Прокатка металлов

Прокатка металлов - способ обработки металлов и металлических сплавов давлением, состоящий в обжатии их между вращающимися валками прокатных станов.

Валки имеют форму гладких цилиндров или цилиндров с нарезанными на них углублениями (ручьями), которые при совмещении двух валков образуют калибры.

Обычно при прокатке металл подвергается значительной пластической деформации сжатия.

Различают продольную, поперечную и винтовую прокатки, а также:
- горячую прокатку при высокой температуре;
- теплую прокатку при повышенной температуре с целью снижения упрочнения (наклепа) металла при его деформации;
- холодную прокатку для производства листов и ленты толщиной менее 1.5-6 мм, прецизионных сортовых профилей и труб.

Абсолютное обжатие

Линейное обжатие

Абсолютное обжатие - разность высот сечения металла до и после прохода между валками.

Бесслитковая прокатка

Бесслитковая прокатка - получение металлических прутков, заготовок или ленты заливкой жидкого металла в зазор между вращающимися в разные стороны горизонтальными прокатными валками.

Бесслитковая прокатка совмещает литье, кристаллизацию и деформацию металла в одном процессе.

Винтовая прокатка

Косая прокатка

Винтовая прокатка - прокатка, при которой косо расположенные валки придают металлу помимо вращательного дополнительное поступательное движение в направлении его оси. Различают поперечно-винтовую и продольно винтовую прокатки.

Внеконтактные зоны деформации

Внеконтактные зоны деформации - небольшие участки, примыкающие с обеих сторон к очагу деформации. В этих зонах маталл деформируется в незначительной степени.

Зона опережения

Зона опережения - участок очага деформации, в котором средняя скорость металла выше горизонтальной составляющей окружной скорости валков.

В зоне опережения силы трения, действующие на прокатываемый металл от валков, направлены против движения материала.

Скорость выхода прокатываемого металла из валков на 2-6% выше окружной скорости валков.

Зона отставания

Зона отставания - участок очага деформации, в котором средняя скорость металла меньше горизонтальной составляющей окружной скорости валков.

В зоне отставания силы трения, действующие на прокатываемый металл от валков, направлены по направлению движения материала.

Коэффициент вытяжки

Коэффициент вытяжки - отношение длины металла после его выхода из валков к первоначальной длине.

Нейтральное сечение

Нейтральное сечение - граница между зонами отставания и опережения.

Обработка металлов давлением

Обработка металлов давлением - группа технологических процессов, в результате которых изменяется форма металлической заготовки без нарушения ее сплошности за счет относительного смещения отдельных ее частей (путем пластической деформации).

Основные виды обработки металлов давлением являются: прокатка, прессование, волочение, ковка и штамповка.

Относительное обжатие

Относительное обжатие - выраженное в процентах отношение абсолютного обжатия к первоначальной высоте сечения.

Очаг деформации

Очаг деформации - область между валками, в которой прокатываемый металл непосредственно соприкасается с валками. В очаге деформации происходят обжатие металла.

Захват металла валками и стабильность протекания процесса прокатки обусловливаются силами трения, возникающими на контактной поверхности металла с валками.

Очаг деформации состоит из двух основных участков: зоны отставания и зоны опережения.

Поперечная прокатка

Поперечная прокатка - прокатка, при которой металлу придается вращательное движение относительно его оси.

Поперечная прокатка применяется для обработки зубьев шестерен и других деталей.

Поперечно-винтовая прокатка

Поперечно-винтовая прокатка - винтовая прокатка, при которой поступательная скорость прокатываемого металла меньше окружной скорости его вращения.

Поперечно-винтовая прокатка применяется в производстве цельнокатаных труб, шаров, осей и других тел вращения.

Продольная прокатка

Продольная прокатка - прокатка, при которой деформация обрабатываемого изделия происходит между валками, вращающимися в противоположных направлениях и расположенными в большинстве случаев параллельно один другому.

Силы трения, возникающие между поверхностью валков и прокатываемым металлом, втягивают металл в межвалковое пространство. При этом металл подвергается пластической деформации:
- высота его сечения уменьшается; а
- длина и ширина увеличиваются.

Продольно-винтовая прокатка

Продольно-винтовая прокатка - винтовая прокатка, при которой поступательная скорость прокатываемого металла больше окружной скорости его вращения.

Продольно-винтовая прокатка применяется при производстве сверл.

Уширение

Уширение - разность между шириной сечения до и после прокатки. Уширение возрастает с повышением обжатия, диаметра валков и коэффициента трения между металлом и поверхностью валков.