Nove tehnologije u proizvodnji valjaka. Savremene tehnologije za proizvodnju valjanih proizvoda i formiranje strukture i svojstava

Suština metalurških ideja sa tehnološke tačke gledišta leži u formiranju optimalne strukture za određeni proizvod i u uticaju na sam proces formiranja strukture. Budući da je struktura metala određena sastavom i tehnologijom, oni se ne mogu razmatrati odvojeno, jer sastav čelika mora odgovarati tehnološkoj shemi.
Poznato je nekoliko uticaja na strukturu čelika:
- doping - promjena strukture;
- mikrolegiranje - uticaj na procese rasta zrna, rekristalizacije; disperzijsko stvrdnjavanje itd.;
- uvođenje u metal čestica koje mijenjaju procese formiranja strukture (na primjer, titan oksida);
- uticaj na proces kristalizacije (hlađenje, meka redukcija, itd.);
- toplotni i deformacioni efekti na metal u čvrstom stanju.
Ovaj materijal se uglavnom bavi efektima termičke deformacije na čelik u čvrstom stanju, uzimajući u obzir potrebne promjene u njegovom kemijskom sastavu.
Prva od primijenjenih tehnoloških shema za proizvodnju valjanog metala za elektrozavarene cijevi bilo je toplo valjanje, nakon čega čelik ima grubu strukturu i nizak nivo svojstava. Da bi se izašlo iz ove situacije, primijenjena je toplinska obrada (normalizacija ili stvrdnjavanje praćeno visokim temperiranjem).
Normalizacija ne pruža širok raspon svojstava čelika za cijevi (uglavnom kombinacije čvrstoće, hladno otpornosti i zavarljivosti). Kao rezultat metalurških istraživanja, formulisan je niz ideja o sastavu čelika: čelici sa karbonitridnim kaljenjem (na primjer, 16G2AF) i čelici kaljeni na zraku do martenzita (na primjer, 12Kh2G2NM) itd.
Kaljenje i kaljenje je već dvostruka toplinska obrada, koja je povezana s visokim troškovima i niskom produktivnošću. Osim toga, da bi se povećala kaljivost, potrebno je dodatno legiranje (dakle, povećanje cijene čelika).
Kaljenje velikih valjanih proizvoda je vrlo složen proces, jer je povezan sa rješavanjem problema nehomogenog hlađenja i savijanja metala. Inače, Chelyabinsk Profit http://cheliab-profit.ru/ prodaje slične proizvode.
Eksperimenti sa režimima vrućeg valjanja doveli su do stvaranja kontrolisanog valjanja, čiji je najvažniji rezultat rafiniranje zrna. Ideja KP se razvijala nekoliko decenija, što je dovelo do stvaranja različitih tehnoloških shema i odgovarajućih čeličnih kompozicija.
Razvoj tehnologije za ubrzano hlađenje valjanih proizvoda kontrolom faznih transformacija drastično je povećao mogućnosti termomehaničkog valjanja u pogledu čvrstoće, žilavosti, ispunjavanja posebnih zahtjeva, asortimana i namjene valjanih proizvoda.
Sporo hlađenje valjanih proizvoda omogućilo je uklanjanje difuzno pokretnog vodonika iz valjanih proizvoda, ublažavanje naprezanja i poboljšanje njegovog kontinuiteta i duktilnosti. Čini se da je ovo zadnja faza tehnologije i sve tehnološke operacije, od zagrijavanja za valjanje do hlađenja do gotovo ambijentalne temperature, regulirane su sa stanovišta optimizacije formiranja konstrukcije.
Stručnjaci JFE Steel Corporation (Japan) predložili su još jednu od mogućih tehnoloških radnji (između završetka ubrzanog hlađenja i početka sporog hlađenja), zagrijavanje valjanih proizvoda u struji (HOP tehnologija - termička obrada on-line proces) .
Shodno tome, nisu iscrpljene sve mogućnosti i mogu se pojaviti nove ideje.

25.11.2019

Drvo - proizvodi koji se dobijaju od trupaca uzdužnim testerisanjem. Delovi koji se dobijaju u prvoj fazi proizvodnje, dalje po potrebi...

25.11.2019

Svaki moderni čovjek prije ili kasnije mora odlučiti gdje će staviti kompjuterski sto. Procjenjujemo slobodan prostor u stanu i idemo naprijed - odaberite model, ...

25.11.2019

Pitanje gdje smjestiti tepihe u stanu nije ništa manje važno od mogućnosti odabira pravog tepiha. Ovaj članak će vam reći kako to učiniti....

25.11.2019

U svakoj industriji u kojoj se proizvode tečni ili viskozni proizvodi: farmaceutski, kozmetički, prehrambeni i hemijski – svuda...

25.11.2019

Do danas je grijanje ogledala nova opcija koja vam omogućava da očuvate površinu ogledala od vruće pare nakon poduzimanja vodenih postupaka. Hvala za...

25.11.2019

Barkod je grafički simbol koji prikazuje izmjenu crnih i bijelih pruga ili drugih geometrijskih oblika. Primjenjuje se kao dio obilježavanja ...

25.11.2019

Mnogi vlasnici seoskih stambenih imanja, koji žele stvoriti najudobniju atmosferu u svom domu, razmišljaju o tome kako pravilno odabrati ložište za kamin, ...

25.11.2019

Kako u amaterskoj tako i u profesionalnoj gradnji, profilne cijevi su vrlo popularne. Uz njihovu pomoć grade sposobne da izdrže teška opterećenja ...

25.11.2019

Čak i za potpune početnike, ako odete na službenu web stranicu, odmah će vam biti jasno da je ovdje sve jednostavno zasićeno uzbuđenjem, atmosfera je potpuno pogodna za igru....

Početni materijal za proizvodnju valjanih proizvoda su ingoti izliveni u kalupe - za mlinove za gredice, i za gotove valjane mlinove - blume, ploče i gredice, valjane i kontinuirano livene.

Prilikom upotrebe ingota, tehnološka shema valjanja predviđa sljedeće operacije: zagrijavanje ingota, valjanje na blooming ili slabbing, obrezivanje krajeva valjanog proizvoda i rezanje na rezane dužine. Dalje, ploče i veliki blomovi se šalju u gotove valjane mlinove, a dio bluma odlazi u mlinove kontinualne gredice (CWM), gdje se koriste za proizvodnju manjih gredica za mlinove malog presjeka i žice.

Kada se koriste kontinualno lijevane gredice (bloomi, ploče), nakon zagrijavanja ili predgrijavanja, one idu direktno u gotove valjane mljevene, zaobilazeći operacije rezanja gredica.

Ingoti se lijevaju od čelika, koji se dijele prema nizu karakteristika: po hemijskom sastavu, po načinu proizvodnje, po strukturi, po namjeni, po stepenu deoksidacije. Među njima, ugljični čelici običnog kvaliteta (GOST 380), visokokvalitetni ugljični čelici (GOST 1050) i niskolegirani konstrukcijski čelici (GOST 5058) zauzimaju najveći udio po težini.

Priprema sirovina za valjanje sastoji se od otklanjanja površinskih nedostataka i zagrijavanja. Uklanjanje površinskih nedostataka - zarobljenosti, pukotina, nemetalnih inkluzija itd., Vrlo je dugotrajna operacija. U starim radionicama na njoj je zaposleno i do 70% radnika. Izvodi se nožnim alatom, čišćenje abrazivnim točkovima, čišćenje vatrom, guljenje alatnih mašina itd.

Zagrijavanje metala prije valjanja vrši se u grijaćim bunarima, metodičkim pećima i pećima sa okretnim ognjištem. Glavna svrha zagrijavanja metala je povećati njegovu duktilnost i smanjiti otpornost na deformacije. Međutim, zagrijavanje može imati i neželjene posljedice - stvaranje kamenca, razugljičenje površinskih slojeva, pregrijavanje i sagorijevanje metala. A ako se posljednja tri mogu izbjeći promatranjem određenih režima, onda je u normalnim uvjetima stvaranje kamenca neizbježno i dovodi do gubitka od 1-2% metala ili više, kao i do pogoršanja kvalitete površine.

