твердая корочка формирующегося слитка не имеет достаточной прочности) и относятся к поверхностным дефектам. Трещины этого вида появляются как в процессе наполнения изложницы, так и сразу после его завершения. Они проникают на глубину до 50-60 мм, а их длина может достигать одного метра и более. В отдельных случаях продольные трещины распространяются по всей длине слитка и проникают на значительную глубину. Особенно склонны к горячим трещинам марки стали с низким содержанием углерода. Резкое охлаждение слитков до температуры ниже 500-600°С приводит к образованию продольных холодных трещин из-за неравномерного сжатия различных слоев металла.