Rouler. Laminage à froid du métal

Dispositions générales

Le laminage des métaux est effectué principalement à des températures élevées, en utilisant la réduction de la résistance à la déformation. Dans le même temps, un laminage à froid est également nécessaire, ce qui est conseillé avec une faible épaisseur du produit laminé, lorsque, en raison du rapport surface/volume important, un refroidissement rapide du métal ne permet pas d'obtenir une haute température dans la zone de déformation (laminage de tôles minces). Le laminage à froid confère aux produits une précision dimensionnelle et une qualité de surface élevées, ce qui est impossible avec le laminage à chaud, ainsi que des propriétés physiques particulières, notamment magnétiques.

DANS dernières années production tôle laminée à froid, le fer-blanc et le ruban adhésif augmentent de plus en plus. C'est parce que dans de nombreuses industries économie nationale besoin sans cesse croissant de tôle d'acier avec des propriétés mécaniques élevées, des dimensions précises, bonne qualité surfaces. Le laminage à froid associé à un traitement thermique permet de produire des tôles d'acier répondant à ces exigences. En 1977, la part des tôles laminées à froid

dans le volume total de la production de tôles à laminer en URSS, était d'environ 19%; à l'avenir, cette part augmentera régulièrement et d'ici 1990 atteindra vraisemblablement 37 %.

de manière moderne le laminage à froid de la tôle d'acier est laminé, dans lequel le métal sous forme de longues bandes est enroulé en rouleaux de grande masse. Pour le laminage de tôles d'acier minces en bobines, on utilise principalement des laminoirs continus et, avec une petite quantité de production, des laminoirs réversibles à cage unique avec une cage à quatre cylindres et des laminoirs à plusieurs cylindres ? Le laminage sur les laminoirs continus et monocages se produit avec une tension de bande. Le laminage à froid des tôles est beaucoup moins utilisé sur les laminoirs réversibles monocage (sans tension).

L'amélioration de la technologie du laminage à froid est en passe d'améliorer la précision produits finis dû à : la rigidité des supports de travail ; application de moyens d'anti-flexion élastique des rouleaux de laminage ; améliorer la qualité des cylindres et équiper les laminoirs de systèmes de contrôle automatique de l'épaisseur des tôles pendant le laminage.

La rigidité des cages de travail est déterminée principalement par la déformation élastique des rouleaux et des bancs. L'augmentation du diamètre des cylindres de travail et d'appui réduit leur usure, améliore la précision du laminage en réduisant la déviation et augmente le transfert de chaleur. La déformation élastique du lit dans le sens vertical sur les laminoirs à froid modernes est de 0,3 à 0,5 mm; la réduction de cette déformation est obtenue en augmentant la section des crémaillères et des traverses.

Laminage des métaux est un type de traitement plastique lorsque la pièce d'origine est comprimée par des rouleaux rotatifs d'un laminoir afin de réduire la section transversale de la pièce et de lui donner une forme donnée. Il existe trois principales méthodes de roulement :

longitudinal,

transversal,

hélicoïdale transversale (ou oblique).

Azote hydrogène La fermeture de ce couvercle avec le fond est étanche car le recuit doit être réalisé en atmosphère contrôlée. Les fours à cloche, couramment utilisés dans le recuit à froid des tôles, sont des fours constitués d'un socle sur lequel est posé le matériau. Le chauffage peut être effectué avec des tubes radiants montés sur la paroi intérieure de la hotte ou par l'allumage direct de brûleurs situés sur la base. Ensuite, la hotte chauffante au gaz est placée pendant 17 heures. en introduisant un gaz inerte, tel que l'hydrogène, dans la hotte avec un dispositif approprié couramment utilisé par ces fours.

À laminage longitudinal la déformation de la pièce s'effectue entre des rouleaux tournant dans des sens différents. Les axes des rouleaux de laminage et de la pièce en cours de traitement sont parallèles (ou se croisent à un léger angle). Les deux rouleaux tournent dans le même sens, tandis que la billette ronde tourne dans le sens opposé.

En cours roulement croisé la pièce à traiter est maintenue dans les rouleaux à l'aide d'un dispositif spécial. La compression de la pièce à usiner en diamètre et en lui donnant la forme de section transversale souhaitée est assurée par le profilage approprié des rouleaux et la modification de la distance entre eux. Cette méthode produit des produits qui sont des corps de révolution (billes, axes, engrenages, etc.).

