Walcowanie na gorąco i na zimno. Blacha zimnowalcowana i gorącowalcowana: jaka jest różnica, a co jest lepsze

Walcowanie jest metodą ciśnieniową obróbki metali i ich stopów, polegającą na wykorzystaniu ich plastyczności. Walcowanie odbywa się na specjalnych maszynach - walcarkach, przepuszczając zimny lub nagrzany metal w szczelinę między obracającymi się walcami. Wynikiem tego przetwarzania jest wyroby gotowe: kształtowniki i blachy walcowane, kształtowniki, rury i półfabrykaty do dalsze przetwarzanie ciągnienie, kucie, tłoczenie i cięcie.

W przypadku cylindrów ze stali szybkotnącej maksymalne wartości normalnych naprężeń termicznych znajdują się na powierzchni cylindra, a termiczne naprężenia ścinające są maksymalne na granicy faz. W przypadku cylindrów ze stali szybkotnącej normalne naprężenia termiczne mają maksimum na powierzchni zewnętrznej. Z drugiej strony naprężenia rozciągające są maksymalne na granicy. Wartości naprężeń ścinających są pomijalne w porównaniu do normalnych naprężeń termicznych.

Dla normalnych naprężeń termicznych wzdłuż osi maksymalne wartości rozciągania i ściskania znajdują się na aktywnej części cylindra. Ekstremalne wartości termicznych naprężeń ścinających znajdują się na części brzegowej związanej z obwiednią. Można zatem stwierdzić, że na poziomie części powierzchniowej ryzyko pogorszenia zmęczenia cieplnego jest duże.

walcowanie metali towarzyszy zmiana kształtu i zmniejszenie powierzchni Przekrój obrabiany przedmiot - zmniejsza się jego grubość, a zwiększa się długość i szerokość. Innymi słowy, podczas ściskania obrabiany przedmiot jest ciągnięty i poszerzany. Wielkość zmiany pierwotnej długości (współczynnik rysowania) zwykle mieści się w zakresie 1,1-1,6. Kształt przekroju gotowego wyrobu walcowanego nazywamy jego profilem, a zestaw profili inny rozmiar- zakres.

Maksymalne wartości uzyskanych naprężeń termicznych to te, które są skierowane wzdłuż osi. W przypadku czterech rodzajów materiałów stosowanych do produkcji walców do walcowania na gorąco, obszary, w których normalne naprężenia termiczne są skrajne, to powierzchnia zewnętrzna i granica faz, a naprężenia ścinające są pomijalne.

W większości rozważanych przypadków normalne naprężenia termiczne wzdłuż osi są znacznie większe niż naprężenia względem osi. Dochodzimy do wniosku, że zachowanie tych cylindrów w zakresie zmęczenia cieplnego jest ograniczone. W przypadku pozostałych trzech materiałów zmiana naprężeń termicznych jest niewielka.

W zależności od temperatury obrabianego metalu walcowanie dzieli się na gorące, zimne i ciepłe. Walcowanie na gorąco stal i metale nieżelazne odbywa się po podgrzaniu do temperatury kucia. Głównym wolumenem wszystkich produkowanych wyrobów walcowanych (walcowanie blach, walcowanie rur i profili, walcowanie kul i walcówki) jest walcowanie na gorąco. walcowanie na zimno służy do uzyskiwania cienkich (mniej niż 6 mm) blach i taśm z półfabrykatów wykonanych metodą walcowania na gorąco.

Ekstremalne wartości naprężeń termicznych na bliższej części interfejsu są niewielkie w porównaniu do tych mierzonych na powierzchni. Mierzone na każdym materiale, a także ich znormalizowane wartości w stosunku do maksymalnych naprężeń rozciągających przy rozciąganiu. Określiliśmy również współczynnik Eickelberga, który określi granice pękania walców zwijanych.

Z numerycznej analizy naprężeń termicznych w cylindrach do walcowania na gorąco możemy wywnioskować, co następuje. Dla czterech użytych materiałów; Koncentrację naprężeń termicznych obserwuje się w dwóch strefach cylindra, którymi są zewnętrzna powierzchnia cylindra oraz granica między rdzeniem a powłoką.

