Noi tehnologii în producția de laminare. Tehnologia de rulare. Proces tehnologic de rulare. Diagrama laminorului. Stand de rulare. Secțiune mare și mori cu șine și grinzi

În combinație cu rularea liberă (la dimensiuni libere), acest lucru a făcut posibilă creșterea flexibilității procesului de producție. Introducerea turnării continue a semifabricatelor de grinzi cu dimensiuni apropiate de cele ale profilului finit a adus schimbări semnificative în procesul de producere a secțiunilor mari. Numărul de treceri de laminare a scăzut, laminoarele și-au redus dimensiunile, procesul de laminare a fost simplificat, performanța sa economică s-a îmbunătățit, iar consumul de energie a fost redus. În plus, la rularea șinelor și grinzilor, măsuri precum controlul temperaturii și răcirea profilelor, precum și la rularea șinelor, de asemenea, posibilitatea de a le întări în linia morii, au condus la îmbunătățirea calității produsului.

Laminoare combinate de sârmă de secțiune mică

În ultimii 25 de ani, viteza maximă de ieșire a morilor de sârmă a crescut de la 80 m/s la 120 m/s ca urmare a îmbunătățirilor tehnologice determinate de cerințele de productivitate. Cel mai important pas pe acest drum, însoțit de o creștere a flexibilității producției și a preciziei dimensionale a produselor laminate, a fost introducerea procesului de laminare termomecanic.

În plus, greutatea bobinelor de sârmă a crescut la 2 tone sau mai mult. O altă direcție de îmbunătățire a procesului de laminare a sârmei a fost extinderea utilizării țaglelor turnate continuu. Deoarece, pe baza considerentelor metalurgice, este de dorit să se utilizeze piese de prelucrat cu o secțiune transversală maximă, chiar și cu o viteză minimă la intrarea în laminor, în acest caz este necesară creșterea vitezei de ieșire.

Îmbunătățirea procesului în ultimii 25 de ani a făcut posibilă răcirea toroanelor laminate individuale în linia morii și implementarea laminarii termomecanice a sârmei și, ca urmare, obținerea de produse care sunt mai concentrate pe cerințele clienților, adică atingerea și controlul proprietățile mecanice necesare ale produselor aflate deja în faza de laminare la cald.

Tendințele pe piața modernă, în special pe cea a oțelurilor de înaltă calitate, se manifestă printr-o scădere a gamei de dimensiuni ale produselor finite din gama morii și într-o varietate mai mare de grade de oțel. Pentru a îndeplini aceste tendințe, trebuie aplicate diferite strategii de rulare. Productivitatea unei laminoare depinde în mare măsură de durata procesului de schimbare, datorită trecerii la laminare la o dimensiune finită diferită sau la schimbarea calității oțelului laminat.

Tehnologie de rulare multilinie. Această tehnologie, folosită pentru a crește productivitatea și flexibilitatea de producție a morilor de sârmă de înaltă calitate, permite calibrarea standardizată a rolei, până la blocurile de finisare (Fig. 1). Acest lucru elimină timpul de nefuncționare al suporturilor de sertizare, standurilor de grup intermediar și blocurilor de finisare ale morii de sârmă cu secțiune mică, care se observă în magazinele tradiționale în timpul reajustării morii asociate cu trecerea la laminare de o dimensiune diferită.

Orez. 1. Tehnologie de laminare cu mai multe linii folosind un dispozitiv de buclă: opțiuni de laminare pe o moară de sârmă cu secțiune mică din Acominas, Brazilia

Baza conceptului este o combinație între un dispozitiv de buclă, un grup de blocuri cu opt suporturi și un bloc FRS (FlexibleReducing and Sizing) cu patru standuri și un dispozitiv pentru manipulare rapidă (Fig. 2).

Orez. 2. bloc FRS

Dispozitivul pentru transferul rapid al blocului FRS vă permite să treceți la o altă dimensiune de rulare în 5 minute. Deoarece este necesar un timp minim pentru instalare după manipulare, este posibil să se creeze un program flexibil pentru rularea produselor de diferite dimensiuni din diferite clase de oțel.

Noul concept de laminor face posibilă, de asemenea, trecerea de la laminarea tradițională la cea termomecanică prin simpla apăsare a unui buton de pe panoul de control. Alegerea rutei de rulare și a direcției metalului laminat de-a lungul unui traseu echipat cu dispozitive retractabile pentru răcire și egalizare a temperaturii (vezi Fig. 1) vă permite să treceți la o dimensiune diferită a produsului laminat sau la un alt grad de oțel în conformitate cu strategia de rulare adoptată fără intervenția operatorului și fără setări manuale ale echipamentului. Acest concept implică și o reducere semnificativă a timpului de nefuncționare a echipamentelor.

Conceptul general este completat de sistem tehnologic Răcire controlată CCT (Controlled Cooling Technology), care vă permite să simulați condițiile de temperatură de laminare, formarea unei microstructuri și proprietățile mecanice necesare. Abia după finalizarea simularii, procesul real de laminare începe cu reglarea parametrilor săi în linia morii și reglarea automată a modului de răcire în secțiunile frigiderului.

Pentru a îndeplini cerințele asociate cu toleranțe dimensionale mai strânse pentru secțiunile laminate la cald și barele de sârmă, a fost abandonată laminarea cu trei și patru fire și revenirea la laminoare cu maximum două șiruri, care sunt separate în linii de finisare cu un singur toron. cât mai devreme posibil în proces.

În ultimii câțiva ani, s-a înregistrat, de asemenea, o utilizare sporită a sistemelor de rulare de precizie pentru a obține toleranțe dimensionale și mai strânse pentru bare și sârmă.

Sisteme de control hidraulic dimensiunile secțiunii transversale ale produselor laminate. Morile cu secțiuni folosesc sisteme hidraulice de control al dimensionării, cum ar fi sistemul ASC (Automatic Size Control), conceput pentru a completa sistemele mecanice de control al dimensionării de precizie. Aceste sisteme (Fig. 3) folosesc doar două standuri în mori cu standuri verticale și orizontale alternative și permit rularea întregii game de produse (rotunde, plane, pătrate, hexagonale și colțuri) la toleranțe corespunzătoare 1/4 din Standard DIN 1013.

Orez. 3. Sistem ASC de precizie pentru reglarea dimensiunilor produselor lungi

Ambele standuri sunt echipate cu dispozitive de presare hidraulice și oferă complet control automatizat folosind monitoare. Regulamentul se aplică pe întreaga lungime a produsului laminat. Un dispozitiv special de măsurare plasat între standuri asigură rularea fără tensiune. Pentru a trece la o altă dimensiune, este suficient să scoateți doar casetele cu role și fire din linia morii și să le înlocuiți în 5 minute cu altele folosind un dispozitiv de transfer rapid. Reglarea spațiului dintre role este complet automatizată. În zona de pregătire a rulourilor se înlocuiesc doar butoaiele și firele de rulou.

Tehnologia de rulare în standuri cu trei role

Această tehnologie a început să fie utilizată la scară industrială la rularea profilelor lungi la sfârșitul anilor 1970 și apoi a fost îmbunătățită constant.

O caracteristică specială a acestei tehnologii este combinarea trecerilor de sertizare și calibrare într-un singur bloc de suporturi (în blocul de finisare la rularea tijelor și în blocul de degroșare la producerea sârmei). Acest bloc se numește RSB (Reducing and Sizing Block). Conform tehnologiei, s-a introdus laminarea cu dimensiuni libere, care a făcut posibilă obținerea unei game largi de dimensiuni de produs finit cu toleranțe destul de strânse, folosind o singură calibrare a rolelor, doar prin reglarea poziției rolelor. Cu un singur sistem de calibre de finisare, blocul RSB face posibilă producerea de produse cu precizie dimensională în limitele de 1/4 toleranțe ale standardului DIN 1013 (Fig. 4).

Orez. 4. Bloc cu cinci suporturi RSB (370 mm)

Rulare fără sfârșit

Procesul ECR (Endless Casting Rolling) (Fig. 5) combină procesele continue de turnare și laminare într-o linie de producție folosind un cuptor tunel. Ca urmare a integrării echipamentelor termice într-un singur complex de producție, durata procesului tehnologic de la oțel lichid până la produsul finit nu depășește 4 ore Procesul ECR poate fi utilizat la mori pentru laminarea țaglelor și a profilelor profilate precum şi la mori pentru calităţi de laminare şi sârmă. Linia ECR include o mașină de turnare continuă, un cuptor cu vatră cu role, un laminor cu grupuri de suporturi de degroșare, intermediare și de finisare, un frigider, o secțiune tratament termic, echipamente pentru debitare, controlul calitatii suprafetelor, ambalare (formarea si legarea sacilor).

Orez. 5. Proces de turnare și laminare în secțiune lungă fără sfârșit (ECR).

Într-un cuptor cu vatră cu role, temperatura metalului este egalizată și încălzită la temperatura de laminare. În plus, cuptorul acționează ca un echipament tampon în caz de întrerupere a laminorului.

Linia de rulare este echipată cu suporturi fără cadru și un dispozitiv hidraulic pentru transfer rapid, permițând această operațiune să fie complet automatizată. Schimbarea formei sau dimensiunii produsului rulat se poate face în câteva minute. Un sistem de control computerizat de nivel superior precalculează și stabilește parametrii nominali ai procesului de laminare. Senzorii laser de triangulare sunt instalați pe părțile de ieșire ale grupurilor intermediare și de finisare, care măsoară forma și dimensiunile produsului laminat. Rezultatele măsurătorilor sunt trimise către monitorul sistemului de control al funcționării morii pentru a calcula efectele corective asupra parametrilor procesului. Un sistem de control computerizat de top acumulează o arhivă de informații de producție pentru a obține produse de calitate garantată.

La ieșirea liniei de producție există echipamente pentru tratarea termică în fluxul morii, pentru nivelare la cald și la rece, precum și pentru înfășurarea bobinei. Întreaga linie (de la unitatea de turnare până la tratament termic și finisare) este controlată de un sistem automatizat.

Prima unitate ECR pentru laminarea fără sfârșit a produselor lungi din oțeluri speciale a fost pusă în funcțiune în anul 2000.

Know-how-ul și echipamentele utilizate pe unitatea de laminare fără sfârșit au servit drept bază pentru crearea de mori cu secțiuni cu productivitate ridicată și randament crescut. Pe unitatea EBROS (Endless Bar Rolling System - rulare fără sfârșit a profilelor secționale), piesele de prelucrat încălzite sunt îmbinate prin sudare cap la cap. După debavurarea sudurii, țagla „nesfârșită” intră în standurile laminoarelor. Deoarece ciclul de funcționare elimină timpul de inactivitate și aspectul de tăiere, productivitatea unității crește cu 10-15%, iar randamentul crește cu 2-3%.