Croix-hélicoïdale ou le laminage oblique est effectué dans des rouleaux tournant dans le même sens, installés dans la cage de laminage à un certain angle les uns par rapport aux autres. Les laminoirs obliques sont utilisés dans la production de tubes, principalement pour percer un lingot ou une billette dans un manchon. Au moment du contact du métal avec les rouleaux rotatifs, qui sont inclinés par rapport à l'axe de la pièce, il existe des forces dirigées le long de l'axe de la pièce et des forces dirigées tangentiellement à sa section transversale. L'action combinée de ces forces assure la rotation, la rétraction de la pièce dans la fente de rétrécissement et la déformation.

Les principales opérations technologiques de tout schéma technologique pour la production de produits laminés comprennent: la préparation des matières premières; chauffage avant laminage (sauf pour le laminage à froid, où cependant une autre opération est souvent nécessaire - un traitement thermique approprié) ; laminage à chaud et à froid; calibrage et production de profils cintrés; finition avec découpe, redressage, traitement thermique, élimination des défauts de surface, décapage, etc.

dessin de métal

dessin de métal- il s'agit du tirage d'un produit de profil rond ou en forme à travers le trou d'un point de dessin (point de dessin), dont la surface de la section de sortie est inférieure à la surface de la section transversale de le produit d'origine. L'emboutissage s'effectue par traction appliquée sur l'extrémité avant de la pièce. De cette manière, des fils de tous types, des tiges avec une grande précision de dimensions transversales et des tuyaux de différentes sections sont obtenus.

Le traitement des métaux par étirage est largement utilisé dans les industries de la métallurgie, du câble et de la construction mécanique. Par étirage, un fil d'un diamètre minimum de 0,002 mm, des tiges d'un diamètre allant jusqu'à 100 mm, et pas seulement des sections rondes, on obtient des tuyaux, principalement de petit diamètre et à paroi mince. L'étirage traite des aciers de compositions chimiques diverses, des alliages de précision, ainsi que la quasi-totalité des métaux non ferreux (or, argent, cuivre, aluminium...) et leurs alliages. Les produits obtenus par emboutissage présentent une grande qualité de surface et une grande précision dimensionnelle de la section. Si le produit doit recevoir principalement ces caractéristiques, ce type de traitement est appelé étalonnage.

L'étirage est le plus souvent effectué à température ambiante, lorsque le durcissement accompagne la déformation plastique de la plupart des métaux. Cette propriété, associée au traitement thermique, permet d'améliorer certaines caractéristiques mécaniques du métal. Ainsi, par exemple, un fil d'armature d'un diamètre de 3 ... 12 mm en acier de construction au carbone (0,70 ... 0,90% C), lorsqu'il est produit par étirage, offre une résistance à la traction de 1400 ... 1900 MPa et un rendement résistance de 1200 .. .1500 MPa.

Comme matériau de départ pour le dessin, des flans roulés et pressés sont utilisés. Dans la production de fils d'aluminium, de cuivre et autres, le fil machine obtenu directement à partir de four de fusionà travers le moule et le laminoir continu. Quelle que soit la méthode d'obtention de la pièce d'origine, avant l'emboutissage, celle-ci subit une préparation préliminaire approfondie, qui consiste à effectuer l'un ou l'autre type de traitement thermique, élimination des scories et préparation de la surface pour la fixation et le maintien du lubrifiant pendant le processus d'étirage. Ces opérations préliminaires assurent la tenue normale de la déformation plastique dans le trou d'emboutissage, contribuent à l'obtention d'une surface de haute qualité du produit, réduisent la force et l'énergie d'emboutissage et réduisent l'usure de l'outil d'emboutissage.

Le traitement thermique du métal avant l'étirage supprime le durcissement, donne au métal les propriétés plastiques nécessaires et assure la structure la plus optimale. Par conséquent, le traitement thermique est choisi de telle sorte qu'en combinaison avec la déformation plastique, il fournisse un maximum de caractéristiques mécaniques et autres de la pièce. Selon la composition chimique du métal et le but du produit d'étirage, le recuit, la normalisation, le durcissement et le brevetage sont utilisés. Le brevetage est appliqué aux aciers au carbone. Le processus de brevetage consiste à chauffer le métal au-dessus du point critique et à le refroidir dans un environnement à une température de 450...500°C. Le plomb ou les sels fondus sont utilisés en tant que tel milieu de trempe.

