40. Виды нагревательных устройств, применяемые при омд. Цель и дефекты нагрева.

Заготовки перед обработкой давлением на­гревают для повышения пластичности металла, в ре­зультате чего его сопротивление деформации уменьша­ется в 10—15 раз по сравнению с холодным состоянием.

Чем больше нагрета сталь, тем меньше энергии затрачивают на ее деформацию. Однако нельзя допус­кать пережог, который наблюдают при нагреве, близ­ком к температурам солидуса.

Температурные интервалы обработки давлением зави­сят главным образом от химического состава сплавов.

Температурный интервал деформации углеродистых сталей определяют по диаграмме состояния сплавов железо — углерод.

Чтобы подсчитать время, необходимое для нагрева заготовок, используют эмпирические формулы, разра­ботанные Н. Н. Доброхотовым.

Металлические заготовки для горячей обработки давлением нагревают в горнах и печах.

В серийном производстве для нагрева заготовок при­меняют пламенные и электрические печи. Пламенные пе­чи работают на твердом, жидком и газообразном топливе. В них нагревают как мелкие, так и крупные заго­товки. По характеру распределения температуры в ра­бочем пространстве печи делят на камерные (темпера­тура во всем рабочем пространстве одинакова) и мето­дические (температура в рабочем пространстве повы­шается от загрузочного окна к окну выдачи нагретых заготовок). В пламенных печах заготовки соприкаса­ются с продуктами горения, поэтому металл угорает. Для исключения или уменьшения образования окали­ны применяют безокислительный нагрев металла в рас­плавленных солях, в среде защитных газов, в муфель­ных печах, защищают поверхность заготовки специаль­ными покрытиями из стекла, окиси лития.

Электрические печи сопротивления имеют металли­ческие или карборундовые элементы сопротивления, ко­торые подключают к электрической сети. Печи чаще применяют для нагревания цветных металлов и спла­вов, имеющих невысокую температуру начала обработ­ки давлением. В таких печах температуру можно регу­лировать. Кроме электрических печей сопротивления существуют контактные и индукционные электронагре­вательные устройства. В устройствах электроконтактного нагрева заготовку зажимают между медными кон­тактами, к которому подведен ток большой силы. В устройствах индукционного нагрева заготовку помещают в индуктор, по которому пропускают ток высокой часто­ты. Применение электричества обеспечивает высокую скорость нагрева, удобства регулирования температуры, минимальное окисление металла, автоматизацию про­цесса.

41— 42. Прокатка металлов.

Прокатка — обжатие металла вращающи­мися валками прокатного стана. Применяют три основ­ных вида прокатки: продольную, поперечную и косую. При продольной прокатке металл 2 обжимается между двумя валками 1, вращающимися в раз­ные стороны, и перемещается перпендикулярно осям валков. Этот вид прокатки имеет наибольшее примене­ние, его используют для изготовления профильного и листового проката. .

При поперечной прокатке валки 1, вра­щаясь в одном направлении, передают вращение заго­товке 2, которая, перемещаясь вдоль оси валков, дефор­мируется. Поперечную прокатку применяют для полу­чения специальных и периодических профилей.

При косой прокатке валки 1, располо­женные под некоторым углом один к другому, сообща­ют заготовке 2 вращательное и поступательное движе­ние. Эту прокатку применяют для получения пустоте­лых заготовок при производстве труб.

Оборудование, на котором прокатывают металл, на­зывают прокатным станом. По количеству валков и их расположению станы делят на двух-, трех-, четырех-, многовалковые и универсальные. Двухвалковые станы бывают реверсивные (заготовки прокаты­вают в обе стороны) и нереверсивные (прокатка идет в одну сторону, а для повторных пропусков заготовку возвращают через верхний валок). В трехвалковых ста­нах за счет наличия в каждой рабочей кле­ти трех валков изменяют направление прокатки. Четырехвалковые станы имеют два рабочих (меньшего диаметра) и два опорных валка (большего диаметра), служащих для уменьшения прогиба рабо­чих валков. Это при производстве широких листов уве­личивает точность их размеров по толщине. У много­валковых станов очень большая жест­кость рабочих валков. Станы применяют для прокатки очень тонких полос с малыми припусками по толщине. Универсальные станы имеют вертикальные валки, расположенные с одной или с обеих сторон от горизонтальных валков. На них металл обжимают при каждом пропуске со всех сторон. Эти станы применяют для прокатки широких листов и широкополосных дву­тавровых балок.

По назначению прокатные станы делят на обжим­ные, заготовочные, сортовые, листовые и специальные. Вначале слиток или прессованную заготовку прокаты­вают на обжимном стане, затем на заготовочном и, на­конец, на сортовом, листовом или специальном. К об­жимным станам относят блюминги и слябинги. Блю­минги — мощные реверсивные двухвалковые станы с диаметром валков 800. ..1500 мм, прокатывающие слитки массой 2.. .35 т в заготовки крупных размеров (блю­мы). Слябинги — мощные универсальные реверсивные станы с диаметром горизонтальных валков 1100... 1200 мм, вертикальных — 700 мм. Используют для про­катки листовых заготовок (слябы) толщиной 75... 300 мм и шириной 400.. .1600 мм.

Заготовочные станы имеют валки диаметром 450... 850 мм. На этих станах прокатывают блюмы и заго­товки меньших размеров (60X60.. .150Х 150 мм). Наи­более совершенны непрерывные заготовочные станы, устанавливаемые непосредственно за блюмингами.

Сортовые станы в зависимости от размеров сорто­вой стали и назначения изделий разделяют на рельсо-балочные с валками диаметром 750.. .900 мм для про­катки железнодорожных рельсов, балок, швеллеров и других крупных профилей; крупносортные с валками диаметром 500.. .750 мм; среднесортные с валками диаметром 350.. .450 мм; мелкосортные с валками диа­метром 250.. .325 мм.

Прокатные станы бывают с одной рабочей клетью (блюминги) и с несколькими рабочими клетями (сор­товые станы). Клети могут располагаться в линию или последовательно одна за другой. При последовательном расположении у клетей самостоятельные приводы, а у валков свои частоты вращения. Станы с последователь­ным расположением клетей называют непрерывными, таккак заготовка идет из одной клетки в другую без поворота и возврата. Станы, сочетающие последова­тельное и линейное расположение клетей, называют полунепрерывными.

Форму поперечного сечения изделия, прокатанного на сортовом стане, называют профилем, а совокупность одинаковых профилей разных размеров — сортаментом.