Mori pentru producerea produselor lungi

Ca și în producția de sârmă de sârmă, în laminoarele secțiunii sunt utilizate în prezent numai țagle turnate continuu. Pe baza considerațiilor privind precizia dimensională a produselor laminate, la rularea profilelor lungi, tendința este de a abandona morile cu mai multe fire. Marea majoritate a morilor cu secțiuni moderne sunt proiectate și funcționează ca mori cu un singur fir, cu standuri orizontale și verticale alternative.

Pentru a asigura o productivitate ridicată la rularea profilelor de armare și respectarea toleranțelor strânse necesare asupra dimensiunilor produselor lungi din oțeluri de înaltă calitate și rezistente la coroziune, laminarea acestor tipuri de produse metalice se realizează în prezent separat. Ca și în producția de sârmă, laminarea tehnologică cu temperaturi controlate și laminarea termomecanică au fost introduse în producția de produse lungi în ultimii 25 de ani. În prezent, bobinatoarele Garrett pot bobina profile finite cu un diametru de până la 70 mm în bobine.

Pentru a evita blocajele în procesul de producție, la producerea profilelor atât în ​​lungimi tăiate, cât și în bobine, operațiunile de finisare se efectuează pe linii continue. Pentru a controla calitatea și a asigura nivelul înalt al acesteia, senzori laser și detectoare de curenți turbionari sunt utilizați pentru a controla dimensiunile și a identifica defectele de suprafață ale oțelului laminat la cald.

Secțiune mare și mori cu șine și grinzi

Obiectivul principal al morilor de secțiune mare este producția rentabilă a produselor de înaltă calitate. Când produceți secțiuni mari, puteți adera la unul dintre cele două concepte: primul este morile continue, al doilea este morile inversate cu o aranjare secvențială a standurilor și un stand de dimensionare de finisare. Pe morile continue se poate aplica procesul ECR.

Tehnologia de laminare la morile tandem inversoare

Această tehnologie este potrivită pentru producerea de secțiuni medii și mari, grinzi cu înălțimea de până la 1000 mm (cu o lățime a flanșei de până la 400 mm), unghiuri, profile speciale și șine.

Laminoare inversoare tandem includ un suport de sertizare cu două role, un grup de trei suporturi universale/duble role identice în serie, un suport universal de finisare/duble role și o linie de finisare cu un răcitor, nivelator, foarfece, stivuitoare și mașini de ambalat .

În comparație cu un concept fără un suport de finisare de sine stătător, această configurație de moara are următoarele avantaje:

  • aspect compact închiriere de echipamente– un suport de sertizare, un grup intermediar de standuri tandem și un suport de finisare separat;
  • un suport de dimensionare care funcționează în mod continuu la ieșirea din moara face posibilă atingerea unor toleranțe destul de strânse asupra dimensiunilor produselor laminate și reducerea semnificativă a uzurii rolei;
  • se reduce numărul de standuri de rulare și se îmbunătățește utilizarea rolelor și a firelor;
  • flexibilitatea calibrării rolei aplicate este crescută datorită utilizării suporturilor universale/duble cu role identice, interschimbabile;
  • gama de piese de schimb și piese este redusă datorită designului identic al standurilor;
  • standuri fără cadru cu dispozitive hidraulice de presare care pot funcționa sub sarcină (SCC – Stand Core Concept); pe lângă sistemul standard pentru controlul automat al dimensiunilor profilului, este posibil să se utilizeze sisteme de control de nivel superior cu ieșire către un monitor conectat la un senzor laser triangulometric instalat în linia morii pentru măsurarea profilului laminat;
  • timp scurt pentru reajustarea morii la trecerea la laminare de altă dimensiune (20 min).

La rularea profilelor de calitate medie (HE 100-260, IPE 100-550, unghiuri 100-200), pot fi observate următoarele avantaje ale laminarii pe moare reversibile tandem în comparație cu laminarea tradițională pe o moara fără un suport de calibrare separat:

  • timpul de nefuncționare planificat asociat cu transferul rolelor este redus la 40%;
  • intensitatea muncii și costurile asociate cu transferul rolelor și înlocuirea cablurilor de intrare și de ieșire sunt reduse la 20%;
  • Costurile ruloului sunt reduse cu 40-60% în funcție de profilul laminat finit.

Tehnologia de laminare pe morile universale și morile HH

În conformitate cu principalele tendințe de pe piața globală a secțiunilor mari, magazinele de laminare a secțiunilor cu ciclu tehnologic scurt și costuri de producție reduse sunt în creștere. Stăpânirea turnării semifabricatelor de grinzi și a combinației de semifabricate de turnare apropiate ca dimensiune de profilul finit, urmată de laminarea acestora, a pregătit condițiile preliminare pentru combinarea proceselor de turnare și laminare într-o linie integrată pentru producerea unei game largi de secțiuni mari. profile, inclusiv profilele foarte căutate de lambă și canelura.

La rularea profilelor cu secțiuni mari, utilizarea suporturilor universale moderne ca parte a unei moare tandem reversibile (tehnologia de laminare CN) a devenit soluția dominantă (Fig. 6). La rulare, toate cele trei standuri sunt utilizate în fiecare trecere, primul stand universal având o calibrare conform schemei X, iar al doilea stand universal, care acționează ca un stand de finisare, având o calibrare conform schemei H, corespunzătoare profilul finit.

Orez. 6. Grup reversibil al morii cu aranjare secvențială a standurilor (tandem) pentru laminare conform schemei XN

La morile cu secțiuni mari și cu șine și grinzi, laminarea este utilizată într-un grup reversibil de standuri tandem universale nu numai pentru a produce grinzi și alte profile cu secțiuni mari (canale, unghiuri, profile pentru construcții navale, profile speciale și limbi), dar de asemenea, ca grup compact de standuri pentru producția economică de șine destinate lucrului în condiții de căi ferate puternic încărcate și de mare viteză (Fig. 7). Această tehnologie a făcut posibilă producerea șinelor cu o precizie dimensională crescută, o calitate îmbunătățită a suprafeței și o uzură mai mică a rolelor de rulare.

Orez. 7. Secțiune mare și moara pe șină și grinzi cu tratament termic și linii de finisare

Caracteristicile producției feroviare

Șine– Acestea sunt produse laminate care sunt supuse unor cerințe extrem de ridicate. Specificațiile pentru proprietățile fizice și parametrii geometrici, cum ar fi curbura, toleranțele dimensionale, starea suprafeței, microstructura și nivelurile de tensiuni reziduale sunt de o importanță capitală. Pentru a îndeplini aceste cerințe, șinele laminate sunt prelucrate cu mașini de îndreptat orizontal și vertical în timpul finisării. Mașina de nivelare orizontală este utilizată și la producerea de profile de calitate mare. În prezent, este posibilă producerea și livrarea șinelor de până la 135 m lungime. Șinele destinate condițiilor severe de funcționare sunt supuse unui tratament termic special pentru a conferi capetelor lor o rezistență deosebită la uzură pe toată lungimea șinei.

La morile de calitate medie (Fig. 8), atât suporturile universale, cât și cele cu două role sunt utilizate pentru rularea profilelor de construcție din oțel - grinzi, canale, unghiuri, benzi de oțel și profile speciale.

Orez. 8. Dispunerea unei mori de calitate medie

Laminarea grinzilor și a profilelor din semifabricate de grinzi

Odată ce turnarea continuă a semifabricatelor de grinzi cu pereți subțiri a devenit posibilă, reducerile și forțele de rulare au fost reduse.

Exemplul prezentat în Fig. 9 arată că un semifabricat de grindă cu o înălțime a peretelui de aproximativ 810 mm și o grosime de 90 mm poate fi comprimat la dimensiunile acceptabile la intrarea în standul universal de finisare. Numărul de calibre pentru nervuri depinde de gradul de deformare a semifabricatului de grinzi necesar pentru rularea într-un suport universal. O posibilă schemă pentru comprimarea unui semifabricat este prezentată în Fig. 9 .

Orez. 9. Modificarea maximă și minimă a formei flanșelor și pereților la rularea grinzilor din semifabricate de grinzi

Sunt prezentate și limitele maxime și minime de compresie pentru flanșa profilului și perete. În toate cele patru cazuri, rapoartele de tragere la care se obține cel mai mare profil al grinzii (cu cea mai mare înălțime a peretelui) și rapoartele de compresie în rulouri verticale (de ghivitură) pentru a obține un profil de dimensiunea minimă (cu o zonă de secțiune transversală minimă) sunt ilustrate.

După stăpânirea rulării semifabricatelor de grinzi și a introdus tehnologia de producție a grinzilor compacte CBP (CompactBeamProduction), a apărut întrebarea dacă (și cum exact) semifabricatele de grinzi pot fi utilizate în producția de profile de palplanșe.

Calibrarea rolei prezentată în Fig. 10, reprezintă procesul de laminare a palplanșelor Larsen (în formă de jgheab) pe o moară cu suport universal, asigurând două treceri în role orizontale pentru a obține un profil de grinzi universale și două treceri în role verticale (de tivire) a unui grup de tandem reversibile. standuri pentru a forma un profil cu forma si dimensiunile cerute de intrarea in cusca de finisare.

Orez. 10. Laminarea profilelor de palplanșe (profil Larsen) din semifabricate de grinzi

În prezent, după cum sa menționat mai sus, profilele grinzilor sunt laminate din semifabricate folosind schema tehnologică CN. În plus, semifabricate de grinzi sunt utilizate pentru producția de palplanșe și șine Larsen. Întreaga gamă de profile de grinzi standard poate fi laminată din doar patru dimensiuni de semifabricate de grinzi turnate continuu. Optimizarea ulterioară a procesului de laminare a grinzilor a urmat calea adaptării binecunoscutei tehnologii de producție a benzilor compacte (CSP) la producția de grinzi. Acest proces, numit CBP, a redus semnificativ numărul de treceri de rulare.

În plus, este posibil să rulați șinele Vignelle (cu o bază plată) din semifabricate de grinzi, așa cum se arată în Fig. 11. În acest caz, numărul de treceri este redus semnificativ în comparație cu schema clasică de șine de rulare în standuri cu două role.