Walce wykonane z utwardzanego żeliwa, stali węglowej lub stopowej mogą być zarówno gładkie (do walcowania blach), jak i kalibrowane strugami o określonym profilu na powierzchni bocznej (do stali profilowanej); dwa sąsiednie strumienie pary rolek tworzą kaliber.

Powiązane artykuły

Krata metalowa
Łatwo instalowane kraty spawane i prasowane są szeroko stosowane w budownictwie przemysłowym i cywilnym. Z tego trwałego i wytrzymały materiał wykonujemy wiadukty, mosty dla przejazdów oraz ścieżki spacerowe; podesty i schody do konserwacji sprzęt technologiczny, sieci inżynieryjne, jednostki; schody ewakuacyjne.

:. Z czterech użytych materiałów; tylko cylindry ze stali szybkotnącej generują niskie znormalizowane normalne naprężenia. Porównując współczynniki Eickelberga czterech użytych materiałów, tylko cylindry ze stali szybkotnącej mają najlepszą odporność na pękanie termiczne.

Na przedsiębiorstwa produkcyjne opracowano urządzenia wykończeniowe, które doprowadzają stal do idealnego stanu powierzchni do jej użytkowania i sprzedaży. W pierwszym etapie w zakładzie w procesie odlewania ciągłego uzyskuje się blachy, półfabrykaty i kwiaty. Te półprodukty przechodzą przez walcarkę do wymaganej wielkości. Jest to surowiec do produkcji arkuszy i wkładów, które są gotowymi wyrobami do sprzedaży na rynku.

Wynajem blach profilowanych
Produkcja profilowanych blach dachowych i ściennych metodą walcowania na zimno z cienkiej blachy stalowej ocynkowanej z lub bez kolorowej polimerowej powłoki ochronnej i dekoracyjnej. Ręczny, mobilny i zautomatyzowany sprzęt do produkcji tektury falistej kompletny zestaw zautomatyzowanej linii do wynajmu tektury falistej.

Operacja ciągnienia na zimno polega na przejściu pręta ze stanu walcowanego, gorącowalcowanego do formy, zmniejszając jego średnicę w celu rozciągnięcia i uzyskania pręta o sztywnych wymiarach. Jego wygląd zmodyfikowany o gładkiej powierzchni. Jego właściwości mechaniczne również ulegają zmianie pod wpływem tego rozciągania. Hartowanie to najbardziej oczywista zmiana właściwości mechaniczne. Pręty są wyprostowane tak, aby były jak najprostsze. Na końcu liny są sprawdzane, ważone, użebrowane, znakowane i wysyłane.

Przykłady: Stale nierdzewne są często rozciągane do średnicy. Produkty walcowane lub walcowane z kruszonej stali. Operacja zdzierania jest operacją czyszczenia wiórów, której celem jest usunięcie jej warstwy powierzchniowej ze stali w stanie walcowania na gorąco. Są dwa cele mocowania.

Blacha stalowa
Trzy główne grupy wyrobów z blachy: blachy grube walcowane na gorąco o grubości 4 mm lub większej, walcowane na gorąco cienkie arkusze blachy zimnowalcowane wszystkich rozmiarów o grubości do 4 mm oraz blachy ocynkowane zimnowalcowane znajdują najszersze zastosowanie w prawie wszystkich gałęziach przemysłu, budownictwie przemysłowym i cywilnym.

Aby uzyskać wykończenie powierzchni bez wad naskórka wynikających z odlewania lub walcowania produktu. uzyskanie cech geometrycznych i wymiarowych, które przekraczają cechy geometryczne i wymiarowe surowców. Zatem operacja obierania jest operacją zaklejania, której celem jest zmniejszenie wad owizacji, które mogą wynikać z operacji walcowania.

