Toplo i hladno valjanje. Hladno valjani i toplo valjani lim: u čemu je razlika i što je bolje

Valjanje je metoda obrade metala i njihovih legura pritiskom, temeljena na korištenju njihove plastičnosti. Valjanje se izvodi na posebnim strojevima - valjaonicama, prolazeći hladni ili zagrijani metal u razmak između rotirajućih valjaka. Rezultat ove obrade je gotova roba: profilisani i limeni valjak, profili, cijevi i ureznice za daljnje procesiranje crtanje, kovanje, štancanje i rezanje.

Za cilindre od brzoreznog čelika, maksimalne vrijednosti normalnih toplinskih naprezanja nalaze se na površini cilindra, a toplinska smična naprezanja su maksimalna na sučelju. U slučaju cilindara od brzoreznog čelika, normalna toplinska naprezanja imaju maksimum na vanjskoj površini. S druge strane, vlačna naprezanja su najveća na sučelju. Vrijednosti posmičnog naprezanja su zanemarive u usporedbi s normalnim toplinskim naprezanjima.

Za normalna toplinska naprezanja duž osi, maksimalne vrijednosti napetosti i kompresije nalaze se na aktivnom dijelu cilindra. Ekstremne vrijednosti toplinskih posmičnih naprezanja nalaze se na graničnom dijelu koji se odnosi na ovojnicu. Dakle, može se zaključiti da je na razini površinskog dijela rizik od pogoršanja toplinskog zamora velik.

valjanje metala popraćeno promjenom oblika i smanjenjem površine presjek radni komad - njegova debljina se smanjuje, a duljina i širina se povećavaju. Drugim riječima, tijekom kompresije obradak se izvlači i širi. Količina promjene izvorne duljine (omjer crteža) obično je u rasponu od 1,1-1,6. Oblik poprečnog presjeka gotovog valjanog proizvoda naziva se njegov profil, a skup profila različite veličine- raspon.

Maksimalne vrijednosti dobivenih toplinskih naprezanja su one koje su usmjerene duž osi. Za četiri vrste materijala koji se koriste u proizvodnji valjaka za vruće valjanje, područja u kojima su normalna toplinska naprezanja ekstremna su vanjska površina i sučelje, a posmična naprezanja su zanemariva.

U većini razmatranih slučajeva normalna toplinska naprezanja duž osi su mnogo veća od naprezanja u odnosu na os. Zaključujemo da je ponašanje ovih cilindara na toplinski zamor ograničeno. Za preostala tri materijala postoji mala razlika u promjeni toplinskih naprezanja.

Ovisno o temperaturi metala koji se obrađuje, valjanje se dijeli na toplo, hladno i toplo. vruće valjanječelika i obojenih metala provodi se kada se zagrije na temperaturu kovanja. Glavni volumen svih proizvedenih valjanih proizvoda (valjanje limova, valjanje cijevi i profila, valjanje kuglica i valjanog metala) proizvodi se vrućim valjanjem. hladno valjanje koristi se za dobivanje tankih (manje od 6 mm) metalnih limova i traka iz gredica izrađenih vrućim valjanjem.

Ekstremne vrijednosti toplinskih naprezanja na bližem dijelu sučelja male su u usporedbi s onima izmjerenim na površini. Mjereno na svakom materijalu, kao i njihove normalizirane vrijednosti u odnosu na maksimalna vlačna naprezanja pri napetosti. Odredili smo i Eickelbergov faktor koji će odrediti granice pucanja zavojnih valjaka.

Iz numeričke analize toplinskih naprezanja u cilindrima vrućeg valjanja možemo zaključiti sljedeće. Za četiri korištena materijala; Koncentracija toplinskih naprezanja opaža se u dvije zone cilindra, koje su vanjska površina cilindra i granica između jezgre i ljuske.

Valjci od kaljenog lijevanog željeza, ugljičnog ili legiranog čelika mogu biti glatki (za valjanje limova) i kalibrirani s mlazovima određenog profila na bočnoj površini (za profilirani čelik); dva susjedna toka para valjaka tvore kalibar.

povezani članci

Metalna rešetka
Lako montirana zavarena i prešana čelična rešetka ima široku primjenu u industrijskoj i civilnoj građevini. Iz ove izdržljive i izdržljiv materijal proizvodnja nadvožnjaka, mostova za prijelaze i pješačke staze; platforme i stepenice za održavanje tehnološke opreme, inženjerske mreže, jedinice; stepenice za bijeg.