Orez. 11. Calibrarea rolelor pentru rularea șinelor Vignelle din semifabricate de grinzi

În producția de șine, călirea capului și tratarea termică în linia morii au devenit operațiuni tradiționale pentru obținerea de produse de calitatea cerută.

Sisteme hidraulice de împingere

Morile moderne de țagle și cu secțiune lungă, care includ suporturi universale/duble, sunt echipate cu sisteme de presare hidraulice automate care permit laminarea produselor finite la toleranțe foarte strânse. Patul de pe partea operatorului este mobil și are capacitatea de a se extinde împreună cu rolele (care pot avea diferite lungimi de butoi) și fire (Fig. 12). Configurarea morii la trecerea la laminare de altă dimensiune durează doar 20 de minute, ceea ce face ca producția de loturi mici de produse să fie justificată din punct de vedere economic.

Orez. 12. Stand compact universal/dublu-rola

Folosind un sistem digital de control al procesului (TSC – TechnologicalControlSystem) (Fig. 13), instalarea rolelor prin intermediul dispozitivelor hidraulice poate fi menținută constantă pe toată lungimea profilului laminat. Fiecare cilindru hidraulic este poziționat astfel încât golurile dintre rolele orizontale și verticale să corespundă valorilor nominale precalculate. Sistemul hidraulic de reglare a golului (HGC - Hydraulic Gap Control) ajută, de asemenea, la prevenirea distrugerii rolelor și a patului atunci când apar suprasarcini. În plus, în timpul procesului de laminare, rola inferioară este poziționată în raport cu rola superioară. Deformarea suporturilor, care are loc sub influența diferitelor forțe de rulare, este compensată în timpul rulării cu ajutorul unui sistem de control automat al dimensiunilor produselor laminate (AGC - Automatic Gage Control). Toate acestea permit utilizarea unor scheme de calibrare reproductibile și relativ simple.

Orez. 13. Sistem de control al procesului

Frigider cu răcire cu aerosoli, linie de răcire selectivă și sistem de măsurare a profilului cu laser

Utilizarea ceață de apă ca mediu de răcire într-o anumită zonă a frigiderului accelerează procesul de răcire și oferă următoarele beneficii:

  • influență specifică asupra curbei de răcire (Fig. 14);
  • zonă mai mică a frigiderului;
  • reducerea costurilor de capital;
  • costuri de operare reduse;
  • posibilitatea utilizării unui sistem de răcire modular cu secțiuni selective de pornire/oprire;
  • creşterea productivităţii frigiderelor din atelierele existente.

Orez. 14. Comparație între diferite metode de răcire și frigider cu răcire cu aerosoli

Pentru a asigura o distribuție uniformă a temperaturii în profilul de oțel la rularea grinzilor în I și a șinelor, este instalat un dispozitiv de răcire selectivă între partea de ieșire a morii și răcitor, a cărui geometrie corespunde formei și dimensiunilor profilului. În combinație cu un sistem de control al procesului, această soluție face posibilă răcirea unor secțiuni specifice ale secțiunii transversale a profilului laminat (Fig. 15).

Orez. 15. Răcirea selectivă a șinelor și grinzilor

Acest lucru nu numai că îmbunătățește dreptatea profilelor laminate pe frigider, dar și reduce tensiunile reziduale din metal datorită apariției mai uniforme a transformărilor structurale.

În plus, proprietățile mecanice ale produselor laminate pot fi îmbunătățite. Secțiunile de răcire selectivă pot fi montate și pe frigiderele din atelierele existente.

Șinele, grinzile și alte profile finite după rulare sunt măsurate în stare fierbinte utilizând metoda divizării grinzii. Un fascicul laser îndreptat către suprafața profilului măsurat este reflectat și captat de un senzor de mare viteză, de înaltă rezoluție. Distanța până la suprafața profilului este calculată în funcție de poziția în care fasciculul reflectat este captat de senzor. Pe baza rezultatelor măsurătorii, se poate trasa conturul profilului măsurat.

Mașini de îndreptat profile și șine

Mașinile CRS moderne de tip role, cu un aspect compact pentru îndreptarea profilelor (Fig. 16, a) sunt echipate cu nouă role de nivelare prefabricate cu două suporturi cu o locație fixă. Toate cele nouă role au acționări individuale. Cilindrii hidraulici pot regla poziția rolelor sub sarcină sau distanța dintre ele. În comparație cu echipamentele tradiționale de nivelare, astfel de mașini au următoarele avantaje:

  • aplicarea uniformă și simetrică a sarcinii, precum și distribuția mai favorabilă a tensiunilor reziduale în profile;
  • compensarea arcurilor elastice a rolelor prin reglarea poziției acestora cu ajutorul cilindrilor hidraulici;
  • mecanism hidraulic pentru instalarea axială a fiecărei role;
  • asamblarea corectă a rolelor cu goluri minime și precizie maximă a instalării lor în timpul procesului de îndreptare;
  • înlocuirea automată a rolelor, nu durează mai mult de 20 de minute.

Orez. 16. Mașină de nivelare pentru profile din oțel (a) și șine (b), dispuse conform schemei H-V

Mașinile de îndreptat șine (Fig. 16, b) constau din blocuri orizontale și verticale și se caracterizează prin rigiditate structurală crescută și antrenare individuală a rolelor de îndreptat. În combinație cu mașini de îndreptat șine offline și sisteme speciale de control al tensiunii între rolele de îndreptat, aceste mașini fac posibilă atingerea unui nivel minim de efort rezidual în șine, ceea ce crește semnificativ durata de viață a acestora.

Caracteristicile distinctive ale mașinilor de îndreptat șine sunt:

  • asamblare fără joc de role drepte, bucșe și suporturi pe arbori reglabili;
  • montarea bucselor corecte pe arbori folosind inele baioneta si sisteme hidraulice presiune ridicata;
  • reglarea automată a mașinii la schimbarea dimensiunilor produsului;
  • Înlocuirea rolelor corecte în 30 de minute.

Perspective

Cerințele tot mai mari ale consumatorilor de produse laminate lungi cu privire la proprietăți și acuratețe dimensională, precum și nevoia de a introduce tehnologii care economisesc resursele, i-au forțat pe tehnologi să stăpânească producția de produse finite direct din încălzirea prin rulare și fără tratament termic suplimentar. În unele cazuri, aceasta oferă proprietăți ale materialului care nu pot fi obținute folosind procesele tradiționale de tratament termic.

Progresele în instrumentarea și automatizarea modernă, precum și îmbunătățirile în proiectarea laminoarelor, au făcut posibilă atingerea unui nivel ridicat de automatizare în procesul de producție. Acest lucru a dus la o serie de realizări importante, inclusiv randament crescut, calitate îmbunătățită a produsului și proprietăți mai consistente, capacitatea de a răspunde instantaneu la abaterile procesului, reglarea fină a echipamentelor de laminare, deșeuri reduse și documentare fiabilă a întregului proces pentru a asigura produse de calitate garantata.

  • P.-Y. Mok
  • K. Overhagen
  • W. Stelmacher

În ultimii ani, odată cu îmbunătățirea tehnologiei produse lungi ki, atenția principală a fost acordată obținerii proprietăților necesare ale produselor lungi și sârmei direct din încălzirea laminare și posibilității de prelucrare ulterioară a produselor laminate fără tratament termic preliminar. În combinație cu rularea liberă (la dimensiuni libere), acest lucru a făcut posibilă creșterea flexibilității procesului de producție. Introducerea turnării continue a semifabricatelor de grinzi cu dimensiuni apropiate de cele ale profilului finit a adus schimbări semnificative în procesul de producere a secțiunilor mari. Numărul de treceri de laminare a scăzut, laminoarele și-au redus dimensiunile, procesul de laminare a fost simplificat, performanța sa economică s-a îmbunătățit, iar consumul de energie a fost redus. În plus, la rularea șinelor și grinzilor, măsuri precum controlul temperaturii și răcirea profilelor, precum și la rularea șinelor, de asemenea, posibilitatea de a le întări în linia morii, au condus la îmbunătățirea calității produsului.

  • produse lungi,
  • moara de sarma cu sectiune mica,
  • moara cu sectiune mare,
  • șină și moara cu grinzi,
  • proces de rulare,
  • finisare,
  • tratament termic.
  • Burkhardt, M.; Müller, H.; Ellis, G.: Iron Steel Techn. (2004) Nr. 2, S. 50/55.
  • Brune, E.; Koller, F.; Kruse, M.; Mauk, P. J.; Plociennik, U.: stahl u. eisen 114 (1994) Nr. 11, S. 87/92.
  • Filippini, S.A.; Ammerling, W.J.: Evoluții ulterioare în producția de sârmă și bare folosind tehnologia cu 3 role, Proc. AISTech 2008, 5.–8. Mai 2008, Pittsburgh, SUA, Vol. 2.
  • Hüllen, P. van; Ammerling, J.: Țintele, implementarea și rezultatele operaționale ale proiectului de modernizare a unei mori de bare pentru oțel de inginerie, Proc. 3. Europ. Rolling Conf., Congresul METEC 2003, 16.–20. iunie 2003, Düsseldorf, S. 171/76.
  • Alzetta, F.: Iron Steelmak. 29 (2002) Nr. 7, S. 41/49.
  • Austen, T.; Ogle, D.; Hogg, J.: EBROS – sistem de rulare a barelor fără sfârșit, Proc. Convenția anuală AISE și oțel Expo 2002, 30. sept. – 2. Okt. 2002, Nashville, SUA, S. 1/24.
  • Knorr, J.S.: BHM – Berg- und Hüttenm. Monatshefte 146 (2001) Nr. 1, S. 2/6.
  • Hensel, A.; Lehnert, W.; Krengel, R.: Der Kalibreur (1996) Nr. 57, S. 37/47.
  • Mauk, J.: Verfahren zum Walzen schwerer Profil – Vergleich und Bewertung aus umformtechnischer Sicht, Proc. 27. Verformungskundliches Kolloquium, 8.–11. März 2008, Planneralm, Österreich, Montanuniversität Leoben, S. 155/80.
  • Engel, G.; Feldmann, H.; Kosak, D.: Der Kalibreur (1987) Nr. 47, S. 3/24.
  • Cygler, M.; Engel, G.; Flemming, G.; Meurer, H.; Schulz, U.: MPT – Stagiar în Uzina și Tehnologie Metalurgică. 17 (1994) Nr. 5, S. 60/67.
  • Pfeiler, H.; Köck, N.; Schroder, J.; Maestrutti, L.: MPT – Stagiar Uzina și Tehnologie Metalurgică. 26 (2003) Nr. 6, S. 40/44.
  • Moitzi, H.; Köck, N.; Riedl, A.: Modernste Schienenproduktion – Technologiewechsel an der Schienen walzstraβe, 28. Verformungskundliches Kolloquium, 13. feb. 2009, Planneralm, Österreich, Montanuniversität Leoben, S. 53/60.
  • Lemke, J.; Kosak, T.: Walzen von Profilen aus Beam Blanks, Freiberger Forschungshefte, Reihe B, Bd. 306, 2000, S. 198/214.