Przed kruszeniem najpierw montuje się pręty. Przechodzą przez tokarka do obierania, gdzie batonik rozwija się bez obracania wewnątrz obracającej się głowicy zawierającej kilka narzędzia tnące. Następnie są kruszone, przechodząc przez skrzynię rolkową, aby poprawić ich wyprostowanie. Zabieg ten ma na celu zmniejszenie owalizacji i falistości wynikających z peelingu.

Produkcja okuć budowlanych
Zbrojenie typ pręta o gładkiej powierzchni o przekroju okrągłym i falistej powierzchni o regularnym i półksiężycowatym europejskim profilu okresowym, otrzymanej przez walcowanie na gorąco ze stali węglowej i niskostopowej, zbrojenie z drutu budowlanego, siatki, liny i splotki do produkcji konstrukcje żelbetowe– produkcja i klasyfikacja.

Dodatkowo fale, które są paskami na prętach, są sposobem na rozpoznanie tego proces produkcji. W przeciwieństwie do naprężania, metoda ta nie powoduje utwardzenia powierzchni, ale może powodować powtarzające się wycie, które powodują, że pręty są mniej trwałe niż naprężenie, ale pozostawiają materiał wolny od zanieczyszczeń lub wad powierzchniowych.

Szlifowanie to operacja obróbki przeznaczona do usuwania materiału przez szlifowanie w celu uzyskania wykończenia powierzchni o bardzo twardych wymiarach. Mówimy o prostowaniu cylindrycznym między punktami lub bez centrowania i prostowania na płaskich powierzchniach.

Asortyment blach
Stal metalowa blacha, uzyskiwany w procesie walcowania na gorąco lub na zimno i dostarczany m.in. w postaci pojedynczych pasów, blach profilowanych – tektury falistej, taśm i rolek, pozostaje być może jednym z najpopularniejszych materiałów w produkcja przemysłowa, budownictwo przemysłowe i cywilne.

Stale kortyzowane dostarczane w opakowaniach transportowych są często zabezpieczone na powierzchni papierem lub olejem, który je pokrywa. Zapewnia to skuteczna ochrona przed korozją. Wykonany jest za pomocą tak zwanej walcarki, urządzenia składającego się z co najmniej dwóch bardzo mocnych cylindrów żelaznych lub stalowych ułożonych poziomo na równoległych osiach, umieszczonych w stałych okuciach zwanych klatkami, które obracają się w kierunku przeciwnym do ciągnika.

Jeżeli do przestrzeni między dwoma cylindrami zostanie wprowadzony stosunkowo pośredni materiał, taki jak gorące żelazo, będzie on ciągnięty przez tarcie i zmuszony do przyjęcia kształtu przestrzeni między dwoma cylindrami. Najstarszy projekt młyna jest autorstwa Leonarda da Vinci, dlatego warto rozpoznać, że jako pierwszy zidentyfikował znaczenie tego narzędzia dla obróbki metalu: jest to walcarka do blach cynowych, zaczynając od naczyń o szerokości około 30 cm, z twardym brązem cylindry, które mają „żelazną duszę” .

Blacha to najpopularniejszy rodzaj walcówki, który znajduje zastosowanie w prawie wszystkich gałęziach przemysłu maszynowego i innych. Otacza nas wszędzie – od klamry pasa po obudowę pociągu dużych prędkości, od przyczepy w kopalni węgla po statek kosmiczny. Jeśli mówimy o metalu „żelaznym”, należy rozróżnić blachy zimnowalcowane i gorącowalcowane. Prostemu laikowi różnica między nimi nie wydaje się tak znacząca, ale w niektórych przypadkach jest fundamentalna.

Jak widać z rysunku, Leonardo miał również zasadę, która była praktycznie stosowana tylko w ostatnie lata, czyli laminat z czterema zachodzącymi na siebie cylindrami, ale tylko dwie rośliny posłużą do przenoszenia materiału, natomiast dwie zewnętrzne posłużą do wytrzymania sił.

Pierwszy praktyczne użycie walcarki zostały wykonane do metali innych niż żelazo, a zwłaszcza do ołowiu, stawu itp. Które można łatwo zdeformować nawet w chłodne dni. Inni podążają za zwierzętami lub energią hydrauliczną. Również później cięcie blachy odbywało się w specjalnym młynie, w którym walce, a nie płaszczyzny, składały się z szeregu połączonych ze sobą krążków szachowych: blachę wkładano między te krążki.

