В ПОМОЩЬ

СТУДЕНТАМ, АСПИРАНТАМ И СОИСКАТЕЛЯМ
по специальности "Обработка Металлов Давлением"

(1)

На этом основании можно записать:

(2)

Поскольку h₁b₁ < h₀b₀, то v₁ > v₀, т.е. средняя скорость сечения прокатываемой полосы за время прохождения очага деформации возрастает от v₀ < v_Вcos a на входе до v₁ > v_В на выходе (где v_В - окружная скорость валков).

Существует нейтральное сечение, которое характеризуется равенством скорости сечения полосы горизонтальной составляющей скорости валка. Оно является границей течения металла в очаге деформации.

На участке от нейтрального угла до угла захвата скорость сечения полосы меньше горизонтальной составляющей скорости валка, здесь металл отстает в своем перемещении от перемещения поверхности валка (зона отставания). Отставание определяется отношением:

(3)

Оно имеет большое значение при расчёте режимов обжатий и скоростей вращения валков непрерывных станов, а также для определения моментов прокатки и усилий натяжения металла между клетями.

На участке от нейтрального угла до выхода скорость сечения полосы больше горизонтальной составляющей скорости валка, здесь металл опережает перемещение поверхности валка (зона опережения). Величина опережения определяется отношением:

(4)

Опережение и отставание можно связать между собой следующей зависимостью:

(5)

где l - относительное удлинение (l₁/l₀), a - угол захвата.

Или по выражению:

(6)

Иногда на практике опережение находят, измеряя разницу расстояний между отпечатками двух кернов на прокатываемой полосе l₁ и на поверхности валков l_в:

(7)

Кроме того, величину опережения можно найти из условия постоянства секундных объёмов прокатываемого металла. Опережение определяется по выражению:

(8)

При выводе формулы принимались предположения:

1. справедлива гипотеза плоских сечений;

2. отсутствует зона прилипания.

Эта формула используется, когда отношение R/h, соизмеримо с величиной 0,5. При прокатке тонких полос и листов значение R/h много больше 0,5 , поэтому вторым членом выражения можно пренебречь, т.к. он мал по сравнению с первым и получить формулу Головина-Дрездена:

(9)

Нейтральный угол можно определить по формуле Павлова:

(10)

Соотношение между опережением и отставанием зависит от многих факторов, в основном от коэффициента трения и поперечной деформации. Связь между опережением и отставанием учитывают, когда полоса прокатывается непрерывно более чем в одной паре валков, для определения скоростей валков соседних клетей и деформации полосы.

Вопрос 3. Нагрев металла перед прокаткой - оборудование и технология, дефекты нагрева и методы их предупреждения.

Нагрев слитков и заготовок перед прокаткой выполняют в печах различных типов и конструкций. При нагреве крупных слитков чаще всего используют нагревательные колодцы или камерные печи с монолитным или выдвижным подом. Для нагрева заготовок широко применяются методические печи.

Низкоуглеродистая сталь (0,1-0,2% С) - 1200 - 1280°С.
Высокоуглеродистая сталь (1,0-1,5% С) - 1000 - 1150°С.

Цели нагрева:

1. Увеличение пластичности металла, т.е. способности деформироваться без разрушения. Это достигается получением в процессе нагрева из перлитной структуры, однофазной (аустенитной) структуры и ее поддержание в процессе всего технологического цикла.
2. Уменьшение энергозатрат при прокатке.

Требования к нагреву:

1. Достижение максимальной пластичности.
2. Минимальная неравномерность нагрева.
3. Минимальный слой окалины.
4. Отсутствие дефектов.

Продолжительность нагрева металла определяется его физико-химическими свойствами, предварительными температурными условиями, конструкцией нагревательного устройства, расположением металла в печи, геометрическими размерами.

При нагреве до слишком высокой температуры резко ухудшается структура металла, развиваются процессы перегрева и пережога.

При перегреве структура металла становится крупнозернистой, пластичность падает и в результате при прокатке образуются трещины по границам крупных зерен и рванины. Этот дефект ведет к появлению трещин, надрывов, вкатанной окалины, ребезны, красноломкости. Дефект устраняется частично повышением обжатий (до 20%) в последней клети непрерывного стана, а также огневой зачисткой. 

Пережог является еще более тяжелым и неисправимым дефектом. Он возникает, когда температура нагрева приближается к температуре плавления металла. В этом случае происходит окисление и оплавление границ зерен, связь между отдельными кристаллитами ослабевает, и при деформации такой металл разваливается на куски.

При выборе верхнего предела температуры нагрева также необходимо учитывать, что с повышением температуры интенсифицируется процесс окисления металла, т.е. растут потери металла в окалину (обычно составляют 1,5-3%). Наряду с окислением при нагреве сталей с повышением содержания углерода идет процесс обезуглероживания поверхностных слоев металла, что также снижает выход годного.

Нижняя температурная граница прокатки определяется, прежде всего, требованиями к структуре и механическим свойствам готового продукта, а также тем обстоятельством, что с понижением температуры возрастает сопротивление деформации и ухудшается пластичность металла

Наверх