Echipamentul principal al magazinelor de laminoare sunt laminoarele. În producția de laminare, țagla se numește bandă.

Dispunerea echipamentului tehnologic al unei laminoare depinde de tipul de produs fabricat. În fig. Figura 3.23 prezintă o diagramă a producției de produse laminate lungi. Piesa de prelucrat inițială în acest caz este un lingou de oțel cu o greutate de până la 60 de tone. Lingoul este încălzit în puțurile de încălzire 1 și alimentat într-un suport pentru lingouri, care aduce și plasează lingoul 2 pe transportorul cu role de primire a unui rulant 3. După laminare. pe o înflorire se obține un semiprodus de secțiune pătrată (de la 140x140 la 400x400 mm ), numit floare 4. Înflorirea, deplasându-se de-a lungul ruloului, trece printr-o mașină de curățat la foc, unde defectele de suprafață sunt curățate și este alimentată. la foarfece, unde este tăiat în bucăți dimensionale. Apoi, floare intră (uneori după încălzire suplimentară) în moara 5, unde este laminată în flori cu o secțiune transversală de la 50x50 la 150x150 mm și apoi direct în laminoarea secțiunii. Pentru a obține profilul necesar, piesa de prelucrat trece printr-o serie de standuri cu role calibrate. În fig. Figura 3.23 prezintă o aranjare semi-continuă a standurilor unei laminoare secțiuni. În primul grup (6, 7, 8) piesa de prelucrat este rulată continuu, adică. este în ele simultan, iar în al doilea grup (9, 10) se efectuează rularea secvențială.

În morile de secțiune, țagla trece secvenţial printr-o serie de calibre. Dezvoltarea unui sistem de calibre secvențiale necesare pentru a obține un anumit profil este o sarcină complexă. Numărul de calibre depinde de complexitatea profilului și de diferența dintre dimensiunile secțiunii transversale ale piesei inițiale și ale produsului final. Deci, pentru a obține șine, este necesară trecerea benzii printr-un sistem de nouă ecartament (Fig. 3.24).

Orez. 3.23. Schema de producere a produselor lungi:

1 - puț de încălzire, 2 - lingou, 3 - înflorit, 4 - floare, 5 - moara de țagle, 6,7,8,9,10 - standuri de laminoare secțiuni

Produsul laminat rezultat al profilului necesar este tăiat la o lungime dată, răcit, îndreptat la rece, tratat termic și defectele de suprafață sunt îndepărtate.

Tehnologia de producție pentru tablă este similară. Un lingou dreptunghiular încălzit este prelucrat pe mori de sertizare și ștanțare. Apoi, banda este laminată în standuri cu mai multe role ale laminoarelor de tablă.

Orez. 3.24. Ecartament de rulare a șinei

Laminoarele pentru țevi sunt folosite pentru a produce țevi fără sudură și sudate. Laminarea țevilor fără sudură include două etape: obținerea unui manșon tubular din oțel rotund și dintr-un manșon tubular al unei țevi finite. Manșoanele goale sunt produse pe o moară de perforare, iar pentru țevi cu diametru mare - prin turnare centrifugă. Moara de perforare (Fig. 3.25) funcționează pe principiul laminarii elicoidale. Are două role de lucru în formă de butoi situate la un unghi de 4 ... 6° unul față de celălalt. Rolele se rotesc într-o direcție. Pentru a ține piesa de prelucrat între rolele de lucru există rigle de ghidare sau role de gol. Când rolele de lucru se rotesc, piesa de prelucrat este trasă în zona de deformare. Pe măsură ce piesa de prelucrat se mișcă, distanța dintre role scade și viteza periferică pe suprafața sa crește. Acest lucru duce la răsucirea piesei de prelucrat, la o scădere a diametrului acesteia și la apariția unor tensiuni interne mari în metal. Metalul din centrul piesei de prelucrat se slăbește și este relativ ușor cusut cu un dorn.

Pentru a obține o țeavă finită dintr-un manșon gol, aceasta se rulează pe o moară de pelerină (Fig. 3.26, a). Rolele de lucru 3 ale morii pelerine se rotesc în direcții diferite cu aceeași viteză. În acest caz, direcția de rotație a rolelor este opusă direcției de avans a piesei de prelucrat 1. Profilul rolelor este variabil, drept urmare secțiunea transversală a gabaritului, care are forma unui cerc, se schimbă continuu cu fiecare rotație a rolelor. La dimensiunea calibrul maxim, piesa de prelucrat cu dornul 2 este avansată în role cu cantitatea de alimentare. Gâtul rulou calibrul 3 captează o parte a manșonului și o comprimă cu partea sa de lucru (Fig. 3.26, b). După ce rolele fac o revoluție completă și revin la poziția inițială, dornul cu piesa de prelucrat este rotit cu 90° și introdus din nou în role pentru compresie. Procesul continuă până când întreaga mânecă a fost rulată. În continuare, țevile sunt prelucrate la o mașină specială pentru a elimina ovalitatea și variațiile de grosime, apoi sunt laminate pe o moară de dimensionare pentru a obține dimensiunile finale.

Există și alte metode de laminare a țevilor, în special o laminare automată a țevilor.

Țevile sudate, al căror diametru ajunge la 2500 mm, sunt mult mai ieftine decât țevile fără sudură, dar mai puțin rezistente și durabile. Pentru fabricarea țevilor sudate, se folosesc benzi (fâșii) laminate la cald, laminate în rola 1 (Fig. 3.27). Pentru a asigura continuitatea procesului, capătul frontal al benzii este sudat la capătul din spate al rolei anterioare.

Orez. 3.27. Schema de producere a țevilor prin sudare continuă în cuptor:

1 - rolă goală, 2 - mașină de îndreptat, 3 - cuptor de încălzire, 4 - mașină de formare și sudură, 5, 6 - suporturi de sertizare

Procesul constă în operațiunile de rulare a piesei de prelucrat într-o țeavă, sudare, dimensionare, finisare și îndreptare. Capetele benzilor sunt alimentate la locul de sudare folosind rolele de tragere ale unei mașini de îndreptat foile 2. Banda continuă trece printr-un cuptor de încălzire tip tunel 3, unde este încălzită la o temperatură de 1320 ... 1400 °C . La ieșirea din cuptor, calcarul este îndepărtat de pe suprafața benzii (cu aer comprimat). Direct în spatele cuptorului, este instalată o moară de formare și sudare cu mai multe standuri 4, în ale cărei suporturi banda este rulată într-un cerc complet conform diagramei prezentate în Fig. 3.28. Marginile sunt apoi comprimate și sudate. În standurile ulterioare 5 și 6, conducta este comprimată la dimensiunea necesară. Pentru sudarea țevilor, se folosește încălzirea electrică și pe gaz a marginilor benzilor. Procesul propriu-zis de sudare a marginilor unui semifabricat de țeavă formată este un proces de sudare în forjă, care implică utilizarea capacității de aderență interatomică a suprafețelor comprimate ale metalelor încălzite la o temperatură ridicată. Țevile cu diametru mare sunt fabricate în principal utilizând sudarea automată cu arc scufundat.

În prezent, s-a răspândit și metoda de realizare a țevilor prin rularea unei benzi în spirală.

Tehnologiile pentru fabricarea tipurilor speciale de produse laminate sunt variate. Cel mai des folosit este profilele periodice de rulare, care sunt folosite ca semifabricat modelat pentru ștanțarea ulterioară și ca semifabricat pentru prelucrarea finală. Profilele periodice sunt produse în principal prin laminare transversală și elicoidală. De asemenea, sunt utilizate mori speciale, una dintre diagramele cărora este prezentată în Fig. 3.29. Aici piesa de prelucrat este deformată de trei role care se rotesc în aceeași direcție. Pe măsură ce rigla de copiere se mișcă, rolele se apropie sau se depărtează, modificând diametrul piesei de prelucrat laminate pe lungimea acesteia.

Pe laminoarele elicoidale se mai produc semifabricate de bile și role sferice ale rulmenților (Fig. 3.30). Rolele 2 și 4 aici se rotesc în aceeași direcție. Fluxurile rolelor care formează calibrele formei corespunzătoare sunt realizate de-a lungul unei linii elicoidale. Piesa de prelucrat 1 primește mișcare de rotație și translație în timpul rulării. Se menține în zona de deformare cu ajutorul opritoarelor de centrare 3.

PRESARE

Presarea este un tip de formare a metalelor care permite producerea de diferite profile din metale feroase și neferoase cu o secțiune transversală constantă pe lungime (Fig. 3.31). În timpul presării, metalul piesei de prelucrat este deformat folosind unelte, constând dintr-o matrice, un poanson și un recipient (Fig. 3.32). Presarea constă în presarea, cu ajutorul unui poanson 1, printr-un orificiu din matricea 4 a unei piese de prelucrat 3 situată într-o cavitate închisă (container) 2. Forma și dimensiunile profilului presat sunt determinate de configurația orificiului matricei.

Presarea se mai numește și extrudare. Procesul de presare, realizat conform schemei prezentate în Fig. 3.32 se numește direct. În acest caz, direcția de ieșire a metalului prin orificiul matriței coincide cu direcția de mișcare a poansonului.

În timpul presării inverse (Fig. 3.33), metalul piesei de prelucrat 3 curge în direcția opusă mișcării poansonului 5. Pentru a face acest lucru, matricea 4 este instalată la capătul poansonului tubular, iar piesa de prelucrat 3 este plasat într-un recipient orb 2, blocat cu o șaibă de presiune 1 și rămâne nemișcat în timpul presării. Frecarea metalului pe suprafața recipientului este redusă și, prin urmare, presarea inversă, numită și contrapresare, necesită mai puțin efort.

Nu numai profilele solide sunt produse prin presare, ci și cele goale (Fig. 3.34) . În acest caz, piesa de prelucrat 4, plasată în recipientul 2, este mai întâi cusută cu un ac 6 , trecând prin poansonul tubular 1 . Odată cu deplasarea ulterioară a poansonului 1, metalul este extrudat sub forma unei țevi prin golul inelar dintre pereții găurii din matricea 5 și acul 6.

