111

ся разрежение, и расплав ее заполняет. После заполнения формы расплавом и затвердевания отливки разрежение снимается, и отливка извлекается из формы.

Непрерывное литье заключается в том, что расплав непрерывно и равномерно заливается в охлаждаемую водой форму (кристаллизатор), из которой затвердевшая отливка в виде квадрата, прутка, трубы или другого профиля вытягивается специальным устройством и после дополнительного охлаждения разделяется на мерные заготовки.

Литье армированных деталей. Армирование – это соединение в один блок двух или более сплавов, обладающих разными свойствами и неодинаковой температурой плавления, например, металлические сплавы и неметаллические материалы (пластмассы, керамика, металлокерамика и др.) Армирование повышает износостойкость и снижает материалоемкость литых деталей.

Литье с окунанием. Очищенная от оксидов стальная деталь помещается, например, в расплав бронзы, который приваривается к её стенкам и, в зависимости от продолжительности выдержки, намораживается заданным слоем. Способ применяют для изготовления биметаллических отливок.

Основными направлениями развития технологии литейного производства являются:

развитие высокоточных и безотходных технологий;

стремление к полной автоматизации и расширение сферы применения компьютерной техники;

развитие работ по полной регенерации отходов или безвредной для окружающей среды их утилизации.

Актуальность экологического направления подтверждают

следующие данные: при производстве 1 т отливок литьем в разовые песчаные формы в атмосферу выбрасывается около 1600 м3 вредных веществ, в водный бассейн поступает 3000 м3 сточных

вод и вывозится в отвалы 6 т отработанных формовочных и стержневых смесей. В год это составит, соответственно, 6,4 млрд м3, 12 млн м3 и 24 млн т.

4.4.Обработка металла давлением

4.4.1.Прокатное производство. Прокаткой называется обработка металлов давлением путем обжатия слитка или заготовки между вращающимися валками прокатного стана для уменьшения их сечения и придания им заданной формы. Прокаткой получают изделия с постоянным по длине сечением

(прутки, арматуру, трубы, балки, фасонный профиль, листы и

т.д.) или с периодически изменяющейся по длине формой. Про-

112

катка – завершающая часть полного металлургического производства.

Прокатка осуществляется на прокатных станах (рис. 4.12, 4.13). Прокатываемый слиток увлекается силой трения, возникающей между валками и слитком, при этом валки обжимают слиток и при прокручивании придают его поперечному сечению соответствующую форму – профиль. Прокатка подразделяется на горячую – с предварительным нагревом металла – и холодную.

Валки

Рис. 4.12. Схема работы прокатного стана

Валки подразделяются на листовые – для получения листов, и сортовые – для получения фасонного металлопроката

– рельсов, балок и т. д.

Первичную прокатку делают на мощных станах – блюмингах для последующего проката заготовок в сортовой прокат и слябингах – для последующего получения листа. Соответственно, заготовки называются блюмы (сечением от 150 ×150 до 450 × 450) и слябы (толстые плиты толщиной до 350 мм).

Станы для прокатки готовых изделий подразделяются на сортовые (для получения сортового проката), листопрокатные, рельсобалочные, трубопрокатные и специального назначения.

115

зу. Рабочие валки и поддерживающие ролики вращаются в одном направлении, при этом заготовка получает винтообразное поступательное движение. Образование отверстия достигается движением заготовки через оправку 3. После прошивки и нагрева гильза поступает на раскатный стан.

1

3

2 а

Рис. 4.15. Производство бесшовных труб

На раскатном стане полученная гильза раскатывается между двумя валками на оправке (рис. 4.15, б). Зазор между оправкой и калибром валка определяет толщину стенки трубы. После обкатки трубы подвергают калибровке для получения окончательных размеров.

Производство сварных труб. Сварные трубы, диа-

метр которых достигает 2500 мм, значительно дешевле бесшовных, но менее прочны, имеют худшую поверхность и не могут обтачиваться. Заготовкой для сварных труб служат лента или листы шириной, равной длине окружности трубы.

Технологический процесс изготовления сварных труб состоит из следующих операций (рис. 4.16): 1) формовка плоской заготовки в трубу (а); 2) сварка трубы (б); 3) отделка и правка.

При производстве труб диаметром 10–114 мм и толщиной стенки 1,8–5 мм (в основном, водогазопроводных) поступающая в рулоне полоса разматывается, правится, обрезается, сваривается электросваркой с задним концом предыдущего рулона и поступает в нагревательную туннельную печь, где нагревается до 1300–1350 °С. Затем заготовка последовательно проходит через 6–12 клетей непрерывного стана, где происходит формовка и сварка прижатых между валками друг к другу встык кромок трубы (рис. 4.16, а). Выходящая из стана труба разрезается пилой на куски 4–12 м и калибруется на калибровочном стане.