Osoba, która musi kupić blachę stalową, powinna wiedzieć, czym różnią się te dwa rodzaje, aby nie stracić dodatkowych pieniędzy i uzyskać materiał, który mu odpowiada. Profesjonalista od dawna zna te informacje, ale nie będzie nie na miejscu, aby odświeżyć swoją pamięć. A dla tych, którzy mają do czynienia z walcowaniem metalu po raz pierwszy lub sporadycznie, ta informacja z pewnością będzie nowa.

W tym czasie młyny zostały ulepszone. W przypadku cylindrów gładkich przeznaczonych tylko do produkcji blach zastąpiono cylindry kształtowe, zdolne do produkcji części o największej ilości Różne formy. Laminowanie metali żelaznych. Laminowanie na gorąco. - Przeprowadzone zgodnie z ogólną procedurą, o której mowa powyżej. Rolki frezujące wykonują rowki wykopane w normalnym kierunku do ich osi podłużnej, odtwarzając żądany kontur. Pod presją przychodzi do praktyki, zajmuje dokładnie całą przestrzeń, przez którą musi przejść, a także rozprzestrzenia się.

Jak sama nazwa wskazuje, różnica między tymi rodzajami produktów walcowanych wynika ze sposobu ich wytwarzania. Ma to jednak poważny wpływ na ich cechy i obszary zastosowania.

Różnice w produkcji

Aby uzyskać blachę, obrabiane przedmioty („płyty”) są kolejno przepuszczane przez kilka rolek, które stopniowo zmniejszają grubość pręta, jednocześnie rozciągając go wzdłuż i wszerz. Walcowanie można wykonać na zimnym lub gorącym metalu.

Po wielokrotnych przejściach i kolejnych przekształceniach przekrojów przybiera ostateczną formę. Jak widać, pierwszym celem laminowania wlewka jest zmniejszenie jego przekroju i jednoczesne zwiększenie jego długości w celu uzyskania określonego profilu szybciej i dokładniej niż byłoby to możliwe przy kuciu pod hamakiem. Obie operacje są w rzeczywistości podobne, ale podczas kopania nacisk wywierany na pręt i jego progresja jest przerywana, nacisk i posuw są ciągłe i stałe.

Im mniejszy kształt formy, która podczas walcowania wciska żelazo do odkuwki lub średnicy cylindra, tym większe jest ciśnienie odkształcenia pręta. Im ostrzejsze narzędzie szermierza i im mniejsze cylindry, tym bardziej pozioma część może być użyta do wydłużenia wędki pod względem jej długości i mniej siły potrzebnej do zmiany przekroju. Dlatego małe i szybkie cylindry przyczyniają się do wydłużenia, duże i z małą szybkością rozszerzania. Podczas laminowania należy odpowiednio wyregulować wydłużenie i rozszerzanie, którym poddawany jest pręt, ponieważ jeśli wydłużenie jest nadmierne, żelazo nie wypełnia całego uformowanego kanału, jeśli w przypadku uszkodzenia ma tendencję do powodowania pęknięć poprzecznych.

Może się wydawać, że ta zimna będzie tańsza, bo nie trzeba podgrzewać obrabianego przedmiotu, nie trzeba monitorować temperatury i podawać podwyższonej bezpieczeństwo przeciwpożarowe. Ale nie jest. zimny metal odpowiednio mniej plastyczny, do jego toczenia konieczne jest użycie bardziej wytrzymałego i potężne maszyny. Dodatkowo, aby zlikwidować naprężenia w metalu po walcowaniu na zimno, trzeba go jeszcze rozgrzać – wypalić, a także sprasować. Dlatego arkusz walcowany na gorąco będzie kosztował mniej niż podobny produkt walcowany na zimno.