Recent s-a folosit metoda de presare hidraulica, numita si hidroextruziune (Fig. 3.35). Piesa de prelucrat 5, plasată în recipientul 3, se potrivește strâns în conul matricei 7. Recipientul este închis cu un capac 1 cu un obturator 2 și etanșat cu garnituri 8. Prin orificiul 4, lichidul 6 este pompat în recipient sub presiune ridicata, care stoarce piesa de prelucrat prin matrice. În acest caz, metalul piesei de prelucrat este într-o stare de comprimare totală de către lichid și este deformat cu pierderi minime prin frecare. Această metodă permite prelucrarea aliajelor foarte fragile.

Materialul de pornire pentru presare este de obicei un lingot sau un produs laminat. Pentru a îmbunătăți calitatea suprafeței produsului și a reduce cantitatea de frecare, piesa de prelucrat este pre-măcinată pe o mașină și, după încălzire, suprafața este curățată de sol.

La presare, metalul este supus la o comprimare neuniformă. Cu acest model de deformare, metalul este cel mai ductil. Gradul de deformare in timpul presarii este caracterizat de coeficientul de alungire. Este definit ca raportul dintre aria secțiunii transversale a piesei de prelucrat și aria secțiunii transversale a profilului extrudat. Alungirea la presare este de 10 ... 50. Atât aliajele ductile, cât și cele cu ductilitate redusă sunt prelucrate prin presare: oțeluri de cupru, aluminiu, magneziu, titan, carbon și aliaje etc. Primul dintre ele se deformează fără încălzire, al doilea în stare fierbinte.

Gama de profile extrudate este foarte diversă. Printre altele, această metodă produce sârmă cu un diametru de 5 ... 10 mm, tije cu un diametru de 3 ... 250 mm, țevi cu un diametru de 20 ... 400 mm cu o grosime a peretelui de 1,5 .. 12 mm, profile cu flanșă cu o grosime de 2 ... 2,5 mm și dimensiuni liniare ale secțiunilor transversale de până la 200 mm.

Principalele avantaje ale procesului de presare includ următoarele.

1) Precizia produselor este mai mare decât la rulare, ceea ce le permite să fie utilizate fără prelucrare suplimentară.

2) Productivitate ridicată a procesului (viteza de stoarcere a produsului din orificiul matriței în unele cazuri poate ajunge la 20 m/s).

3) Capacitatea de a obține profile complexe care nu pot fi obținute prin alte tipuri de formare a metalelor.

4) Prin presare este posibilă prelucrarea aliajelor care, datorită ductilității reduse, sunt imposibil sau greu de deformat prin alte tipuri de prelucrare la presiune.

5) Flexibilitatea procesului și ușurința trecerii la producerea unui alt profil, deoarece aceasta necesită doar înlocuirea matricei.

6) Calitatea suprafeței suficient de ridicată în timpul presării la rece, ceea ce face posibilă evitarea operațiunilor de finisare.

Presarea are și dezavantaje.

1) prezența deșeurilor metalice, deoarece toate acestea nu pot fi stoarse din recipient și așa-numitul reziduu de presă rămâne în el, care, după presare, este tăiat din profilul rezultat. Greutatea reziduului de presă este de obicei de 8 ... 12%, dar în unele cazuri poate fi foarte mare. Astfel, la presarea țevilor cu diametru mare, masa reziduului de presă poate ajunge la 40% din masa piesei originale.

2) Uzura mare a sculei, deoarece functioneaza in conditii extrem de dificile, confruntandu-se, pe langa presiuni mari, si temperaturi ridicate.

3) Cost ridicat al sculelor de presare, deoarece Este fabricat din oțeluri de scule de înaltă calitate și aliaje rezistente la căldură.

DESEN

Desenarea este un tip de formare a metalului în care forma piesei de prelucrat 2 este realizată prin tragerea acesteia printr-o gaură care se îngustează treptat într-o unealtă specială numită matriță de desenare 1 (Fig. 3.36). În acest caz, aria secțiunii transversale a piesei de prelucrat scade și lungimea acesteia crește. Produsul capătă un profil corespunzător configurației găurii matricei.

Semifabricatele laminate și presate din oțel, metale neferoase și aliajele acestora sunt prelucrate prin trefilare, atât la cald, cât și la rece. Ca rezultat, se obține o mare varietate de profile (Fig. 3.37). Spre deosebire de presare, este imposibil să se obțină un profil gol (țeavă) dintr-un semifabricat cu o secțiune transversală solidă prin desen. În acest caz, este necesar să aveți un semifabricat gol. Prin desenarea țevilor conform schemei prezentate în Fig. 3.36 (adică folosind numai matricea), nu este posibilă modificarea grosimii peretelui produsului. Dacă este necesară deformarea peretelui unei piese de prelucrat goale, în interiorul acesteia este plasată o unealtă suplimentară, un dorn. Mandrinele sunt mobile (nedeformabile și deformabile) (Fig. 3.38 a, b), fixe (Fig. 3.38 c) și autoaliniabile (Fig. 3.38 d). Utilizarea dornurilor îmbunătățește și calitatea suprafeței interioare a țevii.

O caracteristică a procesului de desenare este aplicarea unei forțe de tracțiune constante pe partea piesei de prelucrat scoasă din matrice. Pentru a preveni ruperea acesteia, este necesar să se creeze condiții în care forma piesei de prelucrat să apară numai în zona de deformare situată în interiorul matricei. Trebuie exclusă deformarea plastică a capătului frontal al produsului. Acest lucru se realizează prin proiectarea găurii matriței, alegerea dimensiunilor piesei de prelucrat și selectarea lubrifiantului. Pentru a vă asigura că piesa de prelucrat nu se rupe, este necesar să vă asigurați că tensiunile de tracțiune din aceasta nu depășesc 0,6 σ V (rezistența la tracțiune) a materialului piesei de prelucrat. Deformația în timpul tragerii poate fi evaluată cantitativ prin coeficientul de tragere - raportul dintre aria secțiunii transversale inițiale și cea finală.

Datorită faptului că la sfârșitul produsului care iese din matricea de desen, deformarea plastică este inacceptabilă, valoarea coeficientului de alungire este limitată, iar la prelucrare în stare rece nu trebuie să depășească 1,05 ... 1,5 într-o singură trecere. . Datorită raportului scăzut de alungire, de obicei este posibil să se obțină dimensiunile cerute profile, procesul de tragere se repetă de mai multe ori printr-o serie de găuri în scădere treptat, iar pentru restabilirea ductilității, metalul, întărit prin tragere, este supus recoacerii de recristalizare intermediară după una sau două tranziții.

Gama de produse realizate prin desen este foarte diversă. Acesta este un fir cu un diametru de 0,002 ... 10 mm, diferite profile de formă, exemple ale cărora sunt prezentate în Fig. 3.37, tije cu diametrul de 3 ... 150 mm, țevi cu diametrul de la capilar la 500 mm și cu grosimea peretelui de 0,1 ... 10 mm, chei segmentare, prismatice și profilate, role canelate.

Instrumentele pentru desen sunt matrițele și dornurile de desen. Sunt realizate din oțeluri de scule, aliaje metal-ceramice și mineral-ceramice și diamante tehnice (pentru sârmă de trefilare cu diametrul mai mic de 0,2 mm).

Tragerea se realizează pe mori de tragere. Ele pot fi periodice sau continue. Dintre morile discontinue, cele mai frecvente sunt morile cu lanț (Fig. 3.39). Capătul piesei de prelucrat 7 este trecut prin orificiul din matricea 8 și apucat de cleștele 6 , care sunt fixate pe căruciorul 5. Deplasarea căruciorului de-a lungul cadrului 1 are loc atunci când cârligul 2 este cuplat cu axa unui lanț de plăci fără sfârșit 3 antrenat de un motor electric. . Când produsul părăsește matrița, tensiunea dintre cârlig și lanț scade, iar contragreutatea 4 ridică cârligul și îl deconectează de lant.

Morile de loturi sunt simplu de proiectat și operat, dar lungimea piesei prelucrate aici este mică (6 ... 7 metri), iar viteza procesului este mică - 10 ... 20 m/min.

Morile continue sunt mai rapide și permit prelucrarea pieselor de zeci de mii de metri lungime.

Dintre morile continue, morile cu tambur sunt cele mai comune (Fig. 3.40). Astfel de mori procesează o piesă de prelucrat 1 laminată într-o bobină. Bobina este așezată pe masa de desfășurare 2, capătul frontal al piesei de prelucrat este trecut printr-o matrice de tragere 3 și fixat pe un tambur 4, care este antrenat de un motor electric 6 printr-o antrenare 5. Moara este pornită și se efectuează procesul de tragere, iar produsul este, de asemenea, înfășurat într-o bobină pe tambur. Acest lucru asigură compactitatea materialului prelucrat, care este foarte importantă în timpul transportului, depozitării și tratamentului termic. În plus, deșeurile tehnologice sunt reduse, iar viteza procesului crește până la o medie de 10 m/s (se cunosc mori cu tambur pentru tragerea sârmei subțiri, care desfășoară procesul la viteze de până la 40 m/s). Pe lângă morile cu un singur tambur, există modele cu mai multe tamburi (Fig. 3.41). Se mai numesc și mori de tragere multiple. Aici, piesa de prelucrat 4 trece succesiv prin mai multe (până la 20) matrițe de tragere 5. Piesa de prelucrat, după ce a trecut prin găurile fiecărei matrițe, este înfășurată pe tamburi de tragere intermediare 3 și apoi pe un tambur de primire (neprezentat în diagramă). ) . Viteza de rotație a fiecărui tambur ulterior crește proporțional cu alungirea piesei de prelucrat.

Procesul tehnologic de desen include următoarele operații principale.

1) Tratament termic preliminar - recoacere de recristalizare, in vederea cresterii ductilitatii metalului.

2) Curățarea piesei de prelucrat de calcar (metalul este decapat în soluții acide și apoi spălat succesiv cu apă caldă și rece).

3) Acoperirea suprafeței piesei de prelucrat strat subțire oxid de fier hidrat sau cupru, fosfat, var pentru a reține lubrifiantul pe suprafața metalică.

4) Ascuțirea capetelor piesei de prelucrat pentru a o trage cu ușurință prin orificiu și prinderea acesteia cu cleștele mașinii de desenat.

5) Trasare în una sau mai multe treceri în funcție de gradul de deformare necesar.

