Получение стали из чугуна в кислородном конверторе.

5. Электрический нагрев заготовок перед омд. Электронагревательные устройства (установки).

Нагрев заготовок производится с целью уменьшения сопротивления деформированию. Нагрев металла для горячей обработки производится в пламенных и электрических печах.

Электрические печи для безокислителъного нагрева металлов бывают камерные и ме­тодические. В камерных печах температура одинакова на всём рабочем пространстве. В ме­тодических печах нагрев заготовок осуществляется постепенно по заданному режиму. Кон­тактные электронагреватели применяются для нагрева током большой силы (при малом на­пряжении), проходящим через нагреваемую заготовку, которая в данном случае служит со­противлением. Заготовка нагревается очень быстро, что обеспечивает высокую производи­тельность и небольшую потерю тепла (к.п.д. установки 70-80%). Индукционный нагрев про­изводится с помощью индукционного электронагревателя, состоящего из закрытого общим кожухом индуктора, в котором нагреваются заготовки, и монтируемой под ним батареи кон­денсаторов. Помещённый внутри индуктора металл нагревается под действием магнитного гистерезиса и возбуждаемых в нём вихревых токов. Высокий к. п. д. (60-70%) индукционного нагревателя достигается подбором тока соответствующей частоты.

По сравнению с нагревом заготовок в других печах или индукционном нагреве резко сокращается (в 15-20 раз) время (при подборе соответствующих частот стальная заготовка диаметром 40 мм нагревается до ковочной температуры за 30-35 с), слой окалины уменьшает­ся в 4-5 раз, обезуглероженный слой практически отсутствует, уменьшается угар металла, улучшаются условия труда (отсутствие облучения от нагревательных печей, бесшумность на­грева и др.). При контактном и индукционном нагреве опасность образования трещин отпада­ет, так как под действием возникающего в самом металле тепла получается более равномер­ный нагрев.

Перед ОМД металлы и сплавы нагревают, чтобы увеличить пластичность и уменьшить сопротивление деформированию.

В процессе нагрева на поверхности заготовки образуется окалина, а под ней располага­ется слой обезуглеродного Ме. Толщина слоя, образующейся окалины, зависит от продолжи­тельности нагрева, от хим. состава сплава, от температуры. Меньшее окалинообразование происходит при нагреве заготовок в электроустановке.

При нагреве нельзя допускать перегрева заготовок (перегрев устраняется отжигом) и пережога (брак окончательный - заготовки идут на переплав).

Нагрев осуществляют в пламенных печах (камерных, методических) и в электронагре­вательных устройствах (контактных, индукционных).

Прокатное производство.

Прокаткой называется процесс деформирование Ме путем его сжатия между вращаю­щимися валками прокатного стана.

Прокатка - это первичная обработка стальных слитков. Прокатка осуществляется с на­гревом заготовок. Не нагреваются заготовки на завершающих операциях. В зависимости от расположения заготовки и валков различают 3 вида прокатки:

1. Продольная.

Оси валков заготовки валки вращаются в разные стороны. Заготовка за счет трения втягива­ется в зазор между валками и движется поступательно вдоль своей оси. При гладких валках получают листы; если волки имеют ручьи, то получают сортовой прокат.

2. Поперечная.

Валки имеют цилиндрическую форму. Оси валков оси заготовки. Валки вращаются в од­ну сторону, заготовка в противоположную и поперечным вталкивается в зазор между вал­ками. В результате уменьшается поперечная сеч. Заготовки на длине приблизительно равной длине валка.

3. Поперечно-винтовая.

Оси валков располагаются под углом друг к другу и к заготовки, благодаря чему заготовка кроме вращающего движения имеет поступ. Этим способом получают бестовные трубы, тела вращения (шары).

Прокатный стан различают:

• по назначению (листовые, сортовые);

• по количеству волков (2-х, 3-х-волковые и т.д.)

• по количеству рабочих клетей и схеме из расположения.

Волочение. Прессование. Ковка, операции свободной ковки. Оборудование.