Temperatura zagrijavanja metala određena je temperaturnim režimom valjanja - temperaturom početka (t n) i kraja valjanja (t k). Obično se temperatura t n uzima 150-200 0 C ispod solidus linije dijagrama stanja legura gvožđe-ugljenik tako da temperatura tk leži u oblasti jednofaznog gama gvožđa, tj. u temperaturnom opsegu iznad transformacione linije. Obično za niske i srednje ugljične čelike t n = 1250 ... 1280 0 C, za visokougljične t n = 1050 ... 1150 0 C i t do 950 ... 1050 0 C.

Posljednjih godina, radi uštede energije i materijalnih resursa, poboljšanja kvaliteta valjanih proizvoda, prelaze na niskotemperaturno grijanje i valjanje.

9.1 Tehnologija proizvodnje poluproizvoda.

Poluproizvodi uključuju blume sa stranom presjeka 240…350 mm, gredice 50…240 mm, ploče debljine do 350 mm i širine do 2500 mm. Poluproizvodi se proizvode na mlinovima za blooming, slebing i gredice. Jednoćelijsko cvjetanje je najčešće. Prema promjeru rolni dijele se na male (Æ 850 ... 1000 mm), srednje (Æ 1050 ... 1170 mm) i velike (Æ 1200 ... 1500 mm).

Blooming može kotrljati i cvjetove i ploče, dok ploče mogu kotrljati samo ploče.

Mali blooming mlinovi se uglavnom koriste kao štandovi za nabijanje gredica i šinskih i grednih mlinova.

Na sl. 9.1. prikazana je šema bloominga 1300. Nalazi se u četiri raspona - peć (I), tabor ili glavni (II), mašina (III), otpad (IV) i podešavanje (V). Ingoti iz odseka za skidanje čelika čeličane se na željezničkim peronima dopremaju do peći, ingoti kipućeg čelika u ogoljenom stanju, a ingoti mirnog čelika u kalupima u stanju potkopanom od sprudova i bez isplativih proširenja.

Ingoti se ubacuju u grejne bunare (1) sa mosnom hvataljkom - regenerativnog ili rekuperativnog tipa. Zbog brojnih nedostataka svojstvenih regenerativnim bunarima (direktan kontakt plamena sa ingotom, neravnomjerno zagrijavanje, nedostatak reprezentativne točke za kontrolu temperature u ćeliji, itd.), češće se koriste bunari regenerativnog tipa.

Do 90% ingota se stavlja u bunare u vrućem stanju, što smanjuje vrijeme zagrijavanja ingota za oko polovicu i, shodno tome, potrošnju goriva i gubitak metala u skali.

U zavisnosti od temperature razlikuju se ingoti toplog spoja, toplog spoja i hladnog spajanja sa temperaturom iznad 800 0 C, od 400 do 800 0 C i ispod 400 0 C.

Iz bunara se zagrijani ingoti postavljaju hvataljkom na nosač ingota tipa šatla ili prstena (3). Šatlovi imaju ograničenu propusnost i predstavljaju usko grlo u tehnološkom lancu, posebno kada se snabdevaju ingotima iz daljih ćelija. Stoga su poželjniji nosači prstenastih ingota. Na prstenu su postavljena do 3…4 kolica koja se kreću brzinom do 6 m/s.

Bočnim potiskivačom (2) iz nosača ingota, ingoti se potiskuju na okretni sto, zatim na prijemni valjkasti sto i po njemu se prenose do zadnjeg raspona do bluma (5), gdje se valjaju u blume ili ploče.

Osnovna karakteristika bloominga je mogućnost podizanja gornje rolne između prolaza do visine do 1500 mm i preokretanja valjaka, čime se osigurava valjanje ingota u smjeru naprijed i nazad dok se ne dobiju rolne zadanih dimenzija. Za kalibraciju flomastera koristi se sistem kutijastih mjerača sa dosljednim ili simetričnim rasporedom mjerača (slika 9.2-a, b).

Sila kotrljanja na mašini za blooming dostiže 18 MN, moment kotrljanja je do 5 MNm. Rolne se pokreću jednim motorom kroz kavez zupčanika ili pojedinačno za svaku rolnu. Ukupna snaga motora je do 12 hiljada kW.

Prijenos valjka od kalibra do kalibra duž ose valjaka se vrši pomoću manipulatora. U liniji prednjeg manipulatora, na strani pogona je montiran kuka za nagib. Iza bluma se nalazi mašina za čišćenje vatre (7) i dalje - makaze (8). Na mašini za čišćenje požara (MOZ) uklanjaju se površinski nedostaci. U zavisnosti od površine i dubine skidanja, gubitak metala je do 3%.

Na škarama se prednji i stražnji kraj rolne uklanjaju i režu na dužinu. Ovdje, na prednjem kraju svakog bluma i ploče, podaci o pasošu ingota su utisnuti pečatom. Glavne i donje obrube ispod makaza prenose se kosim transporterom (9) do raspona otpada na željezničke perone.

Makaze sa radilicama daju snagu rezanja do 16 MN i broj rezova do 12 u minuti.

Iz makaza se dio bluma šalju duž valjkastog stola (10) u kontinualni mlin (CWM), a drugi dio i ploče duž transportera (11) šalju se na podešavanje za hlađenje i popravku.

Kapacitet cvetanja 1150 je 3...4 miliona tona godišnje, a cvetanja 1300 do 6 miliona tona godišnje (sadnjom).

Ploče su po sastavu i rasporedu opreme po mnogo čemu slične bloomingima. Glavna razlika oblaganja ploča je prisustvo, pored horizontalnih rolni, i para vertikalnih koji se nalaze ispred ili iza štanda. Osim toga, rolne ploče nisu kalibrirane, već glatke.

Nije ekonomski isplativo valjati gredice malog poprečnog presjeka na blooming. Zbog toga se obično iza bloominga nalazi stanica za navarivanje obojenih metala, na kojoj se bez zagrijavanja valjaju gredice iz cvjetova. Na sl. 9.3 prikazuje dijagram NZS 900/700/500. Mlin se sastoji od tri grupe i obezbeđuje proizvodnju kvadratnih zareza sa stranicom preseka 240, 190 i 150 mm iz druge grupe i 120, 100 i 80 mm iz treće.

Preko dovodnog valjkastog stola (1) cvjetovi ulaze u rotacioni uređaj za usmjeravanje rolne zdravim krajem naprijed, a od njega u prvu grupu od dva stalka (3) sa rolama prečnika 900 mm. Druga grupa od šest štandova - dva sa rolni prečnika 900 mm (5) i četiri - po 700 mm (6,7). Da bi se izbjeglo naginjanje rolne između stalaka, rolne na dva stalka 700 su raspoređene okomito (6). Ispred grupe je postavljen nagibnik (4).

Iz druge grupe, valjci poprečnog presjeka 150 mm i više se šleperima prenose na obilazni valjkasti sto (8), a zatim na makaze sa donjim rezom sa silom od 10 MN.

Za dobijanje blankova manjeg poprečnog preseka, rolne ulaze u treću grupu od šest postolja prečnika rolne 500 mm, od kojih su tri sa vertikalnim (11) i tri sa horizontalnim rolni (12). Makaze za klatno (9) su postavljene ispred grupe za uklanjanje prednjeg kraja i nagiba (10).

U prvim tribinama obično se koristi sistem kutijastih mjerača, u sljedećim tribinama romb je kvadrat.

Iza treće grupe postavljene su leteće škare (13) snage 1,5 MN. Nakon rezanja, radni komadi se dopremaju do valjka za slaganje (19), a zatim u frižider (21).

Performanse CW obično odgovaraju performansama cvjetnice iza koje je postavljen.

Pored NZS-a za proizvodnju blankova, koriste se i glodalice linearnog tipa i sa uzastopnim rasporedom štanda.

9.2 Tehnologija proizvodnje valjanih proizvoda na šinskim i grednim mlinovima

Asortiman šinskih i grednih mlinova uključuje željezničke šine težine od 38 do 75 kg/m.m., tramvajske i kranske šine, I-grede i kanale preko br. 24, jednakostrani i nejednaki uglovi, zetoidne, okrugle i četvrtaste profile velikih dimenzija itd. .

Kao primjer, razmotrimo tehnologiju proizvodnje najkritičnijeg i najsloženijeg profila - željezničke šine na mlinu 800.