6) Tratament termic interoperațional pentru îndepărtarea întăririi (după tratamentul termic - curățarea piesei de prelucrat și aplicarea unui strat lubrifiant).

7) Finisarea produselor finite.

Procesul de desenare are următoarele avantaje.

1) Precizie ridicată a dimensiunilor geometrice ale produsului, determinată numai de dimensiunile orificiului matricei (toleranță 0,02 mm).

2) Calitate ridicată a suprafeței, comparabilă cu șlefuirea în timpul tăierii.

3) Performanță ridicată. Viteza de trefilare a sârmei la morile continue ajunge la 10 m/s, iar pentru sârmă subțire – 40 ... 50 m/s.

4) Creșterea rezistenței produsului datorită lucrului la rece.

5) Cost scăzut unelte si echipamente.

6) Posibilitatea de a obține profile lungi (zeci de mii de metri), care nu pot fi obținute prin alte metode.

7) Mici deșeuri metalice tehnologice.

Dezavantajele procesului.

1) Gama de produse obtinute prin desen este limitata, la fel ca si dimensiunile profilelor.

2) La prelucrarea oțelului, este necesară recoacere și gravare repetată a suprafeței pentru a îndepărta depunerile.

FORJARE

Forjare este una dintre cele mai importante moduri obţinerea semifabricatelor în inginerie mecanică. Aceste semifabricate se numesc piese forjate sau pur și simplu forjate. Forjarea produce piese forjate de diferite forme și dimensiuni, cântărind de la 0,1 kg la 300 de tone. În timpul prelucrărilor ulterioare pe mașini de tăiat metal, se obțin piese forjate produse finite. Materiile prime pentru forjare sunt lingourile metalice și produsele laminate. O caracteristică specială a forjarii este încălzirea piesei de prelucrat înainte de a o deforma.

Forjarea implică modelarea unei piese de prelucrat încălzite folosind suprafețele de lucru ale unei scule universale (locutori) cu metalul care curge liber în lateral. Forjarea modifică configurația unei piese de prelucrat din cauza impactului secvenţial repetat al percutorilor asupra secțiunilor sale individuale, în urma căruia piesa de prelucrat, deformându-se, capătă treptat o formă și o dimensiune dată.

Impactul asupra piesei de prelucrat poate fi impact, dacă este prelucrat cu un ciocan, sau static, atunci când este prelucrat pe o presă.

Pentru efectuarea operațiunilor de forjare se folosesc principalele instrumente tehnologice, de sprijin (auxiliare) și de control și măsurare. Uneltele principale includ lovitori (plate și decupate), topoare, sucitoare, piercing-uri, dornuri, matrițe de suport etc. Uneltele de sprijin sunt clești, mandrine, macarale rotative cantilever, manipulatoare de forjare. Dimensiunile forjatelor sunt controlate folosind rigle, șublete, capse, șabloane etc. Uneltele folosite pentru forjare sunt considerate universale pentru că sunt potrivite pentru fabricarea de piese forjate de diferite configurații.

Deși forjarea este inferioară forjării cu matriță la cald în ceea ce privește productivitatea și precizia pieselor forjate, are totuși propria sa zonă rațională de aplicare. Aceasta este în primul rând producția de serii mici de piese forjate de greutate mică și medie (100...200 kg), când producția de matrițe scumpe pentru forjarea cu matriță la cald nu este fezabilă din punct de vedere economic. În astfel de cazuri, forjarea cu ciocane folosind o unealtă universală - lovitori - este mai economică. Piesele forjate mari (în special cele care cântăresc zeci și sute de tone) pot fi produse numai prin forjare pe prese hidraulice. Din totalul producției de forjare produse în țara noastră, în medie 30% sunt forjate, iar 70% sunt ștanțate. Cu toate acestea, de exemplu, în inginerie grea, numărul de forjare ajunge la 70%.

OPERAȚIUNI DE BAZĂ DE FORJARE

Forjarea se poate face cu mașina folosind ciocane și prese, sau manual. Forjarea manuală este utilizată pentru fabricarea de produse artistice și este, de asemenea, folosită în afacerile de reparații pentru lucrări mici.

Procesul de forjare constă în alternarea operațiilor principale și auxiliare într-o anumită secvență.

O operație este o parte a unui proces tehnologic care se desfășoară la un loc de muncă folosind un anumit grup de unelte și include o succesiune de acțiuni asupra piesei de prelucrat pentru a obține elemente forjate cu forma necesară și proprietățile specificate. O operație constă dintr-o serie de tranziții. O tranziție este o parte a unei operații în timpul căreia o secțiune a unei piese de prelucrat este prelucrată cu aceeași unealtă la un loc de lucru.

Astfel, fiecare operație este determinată de natura deformării și de instrumentul utilizat. Principalele operațiuni de forjare includ: răsturnarea, broșarea, perforarea, tăierea, îndoirea, răsucirea, sudarea, ștanțarea în matrițe de suport.

ciornă - o operație constând în creșterea ariei secțiunii transversale a piesei de prelucrat în timp ce se micșorează înălțimea acesteia (Fig. 3.42). Deranjarea se realizează cu ajutorul unor percutori sau plăci sedimentare. Pentru a obține o forjare de înaltă calitate, se recomandă selectarea semifabricatului cilindric inițial cu un raport dintre înălțimea sa h zar și diametrul d zar nu mai mare de 2,5, pentru a evita posibila curbură longitudinală a produsului. Capetele piesei de prelucrat trebuie să fie netede și paralele. Un tip de precipitatii este debarcare, în care metalul este depus doar pe o parte a lungimii piesei de prelucrat 1 prin utilizarea unei scule de suport 2, în urma căreia se formează o îngroșare locală a forjarii (Fig. 3.43).

Broasca - o operație constând în reducerea ariei secțiunii transversale a unei piese de prelucrat sau a unei părți a acesteia prin prelungirea piesei de prelucrat. Broșarea se realizează prin lovituri succesive sau comprimare a secțiunilor individuale ale piesei de prelucrat adiacente una cu cealaltă, pe măsură ce aceasta este alimentată de-a lungul axei sale (Fig. 3.44). Suma unui anumit număr de lovituri sau compresiuni efectuate succesiv la o anumită grosime a piesei de prelucrat se numește trecere. Două compresii succesive cu rotire (rotire) intermediară a forjarii cu 90° se numesc tranziție.

Broșarea se realizează cu percutori plate sau decupate. Forjare în lovitori decupate (Fig. 3.45 ) vă permite să evitați fisurile de forjare (mai ales în cazul broșării pieselor de prelucrat axisimetrice) la forjarea oțelurilor și aliajelor cu ductilitate scăzută și obținerea unor dimensiuni de forjare mai precise.

Deformarea în timpul broșării este exprimată prin cantitatea de forjare și este caracterizată de raportul dintre aria secțiunii transversale a piesei inițiale FH și aria secțiunii transversale finale FK.

Cu cât forjarea este mai mare, cu atât structura metalului este mai bună și proprietățile sale mecanice sunt mai mari. Prin urmare, broșarea este utilizată nu numai pentru a obține piese forjate de forma necesară, ci și pentru a îmbunătăți calitatea metalului.

Există o serie de tipuri de broșare.

Overclocking - operația de creștere a lățimii unei părți a piesei de prelucrat prin reducerea grosimii acesteia în acest loc (Fig. 3.46) .

Brosa cu dorn - operația de reducere a grosimii peretelui unei piese de prelucrat cu o gaură cu o creștere concomitentă a lungimii forjarii (Fig. 3.47) . Broșarea se realizează în lovitori decupați (sau decupaj de jos 3 și partea superioară 2) pe un dorn ușor conic 1. Pentru a facilita îndepărtarea dornului din forjare, forjați spre capătul evazat al dornului.

Se rulează pe un dorn - operația de reducere a grosimii peretelui unui semifabricat inel, în timp ce crește diametrele sale exterior și interior (Fig. 3.48) . Semifabricatul inel 1 se sprijină cu suprafața sa interioară pe un dorn cilindric 2, montat la capete pe suporturi (rezeiere) 3, și este deformat între dorn și un cap lung și îngust plat. 4. După fiecare lovitură sau apăsare, piesa de prelucrat este rotită în raport cu dornul. Când rulați pe un dorn, lățimea inelului crește ușor.

Firmware - operația de obținere a cavităților prin sau oarbe într-o piesă de prelucrat prin deplasarea metalului din zona de contact a acestuia cu unealta (Fig. 3.49). Piercing-ul este o operațiune independentă care servește la formarea unor adâncituri sau găuri într-o forjare sau o operație pregătitoare pentru broșarea sau rularea ulterioară a piesei de prelucrat pe un dorn. Instrumentele pentru perforare sunt piercing-urile, solide și goale (Fig. 3.50). Găurile cu un diametru de până la 500 mm sunt perforate cu un piercing solid folosind un inel de suport, iar găurile cu un diametru mai mare sunt perforate cu un piercing gol. Diametrul perforației nu trebuie să depășească 1/2-1/3 din diametrul exterior al piesei de prelucrat. Cu un diametru de perforare mai mare, forma forjarii este semnificativ distorsionată. La forjarile înalte, mai întâi se face o gaură pe o parte (aproximativ 3/4 din adâncime), apoi se folosește aceeași perforare pentru a termina perforarea pe cealaltă parte, rotind forjarea 180 0 . La perforarea prin forjare subțire 1, se folosesc inele de suport 2. Piercingul este însoțit de risipa unei părți a metalului 3, care se numește vidră (Fig. 3.51).

A toca- operația de separare completă a unei părți a piesei de prelucrat de-a lungul unui contur deschis prin introducerea unei scule de deformare în piesa de prelucrat (Fig. 3.52). Sculele de tăiere sunt axe drepte și modelate și dalte (Fig. 3.53). Tocarea cu topoare se efectuează pentru a îndepărta părțile profitabile și inferioare ale lingoului, excesul de metal la capetele pieselor forjate sau pentru a împărți o piesă lungă în părți mai scurte. Un tip de tăiere este o crestătură, care servește la formarea marginilor și umerilor în forjare.

