2.1.1 Прокатка

Более 80% производимой стали и около 50% цветных металлов перерабатывается прокаткой. Таким способом (рис.7) получают длинные заготовки определенного профиля - сортамент. Эти изделия служат заготовками для производства различных деталей машин или имеют собственное применение - трубы, рельсы, профили для строительных конструкций.

Обработка давлением обеспечивает изменение формы, а, следовательно, и размеров заготовок из различных материалов.

Наиболее распространенным способом изготовления сортовых, листовых и трубных изделий является прокатка.

Прокаткой получают листовой материал, который после дальнейшей обработки применяется для производства корпусов судов, машин, самолетов и т.д.

Поскольку пластическая деформация сопровождается деформационным упрочнением, при котором увеличивается прочность, но снижается пластичность, а термическая обработка может это упрочнение снижать, то становится ясным, что конечные свойства обрабатываемых заготовок зависят от последовательности и интенсивности выполнения различных операций на всех стадиях прокатки.

Поведение материалов под нагрузкой зависит и от скорости ее приложения. Поэтому, детали из высокопрочных материалов целесообразнее изготавливать относительно более медленными, но менее локализованными по нагрузке методами прессования. При этом могут быть получены и более сложные по своей форме их профили.

Прокатка осуществляется на вальцовых станах, а прессование на прутковых и трубных прессах.

При уменьшении внешних размеров изделий и заготовок возрастают относительные затраты на перемещение исполнительных механизмов прокатного и прессового оборудования.

Из рассмотрения упомянутых факторов следует, что для изготовления малогабаритных по сечению изделий, более целесообразно использовать волочение, при котором затраты энергии на перемещение исполнительных механизмов не очень велики.

Рис. 7.

Оборудование - прокатные станы.

Станы для производства заготовок для последующего получения сортамента называются блюминги, а для производства заготовок под последующий листовой прокат - слябинги. В качестве заготовок на этих станах используются слитки. Естественно, что для снижения расхода энергии рационально прокатывать слитки в горячем состоянии, после разливки металла и его затвердевании. Поэтому такие станы обычно устанавливаются на металлургических комбинатах, производящих (варящих) сплав (сталь).

Технологические возможности прокатки

1.Возможна прокатка только пластичных металлов в горячем или холодном состоянии (фольга является продуктом прокатки чистого алюминия в холодном состоянии).

2.Форма. Форма (рис.8) может быть достаточно сложной, но существуют существенные ограничения, связанные с условиями прохода металла через прокатные валки. Трудно получить поверхности перпендикулярные осям прокатных валков, поэтому необходимо предусматривать специальный наклон таких стенок.

Трудно или иногда невозможно получать профили сортамента с закрытыми, замкнутыми поверхностями.

3. Размеры. Диапазон размеров (толщин) прокатываемого металла довольно широк. От толстолистового проката (>200мм) до фольги толщиной до 0,001мм.

4.Точность. Если при прокатке в горячем состоянии точность составляет десятые доли мм, что сооответствует 12-14 квалитетам точности, то при прокатке без нагрева точность может быть существенно выше и при прокатке фольги достигает тысячных долей милиметра.

5.Шероховатость. Также зависит от наличия нагрева и при горячей прокатке шероховатость существенно выше (до Rz 320), при холодной же прокатке (фольга) может быть получена весьма низкая шероховатость (менее Ra0,63).

Рис.8