Dans la production de fils et de tiges par étirage, une grande attention est accordée à la préparation de la surface du produit traité avant l'étirage. Le détartrage dans les ateliers d'étalonnage et de dessin est effectué par des méthodes mécaniques, chimiques et électrochimiques, ainsi que par des combinaisons de ces méthodes. Lors du nettoyage mécanique de la surface contre le tartre, le fil ou la tige est soumis à des plis périodiques dans différents plans entre les rouleaux, après quoi le métal entre dans le nettoyage final avec des brosses en acier. Cette méthode est économiquement réalisable, adaptée au nettoyage de surface principalement à partir de Acier Carbone, dont l'écaille, lorsqu'elle est pliée, est relativement facilement détruite et tombe. Parmi les méthodes mécaniques qui permettent un nettoyage assez réussi de la surface métallique, le grenaillage est utilisé. Sous l'influence de grenailles en fonte refroidie. acier moulé ou fil d'acier finement coupé à haute résistance, la calamine à la surface de la pièce est desserrée et éliminée. Cette méthode de nettoyage de la surface métallique du tartre dans de nombreux cas ne nécessite pas de décapage supplémentaire et est le plus souvent utilisée dans les ateliers d'étalonnage.

Les méthodes de détartrage chimique sont largement utilisées en raison de leur fiabilité, bien qu'elles soient moins économiques que les méthodes mécaniques. L'attaque du carbone et d'un certain nombre d'aciers alliés est réalisée dans des acides sulfurique ou chlorhydrique. Les aciers fortement alliés (résistants aux acides, inoxydables…) sont décapés dans des mélanges d'acides (sulfurique et chlorhydrique, sulfurique et nitrique…). Le cuivre et ses alliages sont décapés dans de l'acide sulfurique 5...10% à une température de 30...60°C. Le décapage du métal dans les acides pour le détartrage est généralement effectué avec l'ajout d'additifs (inhibiteurs de gravure) au bain, ce qui réduit considérablement la vitesse de dissolution du métal de base, mais n'affecte pas la vitesse de dissolution de la calamine, ce qui empêche surmarinage. De plus, les additifs réduisent la diffusion de l'hydrogène (H 2) dans le métal, réduisent la contamination gazeuse des départements de décapage et améliorent les conditions de travail.

Immédiatement après le décapage, le métal est soigneusement lavé pour éliminer la solution acide résiduelle, les sels de fer, les boues, l'additif de décapage et la saleté. Le lavage est effectué immédiatement après le décapage, car le retard entraîne un séchage du liquide de décapage et la libération de sels de fer peu solubles. En règle générale, le lavage est effectué en premier dans eau chaude, qui permet une dissolution intensive des sels, puis pour une meilleure élimination des boues - dans un courant d'eau froide provenant d'un tuyau à une pression d'environ 0,7 MPa.

Après avoir enlevé la calamine, une couche sous-lubrifiante est appliquée, qui devrait bien retenir le lubrifiant pendant l'étirage et aider à empêcher le métal de coller à la surface de travail de la matrice.

Après décapage, lavage, application d'une couche de sous-lubrification, le métal est séché dans des chambres spéciales avec circulation d'air à une température de 300...350°C. Le séchage élimine l'humidité et élimine également une éventuelle fragilité par décapage (hydrogène), qui peut provenir du fait qu'une partie de l'hydrogène formé lors du décapage se diffuse dans le métal et provoque une détérioration de ses propriétés plastiques.

Toutes les opérations de préparation de la surface métallique pour le dessin sont effectuées dans une pièce isolée spéciale. Pour le décapage et le traitement de surface des fils et des barres, il existe des machines de décapage discontinues et continues. Le traitement dans des machines continues permet un décapage rapide et uniforme des produits de toute section. Cette méthode est la plus évolutive, car dans un procédé continu il est possible de combiner traitement thermique, décalaminage et application d'une sous-couche lubrifiante. Un tel traitement en ligne permet une automatisation complète du processus, améliore la qualité du métal et réduit la complexité des opérations.

Après le processus d'étirage, en plus du traitement thermique, dans de nombreux cas, les barres sont redressées, meulées, polies et, selon le but, des revêtements protecteurs leur sont appliqués, par exemple par zingage, étamage, chromage, cadmiage, aluminisation, vernissage, etc. Le montage est généralement effectué sur des machines à redresser à rouleaux, installées soit dans le flux de production, soit séparément. Le meulage de la surface des barres calibrées à une profondeur de 0,15...0,30 mm permet d'éliminer les défauts de surface, d'éliminer la couche décarburée, de donner des dimensions précises à la section transversale de la barre, etc.