îndoire - operația de formare sau schimbare a unghiurilor între părți ale unei piese de prelucrat sau de a conferi piesei de prelucrat o formă curbată de-a lungul unui contur dat (Fig. 3.54) . Îndoirea se realizează folosind diverse suporturi, plăcuțe, dispozitive de fixare și în matrițe. Această operațiune produce pătrate, capse, cârlige, console etc. Atunci când alegeți piesa de prelucrat inițială, trebuie să luați în considerare distorsiunea formei originale și reducerea ariei secțiunii transversale a forjarii în zona de îndoire, numită contracție. Pentru a compensa contracția în zona de îndoire, piesei de prelucrat i se oferă dimensiuni transversale crescute. La îndoire, se pot forma pliuri de-a lungul conturului intern și crăpături de-a lungul conturului extern. Pentru a evita acest fenomen, este selectată o rază de rotunjire adecvată pentru un unghi de îndoire dat.

răsucire - o operație în timpul căreia o parte a piesei de prelucrat este rotită față de alta la un unghi dat în jurul axei longitudinale (Fig. 3.55). Răsucirea este utilizată la fabricarea arborilor cotit, burghie etc. La răsucire se folosesc chei, chei, trolii și macarale cu grinzi.

sudare - operația de formare a unei legături permanente prin deformarea plastică îmbinată a pieselor de prelucrat preîncălzite (Fig. 3.56) .

Ștanțare în matrițe de suport– o operație de forjare care permite producerea de forjare destul de complexe ca configurație (Fig. 3.57) . Folosit la fabricarea de loturi mici de piese forjate, cum ar fi capete de chei, capete de șuruburi, discuri cu butuci, bucșe cu coliere etc. Matrița de suport poate consta din una sau două părți, în care există o cavitate cu configurația unei forjare sau a secțiunii sale separate.

La fabricarea unei piese specifice, operațiunile de forjare alternează într-o anumită secvență.

Un exemplu de lucru efectuat prin forjare liberă este forjarea unei pârghii cu o furcă (Fig. 3.58, a).

Semifabricatul pentru forjare este o tijă cu secțiune transversală dreptunghiulară. Piesa de prelucrat încălzită este trasă pe un dreptunghi de dimensiunea necesară, după care este tăiată cu prisme triedrice (Fig. 3.58, b).

Orez. 3,58. Secvența de forjare a unei pârghii cu o furcă:

a - parte, b - crestătură, c, d, e - broșare și crestare, e - îndoire, g - broșare

După ce ați întins capetele piesei de prelucrat până la grosimea capului, faceți noi tăieturi (Fig. 3.58, c) și întindeți fiecare capăt la dimensiunea necesară (Fig. 3.58). , d, e) . În continuare, piesa de prelucrat este îndoită și, punând o căptușeală în mijlocul furcii, este netezită. Apoi capătul furcii este tăiat (Fig. 3.58, f) și tras cu o prismă (Fig. 3.58, g). ). După aceasta, capătul furcii primește forma finală pentru a obține forma de forjare dorită.

Echipamente de forjare

Operatiile de forjare se executa la ciocane de forjare si la prese hidraulice de forjare.

Ciocanele sunt mașini de impact în care deformarea metalului piesei de prelucrat are loc datorită energiei cinetice a pieselor mobile acumulată în momentul impactului cu piesa de prelucrat. Viteza de mișcare a instrumentului de lucru în momentul impactului este de 3 ... 8 m/s, timpul de deformare este de sutimi de secundă. Principala caracteristică a unui ciocan este masa pieselor în mișcare (cel mai adesea care cad).

În funcție de tipul de antrenare, ciocanele pot fi pneumatice, abur-aer, mecanice, hidraulice, gaze, explozive etc.

Conform principiului de funcționare, ciocanele sunt disponibile cu acțiune simplă și dublă. La ciocanele cu o singură acțiune, acționarea servește doar la ridicarea pieselor de impact (cădere), iar mișcarea lor în jos este efectuată sub influența gravitației. Acționarea ciocanului cu dublă acțiune servește atât la ridicarea pieselor de impact, cât și la deplasarea lor în jos. Ca urmare, energia cinetică a pieselor în cădere ale ciocanelor cu dublă acțiune este mai mare decât cea a ciocanelor cu acțiune simplă, cu aceleași mase.

Dintre ciocanele de antrenare, cele mai utilizate sunt pneumatic. Părțile mobile sau, în acest caz, care cad sunt pistonul, tija acestuia și percutorul superior. Într-un ciocan pneumatic, ridicarea și coborârea pistonului, de tija căreia este atașat percutorul superior, se realizează cu aer comprimat cu o presiune de 0,2 ... 0,3 MPa. Aerul comprimat intră în cilindrul de lucru de la un compresor cu piston acţionat de un mecanism cu manivelă-glisor de la un motor electric separat. Cilindrii de lucru și compresorul sunt amplasați pe același cadru. Ciocanele pneumatice au o masă de piese în cădere de 50 ... 1000 kg și sunt folosite pentru forjarea pieselor forjate mici (până la 20 kg).

Ciocanele pneumatice sunt utilizate pe scară largă în forjele fabricilor mici și atelierelor din zonele de forjare manuală. Acest lucru se datorează costului redus, ușurinței de întreținere și fiabilității ridicate. Avantajul ciocanelor pneumatice este și utilizarea energiei electrice, mai degrabă decât aburului sau aerului comprimat, a cărui utilizare este mai costisitoare și mai dificilă (cum este cazul ciocanelor cu abur-aer).

Ciocanele pneumatice de forjare au următoarele caracteristici: masa pieselor de impact este de 50 ... 150 kg, numărul de lovituri este, respectiv, de 225 ... 95 pe minut. Aceste ciocane sunt folosite pentru a produce piese forjate mici (0,5 ... 20 kg) din produse lungi.

Un ciocan pneumatic cu dublă acțiune (Fig. 3.59) este echipat cu doi cilindri: un compresor 5 și un cilindru de lucru 2. Pistonul cilindrului compresorului 4 primește mișcare alternativă de la mecanismul manivelă-glisor 6. Aerul comprimat în compresor cilindrul este alimentat prin canalele 3 către partea superioară sau inferioară a cilindrului de lucru, deplasând pistonul cilindrului de lucru 1, realizat solidar cu tija 11, în jos sau respectiv în sus. Percutorul superior 10 este fixat de tijă. Percutorul inferior 9 este atașat de perna 8 montată pe ciocanul 7. Masa ciocanului depășește masa pieselor care cad cu 10 ... 15 o dată.

Aspectul ciocanului pneumatic este prezentat în Fig. 3,60.

Principalele tipuri de ciocane pentru forjare sunt abur-aer ciocane cu dublă acțiune. Masa pieselor care cad ale unor astfel de ciocane este de 1000 ... 8000 kg, iar numărul de lovituri este, respectiv, de 71 ... 34 pe minut. Aceste ciocane sunt concepute pentru producerea de piese forjate de greutate medie (20 ... 350 kg). Ciocanele abur-aer sunt antrenate de abur furnizat printr-o conductă de la boiler la o presiune de 0,7 ... 0,9 MPa, sau de aer comprimat furnizat de la un compresor la o presiune de până la 0,7 MPa. În funcție de tipul de cadru, ciocanele cu abur-aer sunt disponibile în tipuri cu o singură și dublă coloană. Ciocanele cu două coloane sunt disponibile în tipuri de arc și pod.

  • " onclick="window.open(this.href," win2 return false >Imprimare
  • E-mail
Detalii Categorie: Produse lungi

Produse lungi

Utilizat pe scară largă în inginerie mecanică, construcții și transport metal laminat: foi, benzi, benzi, șine, grinzi etc.Se obţine prin comprimarea unui lingou metalic în stare caldă sau rece între rolele rotative ale unui laminor. Oțelul, metalele neferoase și aliajele lor sunt prelucrate în acest fel.

Profil de închiriere (forma sa în secțiune transversală) depinde de forma rulourilor. Cifrele arată principalele profiluri ale produselor de producție rulante, numite produse lungi.

Se disting următoarele profiluri: produse lungi: simplu (cerc, pătrat, hexagon, dungă, foaie); în formă (șină, grindă, canal, marcă si etc.); special (roți, oțel de armare si etc.).

Cel mai adesea, secțiunile laminate sunt folosite ca semifabricate pentru diferite piese. De exemplu, de la tijă hexagonală faceți șuruburi și piulițe. Din bare rotunde piesele cilindrice sunt turnate pe strunguri. Produse laminate unghiulare folosit la producerea de rame, rame, rafturi etc.

Prin rulare, puteți da piesei de prelucrat forma piesei finite, evitând astfel prelucrarea suplimentară și, prin urmare, reducând risipa de metal și economisind timp.

Mai jos sunt câteva exemple de tipuri comune de produse laminate: țeavă, armătură, grindă, canal, tablă, unghi, bandă etc.

Produse lungi - unul dintre tipurile de semifabricate. Acesta este numele dat unui produs de muncă destinat prelucrării și producerii ulterioare a produselor finite.
Sunteți deja familiarizat cu unele tipuri de semifabricate - cherestea, placaj, sârmă.
Tablă divizat in foaie subțire (până la 4 mm) și foaie groasă (peste 4 mm

Tipuri și proprietăți ale oțelului

Oţel- Acest aliaj fier-carbon(până la 2%) și alte elemente chimice. Este utilizat pe scară largă în inginerie mecanică, transport, construcții și viața de zi cu zi.
În funcție de compoziție, sunt diferite carbonice Și aliate oţel. Oțelul carbon conține 0,4...2% carbon. Carbon dă duritate oțelului, dar crește fragilitatea și reduce ductilitatea. Când adăugați alte elemente la oțel în timpul topirii: crom, nichel, vanadiu etc. - proprietățile sale se schimbă. Unele elemente cresc duritatea și rezistența, altele cresc elasticitatea, altele conferă rezistență la coroziune, la căldură etc. Oțelurile care conțin aceste elemente sunt numite aliate. În clasele de oțel aliat, aditivii sunt desemnați prin litere: N - nichel , ÎN - tungsten ,G - mangan , D - cupru , LA - cobalt , T - titan .

