Вопрос 12

Опишите вид обработки металлов давлением - прокатку.

Прокатка занимает особое положение среди различных способов обработки металлов давлением. В прокат перерабатывают до 80 % всей выплавляемой стали и большую часть цветных металлов и сплавов. Прокаткой производят как изделия, пригодные для непосредственного (в состоянии поставки) использования в строительстве и машиностроении (рельсы, трубы, балки, уголки, швеллеры), так и разнообразные виды заготовок, которые являются исходным материалом для других способов обработки. Например, горячекатаная и холоднокатаная листовая сталь, полосы и ленты в больших количествах идут для листовой штамповки и т.д.

Прокатка заключается в обжатии заготовки между вращающимися в разные стороны валками прокатного стана. При этом одновременно идут два процесса: уменьшение толщины заготовки и увеличение ее длины. Силами трения заготовка втягивается между валками, а силы, нормальные к поверхности валков, уменьшают поперечные размеры заготовки и придают ей заданную форму. Форму поперечного сечения продукции, получаемой при прокатке, называют профилем. Перечень прокатных профилей с указанием их геометрических характеристик и массы 1 пог. м называют сортаментом.

Различают горячую и холодную прокатку металлов.

При нагреве металла его способность к пластической деформации значительно увеличивается, а сопротивление деформации уменьшается (в 8... 10 раз). Следовательно, процессы горячей обработки металлов являются менее трудоемкими. Однако изделия, полученные горячей обработкой, уступают по качеству поверхности и точности геометрических размеров изделиям, полученным способом холодной деформации. Для проведения процессов горячей пластической деформации металл необходимо нагреть выше 0,65...0,75 абсолютной температуры плавления. Углеродистые стали прокатывают в интервале температур 800... 1200 °С на прокатных станах между вращающимися валками.

К основным технологическим операциям проката относятся следующие: подготовка исходных материалов; нагрев (при горячей прокатке) и термическая обработка (при холодной прокатке); калибровка и производство гнутых профилей; отделка с операциями резки, правки, термической обработки, удаления поверхностных дефектов, травления и др.

В зависимости от формы и расположения валков и заготовок по отношению к ним различают продольную, поперечную и поперечно-винтовую (косую) прокатки.

При продольной прокатке заготовка деформируется между гладкими и имеющими калибры валками, вращающимися в противоположные стороны, и перемещается перпендикулярно к осям валков.

При поперечной прокатке валки вращаются в одном направлении, оси их параллельны, а заготовка перемещается параллельно осям валков и обжимается по образующей с увеличением длины и уменьшением площади поперечного сечения.

При поперечно-винтовой прокатке валки вращаются в одном направлении, а оси их расположены под некоторым углом, благодаря чему заготовка деформируется валками и при этом не только вращается, но и перемещается поступательно вдоль своей оси. Поперечно-винтовая прокатка используется при производстве бесшовных труб.