5. Листовой прокат.

Листовая прокатка состоит из последовательного превращения слитка в обжатую заготовку (сляб) и далее в листы, рулоны или ленты листового материала, что служит заготовкой при листовой штамповке и др. Для листового проката применяют более тяжёлые слитки весом 10-18 тонн. Обжимной стан, т.е. слябинг, выпускает обжатые заготовки сечением от 500600 мм до 1500300 мм. В зависимости от способа производства и толщины листовой прокат подразделяется на три основных группы: горячекатаные толстые листы толщиной 4 мм и более, горячекатаные тонкие листы толщиной менее 4 мм и холоднокатаные листы всех размеров.⁴¹

Листовой прокат из стали и цветных металлов используется в самых разнообразных от­раслях промышленности. Поэтому листовую сталь часто подразделяют по назначению, так, например, свариваемая корпусная сталь судо­строения (ГОСТ 5521—76), горячекатаная толстолистовая конструк­ционная качественная углеродистая сталь толщиной от 4 до 14 мм и низколегированная сталь для котлостроения и сосудов, работающих под давлением (ГОСТ 5520—69), рулонная холоднокатаная сталь тол­щиной 0,02—4 мм и др.⁴²

В последние годы начали широко применять холодную прокатку для производства точных фасонных профилей. Холоднокатаный лист – самая высококачественная продукция, хотя себестоимость его выше, чем горячекатаного. Холодной прокаткой изготавливают лист и ленту из стали всех классов, цветных металлов (алюминия, титана, медных сплавов) и тугоплавких сплавов.

В современных цехах листовую сталь производят рулонным методом. Смотанный в рулоны лист поставляется потребителям, производящим размотку и разрезку листов на требуемые по длине размеры. Полистный способ устарел и остался лишь для толстых листов ответственного назначения. Рулонный способ позволяет создавать непрерывные процессы с полной механизацией и автоматизацией всех операций в потоке. Исходной заготовкой служит горячекатаный лист или лента (подкат).⁴³Перед холодной прокаткой рулоны горячекатаной листовой заготовки сначала разматывают для травления (обычно серной кислотой), чтобы снять окалину. Холодная прокатка, как правило, производится на непрерывных станах, состоящих из трёх или пяти четырёхвалковых клетей, или на одноклетьевых реверсивных станах. При этом удельное давление на валки очень велико (до 2000МПа) и жёсткость клетей обеспечивает незначительные величины прогиба валков. После холодной прокатки листы отжигают для наклёпа, затем дрессируют и разрезают. Дрессировкой называют операцию холодной прокатки с малыми (=0,55%) обжатиями для правки и получения гладкой (иногда зеркальной) поверхности и некоторого наклёпе для повышения предела текучести.⁴⁴

6. Трубный прокат.

В соответствии с ГОСТом трубы, изготовляемые на прокатных станах, подразделяются на две группы:

• бесшовные

• сварные (со швом).

Сварные трубы являются более дешёвыми и применяются во всех случаях, не требующих высокого внутреннего давления (водопровод, воздухопровод, газо- и нефтепровод). У сварных труб материал в зонах термического влияния, примыкающих к сварному шву, имеет пониженные свойства. Бесшовные трубы отличаются большей прочностью, жаропрочностью, точностью размеров и лучшим качеством поверхности, т.е. они превосходят сварные по механическим, физическим и эксплуатационным свойствам., но значительно дороже.⁴⁵

Станы для производства сварных труб – трубосварочные - представляют систему машин для сгибания (формовки) заготовки в трубу и последующей сварки (печной, электродуговой или электроконтактной).⁴⁶При производстве сварных труб сначала из полосы гибкой в нескольких парах валков получают заготовку, соединённые кромки которой сваривают различными видами сварки.⁴⁷Обычно используется следующие способы сварки труб:

• контактная сварка, при помощи которой изготовляют прямошовные трубы методом сопротивления, а спиральные – автоматической дуговой сваркой под слоем флюса

• сварка с нагревом ТВЧ.

Сварка труб с прямым швом производится на специальных трубозагибочных и электросварочных автоматах. Нагрев стыка трубной заготовки при контактной сварке осуществляется электрическим током, а необходимое для сварки давление производится боковыми роликами. Контактной сваркой способом сопротивления изготовляют трубы диаметром до 700 мм. Для сварки сопротивлением применяют ток 60-150 тыс. А при напряжении 5-10 В скорость сварки в среднем составляет 13,5-15 м/мин. При сварке токами высокой чистоты, металл нагревают индукционным током и затем заготовку сваривают с применением давления или плавления. Заготовка для труб большого диаметра сворачивается в спираль и сваривается спиральным швом. Сварные трубы со спиральным швом изготовляют диаметром до 2520 мм автоматической сваркой под слоем флюса со скоростью до 300 м/час.⁴⁸

Сортамент бесшовных труб характеризуется диаметром (чаще наружным) и толщиной стенки. По диаметру бесшовные трубы поставляются от 650 мм до нескольких миллиметров с толщиной стенки от 75 мм до десятых долей миллиметра.⁴⁹

По способу производства бесшовные трубы делят на:

• горячекатаные

• холоднокатаные.

Общая схема производства горячекатаных труб:

1. прошивка отверстий заготовки

2. получение прокаткой на станах толстостенной гильзы

3. прокатка этой гильзы на валках с вогнутым профилем и вставленной внутрь оправкой.⁵⁰

Горячекатаные трубы производят двумя методами – прокаткой и прессованием.

1. Для получения бесшовных труб прокаткой цилиндрические слитки поступают на прошивные станы поперечно-винтовой прокатки, где в заготовке при обжатии её в валах вскрывается полость, колибруемая пробкой (оправкой). В результате получается бесшовная гильза, которая затем обрабатывается на трубопрокатном стане многократной последовательной продольной прокаткой в валах с калибрами постоянного сечения или методом возвратно-поступательного движения в обжимных валах переменного сечения.

2. Разнообразные профили из цветных металлов и сплавов получают прессованием, при котором нагретый слиток, помещённый в контейнер, продавливается пуансоном через матрицу на мощном горизонтальном гидравлическом прессе; поскольку пример относится к прессованию трубы, то пуансон несёт иглу для формирования отверстия.⁵¹Прессованные изделия более точные, чем катанные. Прессованием получают прутки диаметром от 5 до 10мм, трубы с наружным диаметром от 20 до 400 мм и толщиной стен от 1,5 до 12 мм. Благодаря гибкости процесса, лёгкости переналадки оборудования прессование является экономически более выгодно, чем прокатка при малых сериях изделий в мелкосерийном производстве.

Различают:

• прямое прессование

• обратное прессование.

При обратном прессовании металл, заложенный в матицу, при нажатии на пуансон выдавливает металл через отверстие в самом пуансоне.⁵²

Однако геометрическая точность и чистота поверхности горячекатаных труб не всегда удовлетворяют потребителей и всегда уступают холоднокатаным. Так, допуски по диаметру горячекатаных труб в два раза повышают допуски для труб холоднокатаного производства, а допуски по толщине стенки для холоднокатаных труб практически на порядок меньше. Получение труб повышенной геометрической точности и качества поверхности, в том числе малого диаметра и тонкой стенкой, осуществляют холодной прокаткой или холодным волочением. В большинстве случаев комбинируют оба способа: холодной прокаткой осуществляют утонение стенки до требуемой величины и далее волочением уменьшают диаметр до нужного размера.⁵³