:. Od četiri korištena materijala; samo brzi čelični cilindri generiraju nisku normaliziranu normalna naprezanja. Uspoređujući Eikelbergove koeficijente četiri upotrijebljena materijala, samo cilindri od brzoreznog čelika imaju najbolju otpornost na termičko pucanje.

Na proizvodna poduzeća razvijeni su uređaji za završnu obradu koji dovode čelik u savršeno stanje površine za njegovu upotrebu i prodaju. U prvoj fazi, u tvornici se kontinuiranim lijevanjem dobivaju ploče, zarezi i cvjetovi iz procesa proizvodnje čelika. Ovi poluproizvodi prolaze kroz valjaonicu do potrebne veličine. To je sirovina za izradu limova i patrona, koji su gotovi proizvodi za prodaju na tržištu.

Iznajmljivanje profiliranih ploča
Izrada krovnog i zidnog profiliranog lima hladnim valjanjem od tankog lima pocinčanog čelika sa i bez polimernog zaštitnog i dekorativnog premaza u boji. Ručni, mobilni i automatizirana oprema za proizvodnju valovitog kartona, kompletan set automatizirane linije za iznajmljivanje valovitog kartona.

Operacija hladnog izvlačenja sastoji se u prelasku šipke iz valjanog, toplovaljanog stanja u kalup, smanjenju njenog promjera kako bi se istegnula i dobila šipka krutih dimenzija. Njegovo izgled modificirana s glatkom površinom. Njegove mehaničke karakteristike također se mijenjaju ovim rastezanjem. Stvrdnjavanje je najočitija promjena mehanička svojstva. Šipke se izravnavaju tako da budu što ravnije. Na kraju izvlačenja se provjeravaju, vagaju, rebraste, označavaju i otpremaju.

Primjeri: Nehrđajući čelici se često rastežu do promjera. Valjani ili valjani proizvodi od drobljenog čelika. Operacija guljenja je operacija čišćenja strugotine koja ima za cilj uklanjanje površinskog sloja čelika u stanju vrućeg valjanja. Dvije su namjene za pričvršćivanje.

Čelični lim
Tri glavne skupine proizvoda od lima: toplo valjani debeli limovi debljine 4 mm ili više, toplo valjani tanke listove do 4 mm debljine, hladno valjani limovi svih veličina i hladno valjani pocinčani lim imaju široku primjenu u gotovo svim industrijama, industrijskoj i niskogradnji.

Za postizanje površinske završne obrade bez oštećenja kože nastalih lijevanjem ili valjanjem proizvoda. dobivanje geometrijskih i dimenzijskih karakteristika koje premašuju geometrijske i dimenzionalne karakteristike sirovina. Dakle, operacija ljuštenja je operacija dimenzioniranja koja ima za cilj smanjiti defekte ovalizacije koji mogu proizaći iz operacije valjanja.

Prije drobljenja prvo se postavljaju šipke. Prolaze tokarilica za piling, gdje se šipka razvija bez okretanja unutar rotirajuće glave koja sadrži nekoliko alati za rezanje. Zatim se zgnječe prolaskom kroz prsa s valjkom kako bi se poboljšala njihova ravnost. Ova operacija ima za cilj smanjiti ovalizaciju i valovitost nastalu ljuštenjem.

Proizvodnja građevinske armature
Rebar tip štapa s glatkom površinom okruglog presjeka i s valovitom površinom pravilnog i polumjesecastog europskog periodičnog profila, dobivenog vrućim valjanjem od ugljičnog i niskolegiranog čelika, armature građevne žice, mreža, užadi i niti za izradu armiranobetonske konstrukcije– proizvodnja i klasifikacija.

Osim toga, valovi, koji su pruge na šipkama, sredstvo su za prepoznavanje toga proces proizvodnje. Za razliku od napetosti, ova metoda ne uzrokuje stvrdnjavanje površine, ali može uzrokovati ponovljene urlike, koje čine šipke manje postojanima od napetosti, ali ostavljaju materijal bez nečistoća ili površinskih nedostataka.

Brušenje je operacija strojne obrade namijenjena uklanjanju materijala brušenjem kako bi se postigla završna obrada površine vrlo tvrdih dimenzija. Govorimo o cilindričnom ispravljanju između točaka ili bez centriranja i rektifikacije na ravnim površinama.

Limeni asortiman
Željezo lim, dobiven toplim ili hladnim valjanjem i isporučen, uključujući u obliku pojedinačnih traka, profilirani lim - valovita ploča, trake i rolice, ostaje, možda, jedan od najpopularnijih materijala u industrijska proizvodnja, industrijska i niskogradnja.