Prin scop se deosebesc structurale, instrumentale și speciale deveni.
Carbon structural oțelul este de calitate obișnuită și de înaltă calitate. Primul- plastic, dar are rezistență scăzută. Folosit pentru realizarea de nituri, șaibe, șuruburi, piulițe, sârmă moale, cuie. Al doilea se caracterizează prin rezistență crescută. Arborele, scripetele, șuruburile de plumb și angrenajele sunt fabricate din acesta.
Oțel pentru scule are o duritate și o rezistență mai mare decât oțelul structural și este utilizat pentru fabricarea dălților, ciocanelor, sculelor de tăiat filet, burghiilor și tăietorilor.
Oteluri speciale - sunt oteluri cu proprietati deosebite: rezistente la caldura, rezistente la uzura, inoxidabile etc.
Toate tipurile de oțel sunt marcate într-un anumit fel. Asa de, otel de constructie calitatea obișnuită este indicată prin litere Sf. și numărul de serie de la 0 inainte de 7 (Artă. DESPRE, Artă. 1 etc. - cu cât numărul de oțel este mai mare, cu atât conținutul de carbon și rezistența la tracțiune sunt mai mari), calitate superioară - două cifre 05 , 08 , 10 etc., arătând conținutul de carbon în sutimi de procent. Folosind cartea de referință, puteți determina compoziția chimică a oțelului și proprietățile acestuia.
Proprietățile oțelului pot fi modificate folosind tratament termic (tratament termic). Constă în încălzirea la o anumită temperatură, menținerea la această temperatură și răcirea ulterioară rapidă sau lentă. Intervalul de temperatură poate fi larg în funcție de tipul de tratament termic și de conținutul de carbon al oțelului.
Principalele tipuri de tratament termic - călire, călire, recoacere, normalizare .
Pentru a crește duritatea oțelului se folosește întărire - încălzirea unui metal la o anumită temperatură (de exemplu, până la 800 ° C) și răcirea rapidă în apă, ulei sau alte lichide.
Când este expus la căldură semnificativă și răcire rapidă, oțelul devine dur și fragil. Friabilitatea după întărire poate fi redusă prin vacante - piesa de oțel răcită, întărită, este din nou încălzită la o anumită temperatură (de exemplu, 200...300°C) și apoi răcită în aer.
Pentru unele instrumente, doar partea lor de lucru este călită. Acest lucru crește durabilitatea întregului instrument.
La recoacerea piesa de prelucrat este încălzită la o anumită temperatură, menținută la această temperatură și încet(aceasta este principala diferență față de întărire) răcire. Oțelul recoapt devine mai moale și, prin urmare, mai ușor de prelucrat.
Normalizare - un tip de recoacere, doar răcirea are loc în aer. Acest tip de tratament termic ajută la creșterea rezistenței oțelului.

Se efectuează tratarea termică a oțelului la întreprinderile industriale lucrători termici. Termistul trebuie să cunoască bine structura internă a metalelor, proprietățile lor fizice și tehnologice, modurile de tratament termic, să folosească cu pricepere cuptoarele termice și să respecte cu strictețe regulile de siguranță a muncii.

Cel mai important proprietățile mecanice ale oțelului - duritate și rezistență . Pe duritate oțelul este testat folosind special teste de duritate. Metoda de măsurare se bazează pe apăsarea mai mult decât material dur: bilă de oțel dur, con de diamant sau piramidă de diamant.

Valoarea durității NV determinată prin împărțirea sarcinii la suprafața amprentei lăsate în metal ( metoda Brinell ) (Fig. din dreapta, A),

sau prin adâncimea de scufundare în metalul unui vârf de diamant, o bilă de oțel ( metoda Rockwell ) (orez. 6 ).

Putere oțelul se determină cu ajutorul mașinilor de încercare la tracțiune prin testarea probelor de formă specială, întinzându-le pe direcția longitudinală până la rupere (fig. din stânga). La determinarea rezistenței, împărțiți cea mai mare sarcină care a precedat ruperea probei la aria secțiunii sale transversale inițiale.

TEHNOLOGIE TRADIȚIONALĂ

TOPIREA

CRISTALIZARE/INGINGON IN FORMA METALICA

LINGOT LAMINAT

Diverse metode de producere a oțelului inoxidabil laminat.

TEHNOLOGIE NOUĂ

TOPIREA

OBȚINEREA GRANULELOR

PRESARE

SINTERIZAREA ÎN CUPTOR

ROLULARE „BILLETE”

zonele pot fi suficiente pentru formarea compuşilor chimici.

Astfel, granițele din oțel inoxidabil reprezintă adesea straturi deosebite cu o compoziție chimică și, prin urmare, cu proprietăți diferite de corpul granulelor. În multe cazuri, aceste straturi se dovedesc a fi surse potențiale de coroziune.

Prin urmare, curățarea oțelului inoxidabil de impuritățile dăunătoare este cea mai importantă rezervă pentru îmbunătățirea calității acestuia, prelungirea duratei de viață a acestuia și, în consecință, economisirea elementelor de aliere rare. Acesta este motivul pentru care metalurgii au adoptat o varietate de mijloace pentru rafinarea oțelului, inclusiv vid înalt, utilizarea surselor de căldură „curate” pentru topire (de exemplu, fascicule de plasmă, electroni și laser), purjare cu gaze inerte etc.

Iată un exemplu care oferă o idee despre beneficiile rafinării. Se știe de mult timp că oțelurile inoxidabile care conțin 20-30% crom sunt dotate cu rezistență ridicată la coroziune. Cu toate acestea, utilizarea lor ca material structural este foarte limitată din cauza fragilității mari pe care o prezintă aceste materiale și îmbinările lor sudate. Friabilitatea apare din cauza prezenței carbonului și azotului în oțel, al cărui conținut total este de aproximativ 0,10-0,16% Metalurgiștii au stabilit că reducerea conținutului acestor impurități la nivelul de 0,01% elimină fragilitatea. În locul crom-nichel poate fi folosit oțel extra pur cu 28% crom

a oțelurilor în producția de acid azotic, sodă caustică în instalațiile de desalinizare a apei și producție îngrășăminte minerale! În ceea ce privește rezistența la fisurarea coroziunii, în special oțelurile cu crom pur nu sunt inferioare oțelurilor crom-nichel care conțin 30-40% nichel limitat.

Curățarea oțelului inoxidabil de impurități nu este singura metodă tehnologică care îi poate îmbunătăți calitatea. Un rol la fel de important joacă și tehnologia de fabricație a țaglei turnate, care este apoi folosită pentru forjare sau laminare.

Se pare că atunci când un metal lichid se cristalizează, în el apar inevitabil procese de segregare, adică divizarea în volume de dimensiuni mai mari sau mai mici, care diferă unele de altele în compoziția chimică. Acest fenomen este destul de natural și este bine descris de legile de cristalizare a solidelor din stare lichidă. De regulă, dopajul mai mare corespunde și unui grad mai mare de segregare. Într-un lingou suficient de mare, diferența de conținut de element în diferite puncte poate ajunge la 2-3%. Eterogenitatea licuației este moștenită de oțel în timpul prelucrării ulterioare, rămânând în produse. Eterogenitatea chimică duce la eterogenitate în proprietăți, iar acest lucru nu este întotdeauna acceptabil.

Cum putem scăpa de acest defect, care pare a fi inerent aliajelor?

Și aici a venit în ajutor o tehnologie fundamental nouă.

Pentru ca lichidarea să se producă

Elementele de aliere trebuie să parcurgă o anumită cale în timpul tranziției oțelului de la starea lichidă la starea solidă. Cum putem scurta lungimea acestui drum? Evident, este necesar să se reducă cât mai mult timpul de cristalizare. Acest lucru poate fi realizat printr-o reducere semnificativă a volumului de cristalizare la o viteză mare de răcire. Dacă volumul de cristalizare este redus la dimensiunea unei picături răcite de un gaz inert care curge, atunci gradul de eterogenitate al lichidării în acesta va fi mult mai mic decât într-un lingou mare care se solidifică încet. S-a putut stabili că segregarea practic nu are timp să se dezvolte dacă cristalizarea are loc în volumul granulelor cu diametrul de 20 -50 μm. Acest principiu stă la baza noii tehnologii în curs de dezvoltare pentru producția de oțeluri înalt aliate, inclusiv oțeluri inoxidabile.

Utilizarea oțelurilor inoxidabile datează de doar șaptezeci de ani, dar aspectul lor a jucat un rol imens în dezvoltarea industriei globale în secolul al XX-lea. La urma urmei, fără ele, succesele colosale care au fost obținute în energia nucleară, în aviație și în tehnologia spațială și în multe alte domenii ale economiei moderne ar fi fost imposibile. Și din faptul că atât oțelurile inoxidabile în sine, cât și tehnologia pentru producția lor continuă să se îmbunătățească, nu este greu de prezis: aceste materiale vor avea de mai multe ori cuvântul decisiv în viitorul progres științific și tehnologic.

Între role în direcția săgeții. În timpul trecerii între role, înălțimea piesei H scade la h, iar lungimea crește. Magnitudinea H-h este numit valoarea absolută a compresiei , și raportul ( H - h)/H * 100% — gradul de compresie , sau compresie relativă .

proces rulare" width="293" height="250">

rulare metal" width="353" height="375">

A - tablă, b - profile

Mai multe cuști interconectate dotate cu dispozitive auxiliare speciale alcătuiesc laminor.

În funcție de produsele care se fabrică, există laminoare de tablă (producție de table), laminoare de secții (producție de grinzi, baghete, benzi), laminoare de țevi (producție de țevi), laminoare de șine și grinzi și mori speciale.

Laminoarele de mare putere concepute pentru dimensionarea preliminară a lingourilor mari se numesc mori de flori și plăci. Mașini de înflorire cu diametre de role de la 840 la 1150 mm fac posibilă obținerea de produse sub formă de lingouri comprimate cu o secțiune transversală de la 140 x 140 la 450 x 450 mm. Astfel de lingouri de secțiune pătrată comprimate (flori) cântăresc până la 10-12 tone sau mai mult.

Foaie închiriere variază:


profiluriînchiriere" width="650" height="198">

Orez. 3. Principalele tipuri de profile laminate: A - oțel pătrat, b- otel rotund, nbsp; V— bandă de oțel, nbsp; G - triunghiular, opal, semicircular, segmentar, d — oțel unghiular, inegal și echilateral; e - canale, g - oțel cu grinzi în I, oțel cu grinzi în T,și - șine, la - oțel verde, l - oțel coloană

Rulare fără lingouri.

Metoda prezentată în fig. 4, scoateți metalul lichid din oală 1 prin jgheab 2 trimis în pâlnie 4 între două role rotative 3, racit cu apa.

Rularea conductei.

O ramură specială a rulării este producția de țevi, care sunt utilizate pe scară largă în inginerie mecanică, construcții de clădiri, foraje de explorare, pentru conducte de apă, petrol și gaze etc.

Nevoia uriașă a economiei naționale pentru producția de țevi a fost cauzată de inventarea morilor de viteză ultra mare. Unitățile de sudare a țevilor de cuptoare care funcționează la fabricile metalurgice Chelyabinsk și Taganrog au cea mai mare viteză din lume. In fiecare minut

Publicații conexe