Mlin je linearnog tipa, štandovi su raspoređeni u dva reda (sl. 7.12). U prvom se nalazi 900 dvostruko-reverzni štand za presovanje (mali blooming), u drugom su tri 800 postolja - trio za grubu i predfinišnu obradu i završni duo sa zasebnim pogonom. Gredice poprečnog presjeka 300´340 mm zagrijavaju se u metodičkim pećima na temperaturu od 1180-1200 0 C. U štandu za drobljenje valjanje se vrši u kutijama i tri-četiri T-tipa kalibra, a u ostalim - u kalibrima šavova (slika 9.4).

Šina dužine oko 75 m izlazi sa završne tribine sa temperaturom od 900 0 .

Sa kružnim pilama, rola se reže na standardnu ​​dužinu od 12,5 ili 25 m, uzimajući u obzir termičko skupljanje i dodatak za obradu krajeva.

Da bi se kompenziralo termičko savijanje kada se šina ohladi na glavu, ona se prethodno savija na đon i u tom obliku ohladi u frižideru na temperaturu od približno 600 0 C. Zatim sporo hlađenje (tretman protiv ljuskica) u slijedi jame, na temperaturu od 150 ... 200 0 C tokom 7 ... 8 sati.

Ohlađene šine se ravnaju u mašinama za ravnanje valjaka (RPM) i dodatno se ravnaju krajevi šina na pečat presama. Nakon toga, krajevi šina se glodaju na standardnu ​​veličinu i izbuše se rupe za vijke. Prisustvo defekata na šinama prati se ultrazvučnim ispitivanjem.

Zatim slijedi termička obrada šina - normalizacija u kontinualnim pećima ili očvršćavanje glave šine (zagrijavanje HDTV-a na 1000 0 C i hlađenje mješavinom zraka i vode). Završno ravnanje šina se vrši na obrtaju u stojećem položaju i pod pritiskom krajeva šina u položaju sa strane.

Prijem šina vrše Odjeljenje za kontrolu kvaliteta i inspektori Ministarstva željeznica. Oni kontrolišu hemijski sastav i strukturu čelika za šine, njegovu čvrstoću i plastična svojstva, udarnu čvrstoću, lom uzoraka, šine punog profila ispod ograde, itd.

Valjanje greda, kanala i drugih profila izvodi se prema istoj tehnološkoj shemi uz neka pojednostavljenja: širi temperaturni raspon za zagrijavanje gredice (1200 ... 1280 0 C), nema prethodnog savijanja rolne prije hladnjaka. i sporo hlađenje, manje završne obrade i kontrole kvaliteta profila.

9.3 Valjanje velikih, srednjih, malih profila i žičane šipke.

Velika sorta se valja na modernim mlinovima sa uzastopnim rasporedom štanda (slika 7.15), rjeđe na mlinovima linearnog tipa, sličnim mlinovima sa tračnicama i gredama.

Početni materijal su blume i zarezi, valjani i kontinuirano liveni, kvadratnog presjeka sa stranicom do 310 mm. Zagrijane u metodičkim pećima sa završnim zadatkom i izdavanjem obradaka duž valjkastog stola, ulaze u kontinuiranu grupu (jedan ili dva) od više naizmjeničnih postolja sa horizontalnim i vertikalnim rasporedom valjaka. Zatim se rolnice šleperima prenose u drugu liniju, gde se valjanje vrši u suprotnom smeru u grupi od nekoliko uzastopno raspoređenih štandova. Udaljenost između susjednih postolja premašuje dužinu valjaka, a to eliminira potrebu za poštivanjem uvjeta postojanosti drugog volumena metala. Stoga se na takvim mlinovima mogu valjati profili složenog oblika.

Nakon drugog reda, ljuspice se šleperima prenose u treću liniju, odakle se sa završnog stalka na testere za vruće sečenje, a zatim u frižider. Gotovi valjani proizvodi se režu na hladne testere na dužine, ispravljaju u obrtaju, uklanjaju površinske nedostatke i pakuju za otpremu u skladište gotovih proizvoda.

Sve tribine mlina imaju individualni pogon. Svaka grupna i samostojeća tribina opremljena su nagibnicima.

Produktivnost takvih mlinova dostiže 2 miliona tona godišnje.

Srednje i male sorte valjaju se na kontinuiranim i polukontinuiranim tipovima mlinova sa uzastopnim rasporedom štanda. Tehnološka shema je slična onoj kod valjanja velikih razreda.

Žičana šipka se proizvodi na modernim kontinualnim mlinovima žice. Zagrijani otvori ispred mlina su zavareni kraj do kraja u beskrajni bič. U kontinuiranoj grupi za nacrt (jedan ili dva), valjanje se izvodi u četiri niti. Zatim se tok dijeli na dvije srednje kontinuirane grupe postolja (po dva navoja za svaku), a nakon njih se ponovo dijeli na četiri niti, koji se valjaju u blokove završnih postolja - dva ili tri valjaka.

Kako bi se osiguralo ravnomjerno hlađenje žičane šipke, ona se na izlazu iz završnih blokova intenzivno hladi i stavlja u zavojnice na pokretni transporter sa kontroliranim hlađenjem, nakon čega se stavlja u koturove težine do 2 tone. Zatim se namotaji zbijaju. , vezuju i šalju u skladište gotovih proizvoda.

Stalci grupa grube obrade mogu imati zajednički ili pojedinačni pogon, kao i blokovi završnih postolja. Brzina valjanja na takvim mlinovima dostiže 120 m/sec, produktivnost - do 1 milion tona godišnje.

U nacrtnim grupama ugrađuju se leteće škare za hitne slučajeve, a nakon završnih blokova - za rezanje na zadatu masu pobune.

9.4 Tehnologija proizvodnje limova

9.4.1 Proizvodnja toplo valjanih limova i traka. Debeli limovi se valjaju u specijalizovanim mlinovima za debelu ploču (TLS) i širokopojasnim vrućim valjaonicama (SHSGP). Listovi debljine od 5 do 160 mm ili više se valjaju list po list u TLS-u, trake debljine do 20 mm se valjaju u ShSGP-u, nakon čega slijedi rezanje u limove.

Uglavnom se koriste dvo- i trostojni TLS sa sekvencijalnim rasporedom štanda, na primjer, mlin 3600 MK Azovstal. Kontinuirano livene i valjane ploče debljine do 350 mm i težine do 16 tona koriste se kao blankovi, a ingoti težine do 30 i više tona se koriste za posebno debele limove i ploče. Ploče se zagrijavaju u metodskim pećima, a ingoti u grijaćim bunarima ili pećima s okretnim ložištem.

Prvi stalak sa vertikalnim ili horizontalnim rolnama koristi se kao razbijač vage. Drugi stalak je nacrt duo ili kvarto, češće univerzalni tip, kod kojeg je širina razbijena, a ploča smanjena u debljini.

Nakon drugog štanda, posebno debeli limovi i ploče šalju se kolicima za prijenos u odjel za toplinsku obradu i doradu. Za dobijanje limova manje debljine, rolne se valjaju u završnom kvartu, što čini oko 25% ukupne redukcije.

Uklanjanje kamenca sa površine limova na svim štandovima vrši se uz pomoć hidrauličnih kleštala sa pritiskom vode do 17 MPa. Stalci su opremljeni manipulatorima na prednjoj i zadnjoj strani, te rolo stolovima sa konusnim valjcima za okretanje ploča.

Sa stalka za završnu obradu, rolne ulaze u mašinu za kaljenje valjaka, a zatim na hlađenje i doradu. Režu se na listove određenih dimenzija, koji se koriguju u broju obrtaja, podvrgavaju ultrazvučnoj, vizuelnoj i drugim vrstama kontrole. Da bi se poboljšala svojstva servisiranja, limovi se podvrgavaju termičkoj obradi (normalizacija, stvrdnjavanje, itd.).

Kapacitet TLS-a je više od milion tona godišnje.

Vruće valjane trake, uključujući i debele, valjaju se na kontinuiranom ili polukontinuiranom SHGP. Proizvode do 90% čeličnog lima, zbog veće produktivnosti i visokih tehničko-ekonomskih pokazatelja u odnosu na TLS.