Kortizirani čelici koji se isporučuju s transportnom zaštitnom ambalažom često su na površini zaštićeni papirom ili uljem koji ih oblaže. Ovo osigurava učinkovita zaštita od korozije. Izrađuje se s takozvanom valjaonicom, uređajem koji se sastoji od najmanje dva vrlo jaka željezna ili čelična cilindra raspoređena vodoravno na paralelne osi, sadržana u fiksnim spojevima zvanim kavezima, koji se okreću u suprotnom smjeru od traktora.

Ako se u prostor između dva cilindra unese relativno srednji materijal, kao što je vruće željezo, on će se vlačiti trenjem i prisiljavati da poprimi oblik prostora između dva cilindra. Najstariji dizajn mlina je Leonardo da Vinci, pa je stoga vrijedno priznati da je on prvi prepoznao važnost ovog alata za obradu metala: to je valjaonica za limene ploče, počevši od posuda širine oko 30 cm, s tvrdim brončanim cilindrima koji imati "željeznu dušu" .

Lim je najpopularnija vrsta valjanog metala, koji se koristi u gotovo svim granama strojarstva i drugim industrijama. Okružuje nas posvuda - od kopče remena do kućišta brzog vlaka, od prikolice u rudniku uglja do svemirski brod. Ako govorimo o "crnom" metalu, onda treba razlikovati hladno valjane i toplo valjane limove. Jednostavnom laiku razlika između njih ne izgleda toliko značajna, ali je u nekim slučajevima temeljna.

Kao što se vidi iz slike, Leonardo je također imao princip koji se praktički primjenjivao samo u posljednjih godina, odnosno laminat s četiri cilindra koji se preklapaju, ali će se za prijenos materijala koristiti samo dva postrojenja, dok će dva vanjska služiti za izdržavanje sila.

Prvi praktična upotreba valjaonice su se izrađivale za druge metale osim željeza, a posebno za olovo, ribnjake itd. Koja bi se lako mogla deformirati čak i po hladnom vremenu. Drugi slijede životinje ili hidrauličku snagu. I kasnije se rezanje lima vršilo posebnim mlinom, u kojem su se cilindri, a ne ravnine, sastojali od niza šahovskih diskova koji su bili spojeni: lim je umetnut između tih diskova.

Osoba koja treba kupiti čelični lim trebao bi znati po čemu se ove dvije vrste razlikuju kako ne bi izgubio višak novca i dobio materijal koji mu odgovara. Profesionalac je odavno znao za ovu informaciju, ali neće biti na odmet da osvježi pamćenje. A za one koji se prvi put ili povremeno susreću s valjanjem metala, ova će informacija zasigurno biti nova.

U to vrijeme su mlinovi poboljšani. Za glatke cilindre namijenjene samo za proizvodnju limova, zamijenjeni su oblikovani cilindri koji mogu proizvesti komade najviše različite forme. Laminacija crnih metala. Vruća laminacija. - Provedeno u skladu s gore navedenim općim postupkom. Valjci za mljevenje nose utore iskopane u normalnom smjeru do njihove uzdužne osi, reproducirajući konturu koju želite. Pod pritiskom dolazi u praksu, zauzima točno cijeli prostor kroz koji mora proći, a i širi se.

Kao što naziv govori, razlika između ovih vrsta valjanih proizvoda proizlazi iz načina njihove proizvodnje. Međutim, to ozbiljno utječe na njihove karakteristike i područja uporabe.

Razlike u proizvodnji

Da bi se dobio lim, obradak ("ploče") se uzastopno provlači kroz nekoliko valjaka, koji postupno smanjuju debljinu šipke, istovremeno je rastežući duž i u širinu. Valjanje se može izvesti na hladnom ili vrućem metalu.

Nakon ponovljenih prolaza i naknadnih transformacija sekcija poprima svoj konačni oblik. Kao što se može vidjeti, prva svrha laminiranja ingota je smanjenje njegovog presjeka i istovremeno povećanje duljine kako bi se brže i točnije dobio određeni profil nego što bi to bilo moguće kovanjem ispod viseće mreže. Dvije su operacije zapravo slične, ali kada se kopa, pritisak koji se primjenjuje na štap i njegovo napredovanje su isprekidani, pritisak i dovod su kontinuirani i konstantni.

Što je manji oblik kalupa koji tjera željezo u kovanje ili promjer cilindra prilikom valjanja, to je veći pritisak deformacije šipke. Što je mačevalački alat oštriji i što su cilindri manji, to je horizontalnija komponenta koja se može koristiti za produljenje štapa u smislu njegove duljine i manja je snaga potrebna za promjenu presjeka. Stoga mali i brzi cilindri pridonose istezanju, veliki i s malom brzinom ekspanzije. Prilikom laminiranja potrebno je u skladu s tim prilagoditi produljenje i ekspanziju kojoj je šipka izložena, jer ako je istezanje pretjerano, željezo ne ispunjava cijeli profilirani kanal, ako u defektu ima tendenciju da izazove poprečne pukotine.