Rozmiary cylindrów jako ich opór odkształcenie poprzeczne zmienia się proporcjonalnie do średnicy sześcianu, muszą być niezwykłe, ponieważ siły, które są zmuszone wytrzymać, a czasem większe niż oczekiwano, przy przejściu zimnego wlewka. Ponadto wartość ciśnienia, jaką można podać prętowi w celu jego odkształcenia, zależy od wielkości cylindrów, a zatem, w zależności od ich średnicy, może zapewnić mniej lub bardziej oszczędność w liczbie kroków, z jaką strona może uzyskać określoną profil.

Ponadto, gdy dwa cylindry nie mogą poruszać się w kierunku pionowym, grubość pręta nie powinna przekraczać połowy odległości między tymi dwoma środkami. Zwiększenie średnicy cylindrów zwiększa ich prędkość obwodową i większe naprężenia ścierne działające na pręt. Im cieńszy laminat i tym dłużej musi być na swojej prędkości, aby uniknąć nadmiernego wychłodzenia.

Ale są problemy z walcowaniem na gorąco. Stal jako materiał polikrystaliczny ma niejednorodną strukturę. W związku z tym, nawet w ramach tej samej wytrzymałości przedmiotu obrabianego, ciągliwości, pojemności cieplnej i elastyczności zmieniają się. Warto również pamiętać, że technicznie niemożliwe jest zapewnienie równomiernego nagrzewania przedmiotu obrabianego. Cieplejszy obszar będzie łatwiej toczyć niż zimniejszy. W rezultacie występują różnice w grubości, szerokości, które zwiększają się dopiero po ostygnięciu arkusza.

Średnia prędkość wyrażona w metrach na sekundę dla walcarek nieodwracalnych zmienia się w następujących granicach wraz ze zmianą średnicy cylindra. W walcarkach ciągłych i walcarkach automatycznych prędkość może być jeszcze wyższa, ponieważ żelazo jest automatycznie wprawiane w ruch w poszczególnych stopniach.

Przy każdym przejściu w kanałach pręt, pod wpływem wywieranego na niego poprzecznego nacisku, zmniejsza swoją długość i wydłuża się, ale zmniejszenie to stanowi procent Poprzednia sekcja nie może przekroczyć pewnego limitu, który w pierwszych kanałach waha się od 20 do 30%. W ostatniej komórce, a szczególnie w ostatnim kanale, ta wartość nie przekracza 15%, bo w tym chcesz uzyskać dokładność konturu, a potem starać się nie tłumić nadmiaru cylindrów. Dobrą praktyką jest, aby początkowa część wlewka była co najmniej 10 razy większa niż gotowego laminatu, aby surowiec można było sprasować i poddać obróbce mechanicznej, aby nadać laminatowi wymagane właściwości mechaniczne.

Ponadto walcowanie na gorąco wiąże się z utlenianiem powierzchni metalu powietrzem. Dlatego arkusz walcowany na gorąco można łatwo odróżnić od arkusza walcowanego na zimno po obecności zgorzeliny.

Blacha gorącowalcowana tańsza, zimnowalcowana – lepsza

Jaki jest wynik? Po walcowaniu na gorąco metal jest mniej równy, występują różnice w grubości, a także występuje szkodliwa zgorzelina. Walcowanie na zimno jest pozbawione tych mankamentów, ale będzie kosztować znacznie więcej.

Co wybrać? Odpowiedź zależy od aplikacji. Jeśli nie ma zwiększonych wymagań dotyczących jakości powierzchni, jeśli zgorzelina nie wpływa na właściwości konsumenckie przyszłego produktu, to całkiem możliwe jest obejście się materiałem walcowanym na gorąco. Pod względem wytrzymałości i trwałości różnica jest zupełnie nieznaczna.

Przy wyborze należy wziąć pod uwagę jeszcze jeden punkt. Z powodu cechy technologiczne produkcja nie produkuje i nie sprzedaje blach gorącowalcowanych o grubości mniejszej niż 0,5 mm. Rzadko też zdarza się znaleźć blachę walcowaną na zimno o dużej grubości, ponieważ w rzeczywistości nie ma zapotrzebowania na takie produkty.

Ładowanie...Ładowanie...