U ShSGP, ploče se koriste kao gotove ploče, koje se zagrijavaju u kontinuiranim pećima (1, sl. 9.5). Zagrijane ploče se preko valjkastog stola (2) ubacuju u grubi razbijač (3) s horizontalnim ili vertikalnim rasporedom valjaka, a zatim u ekspanziono postolje (4), nakon čega se ponekad ugrađuje presa (5) za smanjenje širina ploče.

Nakon toga ploče ulaze u grupu grube obrade uzastopno lociranih sastojina (6, 7, 8), po pravilu, univerzalnog tipa quarto, a zatim u završnu kontinuiranu grupu sastojina - quarto (11…16). Ispred njega su postavljene leteće makaze za obrezivanje prednjeg kraja (9) i razbijač za završnu obradu (10). Uklanjanje kamenca sa površine valjaka vrši se uz pomoć hidrauličnih vršalica.

Nakon završne grupe postolja, trake se intenzivno hlade u tuš uređajima i namotaju na namotalice u rolu.

Rezanje trake na listove određenih dimenzija vrši se na jedinicama za uzdužno i poprečno sečenje. Dio traka u koturovima ide u pogone za hladno valjanje (CHP).

Polu-kontinuirane SHSHP su kombinacija TLS-a kao grupe za grubu obradu i kontinuirane završne grupe postolja. Debeli limovi se izdaju iz grupe za nacrt, a debele i tanke trake umotane u rolnu se izdaju iz grupe za završnu obradu.

9.4.2 Proizvodnja hladno valjanog čeličnog lima. Na ShSGP se proizvode trake debljine 0,8 mm ili više. U međuvremenu, mnogi proizvodi zahtijevaju limove manje debljine. Osim toga, toplo valjani limovi imaju površinu neprikladnu za izradu prednjih dijelova proizvoda. Zbog toga se koluti toplo valjanih traka šalju u CHP na dalje valjanje.

Tehnologija omogućava sljedeće operacije: kiseljenje, valjanje, čišćenje površine, žarenje, temperno valjanje, dorada.

Jetkanje traka se vrši kako bi se sa njihove površine uklonio mlinski kamenac. Da biste to učinili, koristite jedinice za kontinuirano kiseljenje (NTA) sa sumpornom ili hlorovodoničnom kiselinom (slika 9.6). Na giljotinskim škarama (4) zadnji kraj prethodne trake i prednji kraj sljedeće trake se odsijeku i zavare u kontinuiranu traku na mašini za sučeono zavarivanje (5). Spoj se čisti na alatu za skidanje ivica (6). Ove operacije se izvode na fiksnom pojasu. Da bi se osigurao kontinuitet procesa kiseljenja, predviđen je omči akumulator (8) iz kojeg traka kontinuirano ulazi u kupke za kiseljenje (10).

U kadi za pranje (11) ostaci kiselih rastvora se ispiru sa površine traka i suše u komori (13). Bočne ivice traka seku se na disk makaze (14), zatim se na škarama poprečnog reza (15) uklanjaju mesta njihovog sučeonog zavarivanja i ponovo namotaju u rolne na namataču (16).

Hladno valjanje traka se izvodi na jednostojnim (četvoro- ili viševaljkastim) mlinovima u režimu obrnutog valjanja u više prolaza ili na višestoječnim mlinovima od kotura do kotura. Tokom procesa valjanja, u rolne se intenzivno dovodi tekućina za rezanje (rashladno sredstvo) - mješavina emulsola sa vodom.

Na viševaljkastim mlinovima valjaju se lim i tanke trake debljine 0,14 mm, a na jednostrukim viševaljkastim mlinovima - najtanja traka debljine do 0,002 mm.

Da bi se otklonilo stvrdnjavanje, metal se žari u zvonastim pećima (valjcima) ili u jedinicama za kontinuirano žarenje (traka) na temperaturi od oko 900 0 C. Preliminarno, ostaci emulzije i različiti zagađivači se uklanjaju sa površine traka u elektrolitičkoj jedinice za čišćenje.

Da bi se povećala žigosanost, listovi se podvrgavaju obuci valjanjem sa blagim smanjenjem - 1 ... 2%.

U procesu završne obrade trake se režu u listove određenih dimenzija na jedinicama za rezanje i poprečno sečenje, ravnaju, nanose zaštitni i/ili dekorativni premazi itd.

Osim metode valjanja, posljednjih godina, CCP je počeo uvoditi principe beskonačnog valjanja i završne obrade u kontinuiranim jedinicama za kiseljenje, valjanje, čišćenje površine, žarenje i prolaz kože.

Dolazi do prijelaza u novu kvalitativne faze razvoja. To je zbog mnogih faktora: od stvaranja, implementacije i razvoja naprednih tehnologija, uključujući i proizvodnju čelika, do promjene samog koncepta u odnosu na proizvodnju valjaka. Jedan od najvažnijih faktora ovog razvoja u industriji valjanja je mogućnost apsolutne kontrole nad temperaturno-deformacijskim procesom tokom valjanja na mlinovima najnovije generacije. Ovaj trend je najizraženiji u valjaonicama namenjenim za proizvodnju žičane šipke i malih sorti. Pokušajmo procijeniti razloge za to, uzimajući u obzir mogućnosti koje pruža korištenje novih pristupa u tehnologiji valjanja žičane šipke. U procesu toplog valjanja vrši se visokotemperaturna termomehanička obrada metala (TMT). Međutim, TMT se, u pravilu, ne razumije samo kao fizička suština procesa, već i kao svrsishodan složeni učinak na strukturu metalne legure skupom operacija deformacije, zagrijavanja i hlađenja, kao rezultat kojim se formira konačna struktura metalne legure, a samim tim i njena svojstva. Postoji veliki broj varijanti termomehaničke obrade čelika. Mogu se podijeliti u sljedeće grupe:

• Načini termomehaničke obrade, u kojima se deformacija vrši u austenitnom stanju. Ova grupa uključuje najpoznatije i proučavane metode očvršćavanja: visokotemperaturnu termomehaničku obradu (HTMT) i niskotemperaturnu termomehaničku obradu (LTMT).
• Termomehanička obrada sa deformacijom tokom transformacije prehlađenog austenita.

Načini termomehaničke obrade povezani s deformacijom koja se provodi nakon transformacije austenita u martenzit ili bainit. Primjer takvog tretmana je metoda stvrdnjavanja povezana sa deformacijskim starenjem martenzita. Za kaljenje čelika mogu se koristiti različite kombinacije načina termomehaničke obrade, na primjer, HTMT sa LTMT, HTMT sa deformacijskim starenjem martenzita itd. Termomehanička obrada je najčešće završna operacija u izradi dijelova. Ali može se koristiti i kao preliminarna operacija, koja osigurava formiranje povoljne strukture tokom završne termičke obrade, uključujući kaljenje martenzita i kaljenje. Tradicionalno, kada se razmatra problem postizanja traženih svojstava u gotovom proizvodu od metalne legure, koristi se uticaj hemijskih elemenata na svojstva metala i termička obrada. Istovremeno, formiranje strukture tokom zagrijavanja, a posebno prilikom valjanja, dugo je ostalo „crna kutija“. Ali upravo ti procesi utiču na formiranje strukture u gotovom proizvodu. U praksi su tehnolozi koristili za dobijanje potrebnih mehaničkih svojstava, u gotovim valjanim proizvodima koristili su se samo takvi mehanizmi u proizvodnji čelika kao što su legiranje i termička obrada. Kao primjer, navedimo nedostatke korištenja tradicionalnih metoda za proizvodnju gotovih valjanih proizvoda od običnih čelika. U ovoj klasi čelika, struktura se sastoji od ferita sa poznatim malim udjelom perlita. Ukoliko želite da dobijete manje metalointenzivne konstrukcije i čelične proizvode sa povećanom pouzdanošću uz niske troškove proizvodnje, nastaje problem povećanja čvrstoće valjanih proizvoda dobijenih u toplovaljanom stanju. Ako se za povećanje čvrstoće koristi samo povećanje udjela perlita povećanjem sadržaja ugljika, tada je ta mogućnost ograničena, jer se povećanjem čvrstoće zbog povećanja sadržaja ugljika povećava duktilnost, žilavost i zavarljivost čelika. naglo opadaju, što dovodi do odbacivanja ovog valjanog proizvoda, jer je uz čvrstoću u valjanju potrebno osigurati i gore navedena svojstva metala. Proizvodnja valjanih proizvoda od visokolegiranih čelika dovodi do naglog povećanja cijene gotovih proizvoda zbog visoke cijene legirajućih elemenata i pogoršanja obradivosti obrade (dodatno čišćenje itd.). Dodatna toplinska obrada nakon valjanja, kao što je kaljenje + kaljenje, omogućava vam povećanje čvrstoće i plastičnih svojstava čelika, ali ovaj učinak se može postići samo za niskolegirane vrste čelika. Istovremeno, dolazi i do povećanja cijene gotovih čeličnih proizvoda. Prvi korak u iskorištavanju posebnog stanja toplovaljanog čelika dobivenog tokom procesa deformacije bila je primjena postrojenja za ubrzano hlađenje nakon valjanja, posebno korištenje vodenog hlađenja. Upotreba ove tehnologije direktno u linijama za valjanje omogućila je smanjenje efekta punog toka procesa rekristalizacije koji su prethodno formirali strukturu i mehanička svojstva u gotovom proizvodu.