Штамповка, объемная и листовая.

Волочение - это процесс деформирования металла путем его протягивания через отверстия в волоке, имеющее меньшее поперечное сечение, чем заготовка. В результате волоче­ния поперечное сечение заготовки уменьшается и принимает форму сечения отвер­стия волоки, увеличивается длина заготовки, изделия получают точные размеры и чистую гладкую поверхность.

Волочение единственный способ получения проволоки с = 0,006 мм. При волочении инструментом является волочильная матрица, оборудованием - во­лочильные станы: 1) цепные и 2) барабанные.

Прессование - это процесс горячего деформирования Ме путем выдавливания его из замкну­той плоскости контейнера через отверстия в матрице.

Прессование различают прямое и обратное. При прямом прессовании больше уси­лий, более чистая поверхность, но больше отходов Ме. При обратном прессовании меньше усилий, меньше отходов Ме, но на поверхности можно видеть следы литого Ме. При прессовании получают профили различных сечений, трубы, трубки.

Ковкой - называют процесс горячего деформирования Ме с помощью байков или другого инструмента на молоте или прессе. Течение Ме при ковке ограничено в направле­нии движения инструмента.

С помощью ковки получают фасонные заготовки для последующей механической обработки, которые, называя поковками. Поковки имеют высокие механические свойства. Их масса может составлять от 50г. до 250т. (волы, скобы, крюки, волы прокатных станов).

Ковка.

Ковкой называют процесс горячей обработки давлением, при котором путем многократного действия универсального подкладного инструмента или бойков ме­талл заготовки пластически деформируется, постепенно приобретая заданные фор­му, размеры и свойства.

Ковкой получают поковки с массой от десятков граммов до сотен тонн для изго­товления деталей машин резанием. Мелкие поковки с массой менее 50 кг и Средние поковки с массой 50 - 400 кг в единичном и мелкосерийном производствах выпол­няют ковкой, поскольку их изготовление штамповкой экономически нецелесообразно из-за высокой стоимости и длительности изготовления штампов. Для изготовле­ния поковок используют слитки, блюмы и сортовой прокат.

Различают ковку ручную, применяемую иногда при мелких ремонтных работах и выполняемую с помощью наковальни и кувалды, и машинную, осуществляемую с помощью молотов и прессов.

Применяемый для обработки кузнечный инструмент разделяют по функ­циональному назначению на основной (рис. а); т.е. непосредственно деформи­рующий металл, и вспомогательный (рис. б), предназначенный для удержания заго­товки и манипулирования ею в процессе ковки.

Основные операции ковки - осадка, протяжка, пробивка, прошивка, гибка, скру­чивание, отрубка и кузнечная сварка.

Инструмент, применяемый при ковке:

а — основной: 1 — бойкх; 2 — обжимки;

3 — раскатка; 4 — топоры; 5 — прошивки.

б — вспомогательный: 1 — патрон; 2 — вилка; 3 – клещи.

Осадка — уменьшение высоты заготовки при увеличении площади ее поперечно­го сечения ( рис. а). Осадку производят бойками или осадочными плитами. Осадку применяют для получения поковок с большими поперечными сечениями из загото­вок меньшего поперечного сечения (поковки шестерен, дисков и т.п.), перед про­шивкой отверстия или перед протяжкой для увеличения укова или размеров поков­ки. Высадка - осадка части заготовки (рис. б).

Протяжка (рис. в) - удлинение заготовки или ее части за счет уменьшения пло­щади поперечного сечения. Она осуществляется последовательными обжатиями от­дельных, примыкающих друг к другу участков заготовки при ее подаче вдоль оси.

Ковкой - называют процесс горячего деформирования Ме с помощью байков или другого инструмента на молоте или прессе. Течение Ме при ковке ограничено в направле­нии движения инструмента.

С помощью ковки получают фасонные заготовки для последующей механической обработки, которые, называя поковками. Поковки имеют высокие механические свойства. Их масса может составлять от 50г. до 250т. (волы, скобы, крюки, волы прокатных станов).