8.2. Прокатка
Прокатка – это способ ОМД, при котором процесс деформации осуществляется сдавливанием его между вращающимися валками прокатного стана. Прокатке подвергается до 90 % стали, обрабатываемой давлением. Различают продольную, поперечную и поперечно-винтовую прокатки. Схемы прокатки изображены на рис. 8.1.
а
б в
г
Рис. 8.1. Схемы
прокатки:
а и б – продольная;
в – поперечная; г – поперечно-винтовая;
1 – валки, 2 –
заготовка
Продольной прокатке подвергается до 80 % проката. В этом случае валки вращаются в противоположные стороны. Коэффициент вытяжки = Аn-1/Аn = 1,1 ... 2,0 за один проход, скорость прокатки до 50 м/сек. Валки бывают гладкими (при прокатке листа) или с фигурными вырезами для получения сортамента. Вырезы называют ручьями. Пара вырезов в верхнем и нижнем валках образует калибр. Пара валков обычно имеет несколько калибров.
При поперечной прокатке валки вращаются в одном направлении, а заготовка вращается и перемещается в направлении оси валков и обжимается по образующей.
При поперечно-винтовой прокатке валки расположены под углом друг к другу и вращаются в одном направлении, обеспечивая вращательное и поступательное движение заготовки.
Прокатные станы по конструкции разделяются на одно- и многоклетьевые. Рабочие клети станов могут состоять из двух валков или быть многовалковыми.
Прокатные станы классифицируются по назначению:
Обжимные, работают со слитками массой до 15 т или заготовками, полученными методом непрерывного литья. Производят слитки квадратного сечения – блюмы (от квадрата 150 до квадрата 450) или прямоугольного сечения – слябы (с максимальными размерами 350 2300 мм).
Заготовочные, на которых блюмы прокатывают на заготовки меньшего размера.
Сортовые, производят простые и фасонные профили из полученных заготовок.
Проволочные.
Калибровочные (холодная прокатка профилей для повышения точности).
Листопрокатные (горячая прокатка слябов и холодная прокатка листа до 0,15 и ленты до 0,015 мм).
Трубопрокатные (горячекатаные бесшовные диметром 25 ... 600 и сварные диаметром 10 ... 2500 при до 0,5 мм).
Рельсобалочные, на которых из блюмов изготавливают рельсы, двутавры и швеллера.
Специальные: производство гнутых профилей, периодического проката, фасонного (для обода колеса под завивку и сварку, башмаки трактора, накладки и подкладки для рельс).
Отделочные операции после прокатки: резка, декапирование (отжиг или нормализация + травление 10 ... 25 % раствором H2SO4 в воде при t = 30...60 С + нейтрализация, промывка и сушка), правка, удаление поверхностных дефектов, контроль качества, маркировка.
Одним из перспективных направлений, совмещающих литьё и обработку давлением, является бесслитковая прокатка (непрерывное литье + прокатка).
8.3. Волочение
Волочение – способ холодной ОМД, при котором обрабатываемый металл протягивается через калиброванное отверстие в волоке с целью уменьшения поперечного сечения заготовки (рис. 8.2). Скорость волочения V = 20...26 м/сек для мелких профилей, V = 2...6 м/сек для крупных. Технологический процесс включает предварительный и промежуточный отжиг, травление, волочение, отделку поверхности.
а
б
Рис. 8.2. Схемы
волочения:
а – прутка; б
– трубы;
1 – отверстие
волоки, 2 – пруток
Волочильные станы в зависимости от характера тянущего устройства делят на барабанные и с прямолинейным движением проволоки. На барабанных станах проволока наматывается на вращающийся тянущий аппарат. Волочильные станы с прямолинейным движением (цепные, реечные, гидравлические) применяют для волочения прутков ( > 8 мм) и труб.
Волоки (фильеры) изготавливают из инструментальной стали, металлокерамических (твердых) сплавов, для очень тонкой проволоки 0,9 мм – из технического алмаза.
Волочением получают проволоку диаметром 7 ... 0,002 мм (стальная, диаметром 1,0 … 1,6 имеет допуск 0,02 мм), трубы: от капиллярных до диаметра 200 мм, стальные прутки диаметром 8 … 150 мм, фасонные профили.