Sljedeći korak u poboljšanju mehaničkih svojstava bila je primjena tzv. kontroliranog procesa valjanja po principima termomehaničke obrade. Razmotrimo detaljnije upotrebu ovih principa u TMT procesu. Ovisno o tome kako se vrši valjanje i grijanje, prije svega, ovisi o djelotvornosti utjecaja kemijskog sastava i termičke obrade na konačna svojstva valjanog metala. Hemijski sastav ima veliki uticaj na promene u strukturi i tokom TMT, a njegov uticaj na mehanička svojstva treba posmatrati sa stanovišta svih faza obrade metala: od zagrevanja do hlađenja. Toplinska obrada od zagrijavanja valjanja samo popravlja stanje strukture dobivene na valjaonici, a iako postoji mnogo opcija za njenu implementaciju uz dobijanje različitih skupova svojstava, povećanje njihovih vrijednosti je ograničeno ovom strukturom tokom procesa valjanja. . Toplinska obrada izvan valjaonice sa porastom cijene energije postaje sve nepraktičnija. Brojni načini termomehaničke obrade mogu obezbijediti, uz visoka svojstva čvrstoće, povećanu plastičnost i žilavost. Često korištenje TMT-a omogućava dobivanje skupa mehaničkih svojstava koja se ne mogu postići konvencionalnom toplinskom obradom i konvencionalnim legiranjem. Promjenom uvjeta deformacije tijekom TMT-a moguće je kontrolisati gustoću i prirodu distribucije defekata u kristalnoj strukturi, što omogućava kontrolu strukture i svojstava čelika u širokom rasponu. Upravo su ti razlozi bili osnova za ovako brz razvoj i interesovanje proizvođača metalnih proizvoda za TMT proces. Treba napomenuti da je razvoj TMT procesa u proizvodnji žičane šipke obećavajući. To je zbog posebnosti proizvodnje i geometrijskih dimenzija (visoke stope deformacije i posebno mali poprečni presjek, za razliku od drugih vrsta metalnih proizvoda dobivenih vrućim valjanjem). Činjenica je da je samo kod valjanja žičane šipke za veliki raspon kvaliteta moguće implementirati i kontrolisati procese toplotnog kaljenja i rekristalizacije, koji zbog nedostatka visokih stopa deformacija u proizvodnji drugih vrsta valjanih proizvoda, nije izvodljivo u liniji za valjanje, ili je moguće kada su nametnuta određena ograničenja (ograničeni kvalitet, obično čelik od austenitnog kvaliteta ili niske temperature valjanja). To vam omogućava da kontrolirate svojstva čvrstoće toplo valjanih proizvoda, a visok stupanj deformacije u kombinaciji s kemijskim sastavom i toplinskom obradom je plastika. Još jedan vrlo važan faktor sa stanovišta termomehaničke obrade može se pripisati osobinama valjanja žičane šipke - vrijeme između deformacija može dostići vrlo male vrijednosti, posebno u posljednjim sastojinama, do 0,0005 s. Za očuvanje strukture dobijene TMT postupkom od velike je važnosti način izvođenja hlađenja nakon valjanja. U ovom slučaju nastaju dva problema: transport valjanog proizvoda do rashladnog uređaja i hlađenje metala po cijelom poprečnom presjeku kako bi se osigurala ujednačenost strukture, a samim tim i svojstva na poprečnom presjeku gotovog valjanog proizvoda. Mali poprečni presjek žičane šipke (prečnika do 8 mm) omogućit će nam da je smatramo termički tankim tijelom.

Dakle, dobivši potrebnu strukturu na valjaonici, možemo je fiksirati u cijelom poprečnom presjeku i po cijeloj dužini, čime se poboljšava ujednačenost svojstava i kvalitet toplovaljanih proizvoda. Po potrebi, promjenom intenziteta hlađenja nakon valjanja, moguće je postići i drugačiju strukturu u slojevima poprečnog presjeka i dobiti određena svojstva. Budući da je brzina odvođenja topline u većem presjeku iz unutrašnjih slojeva ograničena, problematično je, a ponekad čak i nemoguće, zadržati prednosti inducirane strukture tijekom valjanja. Prilikom provođenja eksperimenta na valjaonici, najvažnije je uzeti u obzir faktore koji najviše utječu na konstrukciju. Da biste to učinili, potrebno je provesti matematičko modeliranje procesa valjanja, što omogućava određivanje vrijednosti parametara koji utječu na strukturu. Za naknadnu procjenu njihovog utjecaja na strukturu, već poznati podaci kao što su:
- uticaj temperature i ekspozicije u peći na rast zrna u radnom komadu;
- uticaj veličine zrna i temperature metala na transformacije iz austenita;
- promjena strukture vruće obrađenog austenita tokom postdeformacijskog izlaganja;
- formiranje strukture na vrućem
valjanje.