Može se činiti da će hladni biti jeftiniji, jer ne trebate zagrijavati radni komad, ne morate pratiti temperaturu i osigurati povećanu sigurnost od požara. Ali nije. hladnog metala manje plastike, odnosno za njegovo valjanje potrebno je koristiti trajnije i moćni strojevi. Osim toga, kako bi se uklonile napetosti u metalu nakon hladnog valjanja, još uvijek se mora zagrijati - ispaliti, a također i komprimirati. Stoga će toplo valjani lim koštati manje od sličnog hladno valjanog proizvoda.

Veličine cilindara kao njihov otpor poprečna deformacija varira proporcionalno promjeru kocke, oni moraju biti izvanredni, jer su sile koje su prisiljeni izdržati, a ponekad i više od očekivanog, za prolazak hladnog ingota. Osim toga, vrijednost tlaka koji se može dati šipki da bi je deformirao ovisi o veličini cilindara i stoga, ovisno o njihovom promjeru, može osigurati veću ili manju ekonomičnost u broju koraka s kojima strana može dobiti određeni profil.

Također, kada se dva cilindra ne mogu kretati u okomitom smjeru, debljina šipke ne smije biti veća od polovice udaljenosti između dva središta. Povećanjem promjera cilindara povećava se njihova periferna brzina i veći je napon abrazije koji djeluje na šipku. Što je laminat više tanak i duže mora biti na svojoj brzini kako bi se izbjeglo pretjerano hlađenje.

Ali postoje problemi s vrućim valjanjem. Čelik kao polikristalni materijal ima heterogenu strukturu. Sukladno tome, čak i unutar istog obratka čvrstoća, duktilnost, toplinski kapacitet, elastičnost fluktuiraju. Također je vrijedno zapamtiti da je tehnički nemoguće osigurati ravnomjerno zagrijavanje obratka. Toplije područje lakše će se valjati nego hladnije. Kao rezultat toga, postoje razlike u debljini, širini, koje se samo povećavaju nakon što se list ohladi.

Prosječna brzina, izražena u metrima u sekundi, za nereverzibilne valjaonice varira u sljedećim granicama kako se mijenja promjer cilindra. U kontinuiranim valjaonicama i automatskim valjaonicama brzina može biti i veća jer se željezo u pojedinačnim koracima automatski pokreće.

Pri svakom prolazu u kanalima, šipka se, zbog poprečnog pritiska koji se na nju vrši, smanjuje duljinu i izdužuje, ali to smanjenje je postotak od prethodni odjeljak ne može prijeći određenu granicu, koja se kreće od 20 do 30% u prvim kanalima. U posljednjoj ćeliji, a posebno u posljednjem kanalu, ova vrijednost ne prelazi 15%, jer u njoj želite dobiti točnost konture, a zatim pokušajte ne potisnuti višak cilindara. Dobra je praksa da je početni dio ingota najmanje 10 puta veći od onog gotovog laminata kako bi se sirovina mogla komprimirati i strojno obrađivati ​​kako bi se laminatu dala potrebna mehanička svojstva.

Osim toga, vruće valjanje povezano je s oksidacijom metalne površine zrakom. Stoga se toplo valjani lim može lako razlikovati od hladno valjanog lima po prisutnosti kamenca.

Toplo valjani lim je jeftiniji, hladno valjani - bolji

Što je rezultat? Nakon vrućeg valjanja metal je manje ravnomjeran, postoje razlike u debljini, a postoji i štetni kamenac. Hladno valjani je lišen ovih nedostataka, ali će koštati znatno više.

Što odabrati? Odgovor ovisi o aplikaciji. Ako nema povećanih zahtjeva za kvalitetom površine, ako kamenac ne utječe na potrošačka svojstva budućeg proizvoda, onda je sasvim moguće proći s toplo valjanim materijalom. Što se tiče čvrstoće i izdržljivosti, razlika je potpuno beznačajna.

Postoji još jedna točka koju treba uzeti u obzir pri odabiru. Zbog tehnološke značajke proizvodnja ne proizvodi i ne prodaje toplo valjani metal debljine manje od 0,5 mm. Rijetko se može naći i hladno valjani lim velike debljine, jer za takvim proizvodima zapravo nema potražnje.

Učitavam...Učitavam...