Za određivanje utjecaja parametara valjanja na strukturu vruće obrađenog metala potrebno je izraditi termokinetički model mlina na kojem se eksperiment izvodi. Na osnovu čega se na osnovu brzine završetka valjanja i međutemperatura u liniji mlina određuju sljedeće vrijednosti: brzina deformacije; temperatura deformacije; vreme između deformacija. U kontrolisanom procesu valjanja, temperatura je jedan od najvažnijih faktora u ciljanju strukture i konačnih svojstava u proizvodnji žičane šipke. Postoji nekoliko načina za direktnu kontrolu temperature valjanog proizvoda tokom procesa valjanja: promjena temperature grijanja, regulacija brzine valjanja, hlađenje među postoljima i zagrijavanje valjanog materijala. Najčešće se prve dvije poluge utjecaja koriste za utjecaj na temperaturu rolne tokom valjanja. Za primjenu hlađenja i grijanja između postolja potrebna je instalacija
dodatna oprema. Osim toga, potrebna je i preliminarna procjena mogućnosti hlađenja (pri brzinama kotrljanja iznad 30 m/s i razmaku između postolja ne većem od 1 m, vrijeme za obezbjeđenje potrebnog odvođenja topline je ograničeno). Takođe je veliki zadatak znati uticaj temperaturnih polja valjanih proizvoda tokom valjanja za određeni sortiment na strukturu metala, posebno
za veličinu zrna. Kada se koristi kontrola temperature valjanja, mora se uzeti u obzir da opseg moguće kontrole ima određena ograničenja. Parametri energije i snage valjaonice, sile koje djeluju na valjke (podloške) i drugi detalji radnih postolja, tačnost dimenzija profila, oblik i kvaliteta površine gotovog valjanog proizvoda, trajnost rolne, a stabilnost cjelokupnog tehnološkog procesa ovisi o termičkom režimu. Istovremeno, to je direktno povezano sa načinima kompresije, brzinama i napetostima. Većina valjaonica ne mjeri direktno temperaturu srednjeg valjaka po cijeloj dužini mlina. To je zbog visoke cijene instalacije i uslova rada instrumenata, koji često ne dozvoljavaju precizno određivanje temperature metala, a mogu dovesti do loma mjerne opreme u slučaju hitnog odstupanja od metal sa trake za valjanje. Također, kod primjene interdeformacijskog hlađenja, čak ni određivanje površinske temperature valjka ne daje tačnu sliku maseno-prosječne temperature metala, što je, pak, najznačajnije za procjenu navedenih parametara. Temperatura pri valjanju metala nije ravnomjerno raspoređena po poprečnom presjeku, a kako ovu raspodjelu nije moguće odrediti direktnim mjerenjem, preporučljivo je pribjeći proračunu toplinskih karakteristika. Toplotni režim se izračunava uzimajući u obzir toplotni bilans, koji zavisi od svih vrsta prenosa toplote koji se dešavaju tokom toplog valjanja: gubitaka toplote toplotnom provodljivošću u kontaktu sa podloškama i vodenim hlađenjem, konvekcijom i zračenjem. Najveći problem u određivanju prijenosa topline tokom valjanja je uspostavljanje obrazaca promjena temperature u bilo kojoj tački valjaka tokom vremena od zagrijavanja do dobijanja gotove žičane šipke. Promjena temperature valjanog proizvoda tijekom valjanja povezana je s pojavom svih vrsta toplinskih procesa: toplinske provodljivosti, konvekcije i zračenja. Osim toga, svaka od vrsta prijenosa topline daje svoj doprinos, što nije uvijek moguće precizno odrediti. Deformacija metala valjanjem iz položaja prijenosa topline sastoji se od velikog broja različitih faza (ciklusa). U svakoj takvoj fazi određeni procesi funkcionišu sa uslovima koji su svojstveni samo ovoj lokaciji. Rezultat kompleksnog prijenosa topline ne ovisi samo o intenzitetu pojedinih vrsta prijenosa, već i o karakteristikama njihove interakcije (serijski ili paralelni, stacionarni ili nestacionarni). Za razliku od stacionarnog režima, u kojem se temperaturno polje ne mijenja s vremenom, proces termičkog valjanja okarakteriziran je kao nestacionaran. U ovom slučaju, temperaturno polje rolne je funkcija vremena. Nestacionarni proces povezan je sa promjenom entalpije s vremenom. U ovom slučaju, intenzitet odvođenja topline nije konstantan u vremenu. Rješavanje problema nestacionarnog provođenja topline podrazumijeva pronalaženje ovisnosti promjena temperature i količine topline koja se prenosi tokom vremena za
bilo kojoj tački na tijelu. Svaki od procesa nestacionarnog prenosa toplote opisan je sistemom diferencijalnih jednačina. Međutim, ove jednačine opisuju bezbrojni skup procesa prijenosa topline koji su izvedeni iz razmatranja elementarnog presjeka u fizičkom tijelu. Da bi se riješio konkretan problem povezan s promjenom temperature metala tijekom valjanja, potrebno je uzeti u obzir protok topline u svakoj fazi i dati potpuni matematički opis svih osobina svojstvenih ovom slučaju. Da biste to učinili, potrebno je riješiti sistem diferencijalnih jednadžbi prilikom određivanja sljedećih graničnih uslova:
- Geometrijski uslovi koji karakterišu oblik i dimenzije rolne.
- Fizički uslovi koji karakterišu fizička svojstva medija i rolne.
- Granični uslovi koji karakterišu karakteristike procesa
na ivicama tela.
- Vremenski uslovi koji karakterišu karakteristike procesa
na vrijeme.

Rješenje ovog sistema jednadžbi omogućit će da se u bilo kojem trenutku dobije opis temperaturnog polja valjanog proizvoda u bilo kojoj sekciji valjaonice. Ovaj problem određivanja temperaturnih polja duž poprečnog preseka valjka u bilo kom trenutku valjanja rešen je za mlin finog preseka žice 300 br.3 OJSC MMK. Kao primjer
prikazuje dijagram na slici 1 raspodjele temperature po poprečnom presjeku
međurolna. Korištenje rezultata ovog modela omogućilo je procjenu postojećeg temperaturno-deformacijskog režima
valjanje, te promjenom glavnih faktora valjanja - predvidjeti i dobiti traženi način rada sa stanovišta formiranja potrebne strukture. U cilju dobijanja novog nivoa svojstava žičane šipke namenjene za armiranje, u OJSC MMK u mlinu 250#2 su sprovedene studije korišćenjem temperaturno-deformacionog modela i novougrađene jedinice za vodeno hlađenje. Ugradnja 2004. godine nove linije za hlađenje vode u mlinu 250#2 (proizvodnje NPP Inžmet) omogućila je izvođenje eksperimentalnih istraživanja u cilju dobijanja termomehanički ojačane armature malih prečnika. Dobijanje termomehanički kaljene armature na mlinu 250No2 sastojalo se u sprovođenju procesa kaljenja površinskog sloja žičane šipke u liniji vodenog hlađenja koja se nalazi iza završne stanice br.16 u toku valjaonice. Nadalje, valjani materijal se namotačem u obliku kotura postavlja na mrežasti transporter, nakon čega se skuplja na kolektoru kotura u nerede težine do 300 kg. Hlađenje se vrši pomoću visokotlačne mlaznice i u uzastopnim cijevima, na čijem se ulazu i izlazu hlađenje žičane šipke prekida pomoću uređaja za odsječenje. Dužina aktivne zone hlađenja zavisi od prečnika valjane žičane šipke i može biti ≈ 7,2 m i ≈ 9,7 m.
Termomehaničko očvršćivanje žičane šipke može se podijeliti u tri faze. U prvoj fazi, žičana šipka koja izlazi iz završne ploče br. 16 ulazi u liniju za toplinsko ojačavanje, gdje se podvrgava intenzivnom hlađenju vodom. Ovaj proces bi trebao osigurati da se površina žičane šipke ohladi brzinom koja premašuje kritičnu brzinu hlađenja neophodnu da se dobije martenzitna struktura u površinskom sloju šipke. Međutim, u ovom slučaju tehnologija procesa termičkog očvršćavanja treba da obezbijedi takvu temperaturu u središnjim slojevima žičane šipke, pri kojoj se austenitna struktura očuva tijekom hlađenja. Ovaj proces se može podijeliti na drugu fazu, koja će omogućiti da se nakon njegovog daljeg hlađenja pri nižoj kritičnoj brzini dobije feritno-perlitna struktura u jezgru žičane šipke, što će osigurati visoku plastičnost rezultirajućeg materijala. armatura (slika 2). U trećoj fazi, visoka temperatura središnjih slojeva žičane šipke nakon završetka intenzivnog hlađenja doprinijeće samokaljenju očvrslog površinskog sloja. Ovaj proces, zauzvrat, također omogućava povećanje plastičnosti površinskog sloja uz zadržavanje njegove visoke čvrstoće.
Metal koji se nalazi između površine i središnjeg sloja ima srednju brzinu hlađenja, što dovodi do sloja sa bainitnom strukturom. Kao rezultat takvog hlađenja, ispada da se žičana šipka u poprečnom presjeku sastoji od dvije zone u obliku prstena: s martenzitnom i bainitnom strukturom i feritno-perlitom u središnjem dijelu.
dijelovi. Kao rezultat eksperimentalnog valjanja na mlinu 250#2, dobijena je žičana šipka naznačene strukture (sl. 3).
Ispitivanje strukture tankih presjeka termomehanički kaljene žičane šipke
pokazalo se u nastalim valjanim proizvodima, u pravilu, prisustvo jednog ili više očvrslih slojeva u obliku polumjeseca. To je, očigledno, zbog činjenice da se hlađenje vrši samo jednom mlaznicom u jednom ciklusu hlađenja. U takvim uslovima, ukoliko dođe do „slučajnog“ pranja bilo koje površine valjanog metala u jednoj rashladnoj komori, ne postoji mogućnost daljih ciklusa hlađenja koji bi omogućili ravnomernije hlađenje žičane šipke po preseku. Dalje hlađenje žičane šipke na mrežastom transporteru bez usmjerenog upuhivanja zraka također dovodi do neujednačenog temperaturnog polja kako po poprečnom presjeku tako i po dužini zavojnice šipke. Takođe iz iskustva iz
valjanje je otkrilo promjenu temperature žičane šipke nakon hlađenja vodom po dužini zavojnice (promjena temperature za jednu zavojnicu
∆T=30—50 °S). Kako su vrijeme i uslovi hlađenja isti po cijeloj dužini kotura, zaključeno je da je razlog ove temperaturne razlike neravnomjerno zagrijavanje po dužini gredica u peći za zagrijavanje valjaonice.

Mjerenje temperature gredice na izlazu iz peći i nakon grupe grube obrade (promjena temperature je ∆T=50–80 °C) naknadno je potvrdilo ovu pretpostavku. Navedeni faktori u konačnici dovode do velike neujednačenosti strukturnih komponenti po dužini valjanih proizvoda, što direktno uzrokuje značajno širenje (do 50–80 N/mm2) mehaničkih svojstava unutar šarže. Takva struktura žičane šipke od običnog niskougljičnog čelika omogućava postizanje jedinstvenog skupa mehaničkih svojstava: visoka čvrstoća tečenja uz dobru duktilnost, što nije uvijek moguće čak ni na šipki od nekih niskolegiranih čelika sa standardnim valjanje i hlađenje na vazduhu (slika 4). Dobivanje gornje žičane šipke zahtijeva precizno pridržavanje tehnologije toplinskog ojačanja. Podešavanje linije za hlađenje vode zavisi od mnogih faktora: kvaliteta čelika, potrebnih mehaničkih svojstava, prečnika žičane šipke, sastava opreme rashladnog voda, podešavanja mlaznice visokog pritiska, brzine valjanja, protok i pritisak vode (slika 5).
Za određivanje tehnoloških parametara, u zavisnosti od navedenih faktora, izvršena su eksperimentalna ispitivanja sa merenjem temperature samoopuštanja. Za mehanička ispitivanja i metalografsku analizu nastale mikrostrukture uzeti su uzorci iz kotura žičane šipke dobivene tijekom eksperimentalnog valjanja. Dobijeni rezultati pokazuju da postoji prilično veliki raspon promjena mehaničkih svojstava. Istovremeno se opaža isti trend kao i kod povećanja sadržaja ugljika u vrstama ugljičnog čelika: s povećanjem svojstava čvrstoće, plastična svojstva se smanjuju (slika 5.).
Na osnovu asortimana brenda, nivoa mehaničkih svojstava i nazivnog prečnika, moguće je dobiti optimalan tehnološki režim koji zadovoljava potrebe potrošača. Jedna od najperspektivnijih primjena za termomehaničku
kaljena armatura malih prečnika je da se koristi za
ligamenti armaturnog kaveza u armiranobetonskim pločama visoke čvrstoće. Obim ove armature mogu u budućnosti biti i druge različite armirano-betonske konstrukcije, temelji itd. Danas to može osigurati poboljšanje regulatorne i tehničke dokumentacije (GOST, TU, itd.) i proučavanje mogućnosti korištenja ove nove vrste proizvoda. Provedeno istraživanje omogućilo je utvrđivanje glavnih parametara procesa termomehaničkog kaljenja žičane šipke malih promjera. Nakon toga, prilikom puštanja u rad mlina 170 u OJSC MMK, nakon prilagođavanja dobijenih rezultata uslovima valjanja u novom mlinu, ovaj asortiman će biti savladan u masovnoj proizvodnji.
NALAZI
- Razmotreni su procesi koji nastaju tokom deformacije metala u vrućem stanju. Određeni su faktori koji najviše utječu na formiranje metalne strukture nakon deformacije.
- Prikazani su izgledi za razvoj TMT procesa u proizvodnji šipke, uzimajući u obzir njene geometrijske dimenzije i proizvodne karakteristike: posebno mali poprečni presjek i visoke stope deformacije, za razliku od drugih vrsta metalnih proizvoda dobijenih vrućim valjanjem.
- Prikazani su rezultati upotrebe takvog alata kao što je temperaturno modeliranje u cilju dobijanja potrebnih mehaničkih svojstava šipke tokom vrućeg valjanja, uzimajući u obzir postojeće tehnološke mogućnosti mlina, kao i sa stanovišta efekta. vruće plastične deformacije i hemijskog sastava na konstrukciji.
- Dati su rezultati primjene primjene termomehaničke obrade pri valjanju na konstrukciji gotove žičane šipke.

• " onclick="window.open(this.href," win2 return false >Print
• Email

Detalji Kategorija: Dugi proizvodi

Dugi proizvodi

Široko se koristi u inženjeringu, građevinarstvu, transportu valjani metal: limovi, trake, trake, šine, grede itd. Dobiva se sabijanjem ingota metala u toplom ili hladnom stanju između rotirajućih valjaka valjaonice. Na ovaj način se obrađuju čelik, obojeni metali i njihove legure.

Profil za iznajmljivanje (njegov oblik poprečnog presjeka) zavisi od oblika rolni. Na slikama su prikazani glavni profili valjanih proizvoda, tzv iznajmljivanje razreda.

Postoje sljedeći profili dugi proizvodi: jednostavno (krug, kvadrat, šesterokut, pruga, list); oblikovano (šina, greda, kanal, bik i sl.); poseban (kotači, armaturni čelik i sl.).

Najčešće se dugi proizvodi koriste kao praznine za različite dijelove. Na primjer, od hex bar napraviti zavrtnje i matice. Od okrugle šipke tokarenje cilindričnih dijelova na strugovima. Ugaone šipke koristi se u proizvodnji ramova, ramova, regala itd.

Valjanje može dati radnom komadu oblik gotovog dijela, čime se izbjegava dodatna obrada i, posljedično, smanjuje metalni otpad i štedi vrijeme.

Ispod je nekoliko uzoraka uobičajenih vrsta valjanih proizvoda: cijevi, spojni elementi, greda, kanal, lim, kut, traka, itd.

Dugi proizvodi - jedan od poluproizvoda. Ovo je naziv proizvoda rada, namijenjen za daljnju preradu i dobijanje gotovih proizvoda.
Već ste upoznati s nekim vrstama poluproizvoda - to su građa, šperploča, žica.
Lim podijeljeno na list (do 4 mm) i debeli list (preko 4 mm

Vrste i svojstva čelika

Čelik- Ovo legura gvožđa i ugljenika(do 2%) i drugi hemijski elementi. Široko se koristi u mašinstvu, transportu, građevinarstvu i svakodnevnom životu.
U zavisnosti od sastava, postoje ugljenični i legirana čelika. Ugljični čelik sadrži 0,4...2% ugljika. Karbon daje čeliku tvrdoću, ali povećava lomljivost, smanjuje duktilnost. Kada se doda čeliku tokom topljenja drugih elemenata: hrom, nikl, vanadijum i drugi - njegova svojstva se mijenjaju. Neki elementi povećavaju tvrdoću, čvrstoću, drugi - elastičnost, treći daju antikorozivnu, toplinsku otpornost itd. Čelici koji sadrže ove elemente nazivaju se legiranim. U klasama legiranog čelika, aditivi su označeni slovima: H - nikla , AT - volfram ,G - mangan , D - bakar , To - kobalt , T - titanijum .

Razlikovati prema namjeni strukturne, instrumentalne i posebne postati.
Strukturni ugljenik čelik je običnog kvaliteta i visokog kvaliteta. Prvo- plastična, ali ima malu čvrstoću. Koristi se za proizvodnju zakovica, podložaka, vijaka, matica, meke žice, eksera. Sekunda razlikuje se po povećanoj izdržljivosti. Od njega se prave osovine, remenice, olovni vijci, zupčanici.
Alati čelik ima veću tvrdoću, čvrstoću od konstruktivne, a koristi se za izradu dlijeta, čekića, alata za rezanje navoja, bušilica, rezača.
Specijalni čelici - to su čelici sa posebnim svojstvima: otporan na toplinu, otporan na habanje, nehrđajući itd.
Sve vrste čelika su označene na određeni način. dakle, konstrukcijski čelik normalan kvalitet je označen slovima Sv. i serijski broj od 0 prije 7 (Art. O, Art. jedan itd. - što je veći broj čelika, veći je sadržaj ugljika i vlačna čvrstoća), kvaliteta - dvije cifre 05 , 08 , 10 itd., pokazujući sadržaj ugljika u stotim dijelovima procenta. Prema priručniku, možete odrediti hemijski sastav čelika i njegova svojstva.
Svojstva čelika mogu se mijenjati termičkim djelovanjem – toplinskom obradom (toplinskom obradom). Sastoji se od zagrijavanja do određene temperature, zadržavanja na toj temperaturi i naknadnog brzog ili sporog hlađenja. Raspon temperature može biti širok ovisno o vrsti toplinske obrade i sadržaju ugljika u čeliku.
Glavne vrste termičke obrade - kaljenje, kaljenje, žarenje, normalizacija .
Koristi se za povećanje tvrdoće čelika otvrdnjavanje - zagrijavanje metala na određenu temperaturu (na primjer, do 800 ° C) i brzo hlađenje u vodi, ulju ili drugim tekućinama.
Sa značajnim zagrijavanjem i brzim hlađenjem, čelik postaje tvrd i lomljiv. Krhkost nakon stvrdnjavanja može se smanjiti praznici - ohlađeni kaljeni čelični dio ponovo se zagrijava na određenu temperaturu (na primjer, 200 ... 300 ° C), a zatim se hladi na zraku.
Kod nekih alata samo je njihov radni dio kaljen. Ovo povećava trajnost cijelog alata.
At žarenje radni komad se zagrijava do određene temperature, održava se na toj temperaturi i polako(ovo je glavna razlika od stvrdnjavanja) smiri se. Žareni čelik postaje mekši i samim tim bolje obrađen.
Normalizacija - vrsta žarenja, samo hlađenje se dešava na vazduhu. Ova vrsta termičke obrade poboljšava čvrstoću čelika.

U industrijskim postrojenjima vrši se toplinska obrada čelika termo radnici. Termist mora dobro poznavati unutrašnju strukturu metala, njihova fizička i tehnološka svojstva, načine toplinske obrade, vješto koristiti termičke peći i strogo se pridržavati pravila zaštite na radu.

Najvažniji mehanička svojstva čelika - tvrdoću i snagu . Na tvrdoća čelik se ispituje posebnim testeri tvrdoće. Metoda mjerenja zasniva se na uvlačenju tvrđeg materijala u uzorak: čvrste čelične kugle, dijamantskog konusa ili dijamantske piramide.

Vrijednost tvrdoće HB određuje se dijeljenjem opterećenja s površinom otiska ostavljenog u metalu ( Brinellova metoda ) (sl. desno, a),

ili prema dubini uranjanja u metal dijamantskog vrha, čelične kuglice ( Rockwell metoda ) (pirinač. 6 ).

Snaga čelici se određuju na mašinama za ispitivanje zatezanja ispitivanjem uzoraka posebnog oblika, istezanjem u uzdužnom smjeru do loma (sl. lijevo). Da biste odredili čvrstoću, podijelite maksimalno opterećenje koje je prethodilo pucanju uzorka s površinom njegovog izvornog poprečnog presjeka.

Temperature početka i kraja vruće deformacije određuju se u zavisnosti od temperature topljenja i rekristalizacije. Valjanje većine vrsta počinje na temperaturi od 1200...1150 0 C, a završava se na temperaturi od 950...900 0 C.

Režim hlađenja je neophodan. Brzo i neravnomjerno hlađenje dovodi do pucanja i savijanja.

U toku valjanja kontroliše se temperatura početka i kraja procesa, način redukcije i podešavanje valjaka kao rezultat praćenja dimenzija i oblika valjanih proizvoda. Za kontrolu stanja površine valjanih proizvoda redovno se uzimaju uzorci.

Završna obrada valjanih proizvoda uključuje rezanje po dužini, ravnanje, uklanjanje površinskih nedostataka itd. Gotovi valjani proizvodi se podvrgavaju završnoj kontroli.

Proces valjanja se odvija na posebnim valjaonicama.

valjaonica – skup mašina za deformaciju metala u rotirajućim valjcima i za obavljanje pomoćnih operacija (transport, kontrola i sl.).

Oprema za deformaciju metala naziva se glavnom i nalazi se na glavnoj liniji valjaonice (linije radnih postolja).

Slika 1 - Šema valjaonice

1 - valjanje rolni; 2 - ploča; 3 - vreteno klipa; 4 - univerzalno vreteno; 5 - radni stalak; 6 - kavez zupčanika; 7 - kvačilo; 8 - reduktor; 9 - motor

Glavna linija valjaonice sastoji se od radnog postolja i pogonske linije, uključujući motor, mjenjač, ​​stalak za zupčanike, spojnice, vretena.

stalak za kotrljanje

Valjci 1 se ugrađuju u radni štand 5 koji preuzima pritisak kotrljanja. Definirajuća karakteristika radnog štanda su dimenzije valjaka za valjanje: prečnik (za dugačke proizvode) ili dužina (za ravne proizvode) bačve. U zavisnosti od broja i položaja valjaka u radnom štandu, razlikuju se valjaonice: dvovaljni (duo-mlin), trovaljni (trio-mlin), četvorovaljni (kvatro-mlin) i univerzalni (slika 2.) .

U dvovaljnim štandovima (slika 2, pozicija a) samo se jedan prolaz metala izvodi u jednom smjeru. Metal u trivaljcima (slika 2, pozicija b) kreće se u jednom smjeru između donjeg i gornjeg valjka, au suprotnom između srednjeg i gornjeg valjaka.

U stalke sa četiri valjaka ugrađuju se potporni valjci (slika 2, pozicija c), koji omogućavaju upotrebu radnih valjaka malog prečnika, čime se povećava gaz i smanjuju sile deformisanja.

Univerzalni štandovi (slika 2, pozicija d) imaju nepogonske vertikalne valjke, koji se nalaze između nosećih nosača horizontalnih valjaka iu istoj ravni sa njima.

Postolje zupčanika 6 je dizajnirano za raspodjelu obrtnog momenta motora između valjaka. Ovo je jednostepeni mjenjač, ​​čiji je omjer prijenosa jednak jedan, a ulogu zupčanika obavljaju zupčanici.

Vretena su dizajnirana da prenose obrtni moment sa stalka zupčanika na kotrljajuće valjke sa pomakom do 10…12 0 . Uz lagano pomicanje u vertikalnoj ravni, koriste se vretena tipa 3 zajedno sa kvačilom. Unutrašnji obrisi klinastih spojnica odgovaraju obliku poprečnog presjeka drške ili vretena valjka. Spojnica obezbeđuje zazor od 5…8 mm, što omogućava mogućnost rada sa pomakom od 1…2 0 . Uz značajne pomake valjaka u vertikalnoj ravni, os vretena može napraviti značajan ugao sa horizontalnom ravninom, u ovom slučaju se koriste zglobna ili univerzalna vretena 4, koja mogu prenijeti moment na valjke za kotrljanje kada je vreteno zakrivljeno prema gore. do 10 ... 12 0 .

Slika 2 - Stalci za valjanje

Kao motor valjaonice 9 koriste se istosmjerni i strujni motori, tip i snaga zavise od performansi mlina.

Reduktor 8 se koristi za promjenu broja okretaja pri prijenosu kretanja s motora na valjke. Zupčanici su obično ševron sa nagibom spirale od 30 0 .

Prema namjeni, valjaonice se dijele na mlinove za proizvodnju poluproizvoda i mlinove za proizvodnju gotovih proizvoda.

Grijanje metala vrši se u plamenim i električnim pećima. Prema raspodjeli temperature peći mogu biti i . U komornim pećima periodičnog grijanja temperatura je ista u cijelom radnom prostoru. U metodičkim pećima temperatura radnog prostora stalno raste od mjesta utovara praznih materijala do mjesta njihovog istovara. Metal se zagrijava postepeno, metodično. Peći se odlikuju visokom produktivnošću. Koriste se u radionicama za valjanje i kovanje i štancanje za zagrijavanje ingota obojenih metala. Veliki ingoti se zagrijavaju prije valjanja - razne komorne, plamene peći.

Kao transportni uređaji u proizvodnji valjaka koriste se:

• nosači ingota i razne vrste kolica za dopremanje ingota i zaliha iz uređaja za grijanje u mlin;
• valjkasti stolovi - glavno vozilo valjaonica (sa rotirajućim valjcima ugrađenim u seriju, obezbeđuju uzdužno kretanje metala; sa kosim rasporedom valjaka, postoji mogućnost poprečnog pomeranja trake);
• manipulatori dizajnirani za ispravan zadatak trake u kalibar;
• nagibnici dizajnirani da rotiraju radni predmet oko horizontalne ose.