Студено валцуване и горещо валцуване

Горещото валцуване е процес на обработка на метал, който се извършва над температурата на рекристализация на материала. Зърната рекристализират, след като са били деформирани по време на обработката, което поддържа равноосна микроструктура и предотвратява втвърдяването на метала при студена обработка. Изходните материали обикновено са големи парчета метал, като полуготови отливки, плочи, заготовки и заготовки. Ако продуктът идва от непрекъснато леене, продуктът обикновено се подава директно към валцованата мелница при подходяща температура. За по-малки производствени мащаби суровините започват при стайна температура и трябва да се нагреят. По-големите детайли се нагряват в пещ за накисване, работеща с масло, газ или природен газ, докато по-малките детайли се нагряват в електрическа индукционна пещ. Когато суровината се нагрява в пещта, нейната температура трябва да се следи, за да се гарантира, че температурата на материала е над температурата на рекристализация на металния материал. За да се осигури определен коефициент на безопасност, температурата на нагряване на суровината трябва да бъде над температурата на прекристализация; тази температурна стойност обикновено е 50 градуса до 100 градуса по-висока от температурата на рекристализация.

Горещо валцуваните метали обикновено имат малка насоченост в техните механични свойства и остатъчни напрежения, причинени от деформация. Въпреки това, в някои случаи неметалните включвания могат да придадат известна насоченост, а детайлите с дебелина под 20 mm обикновено имат известна насоченост. В допълнение, неравномерното охлаждане може да предизвика големи остатъчни напрежения, които често се появяват във форми с неравномерно напречно сечение, като I-образни греди. По повърхността на валцуваните продукти има оксиден нагар, който представлява оксид, образуван при висока температура. Котленият камък обикновено се отстранява чрез процеси на ецване или повърхностно почистване. Допустимите отклонения на размерите на крайния валцуван продукт обикновено са 2 до 5% от общите размери.

Изглежда, че горещовалцуваната мека стомана има по-широк диапазон на въглеродно съдържание от студеновалцуваната стомана, което прави по-трудно за ковачите да контролират качеството на крайния продукт. Също така за подобни метали цената на горещо валцуваните продукти обикновено е по-ниска от тази на студено валцуваните продукти.

Горещото валцуване се използва главно за производство на детайли от ламарина или продукти с прости профили, като релсови релси. Други типични приложения за горещо валцуван метал включват рамки за камиони, автомобилни колела, тръби и тръбопроводи, бойлери, селскостопанско оборудване, ремъци, щампования, корпуси на компресори, компоненти на подвижния състав, джанти, архитектурни метални конструкции, железопътни вагони, врати, рафтове, CD-та, мантинели, дискове за съединители на автомобили.

подвижен дизайн

Валцовите мелници обикновено се разделят на груби, междинни и довършителни. В процеса на валцоване на формата диаметърът на първоначалната заготовка (кръгла или квадратна), обикновено между 100-140 mm, непрекъснато се валцува и деформира, което води до краен продукт с по-малък размер на напречното сечение и геометрия. Започвайки от дадена заготовка, могат да се приемат различни последователности за получаване на различни крайни продукти. Въпреки това, тъй като всеки валцов цех е много скъп (до 2 милиона евро), типично изискване е договорно количество или валцов проход. Бяха получени някои решения, включително емпирични знания, използване на симулации на цифрови модели и технология за изкуствен интелект. Lambiase et al използваха модел с крайни елементи (FE), за да предскажат окончателната форма на валцуваща се лента, преминаваща през кръгла плоска ролка. Един от основните въпроси при проектирането на валцова мелница е намаляването на броя на ролките; едно възможно решение за постигане на това изискване е да се раздели проходът, като се намали степента на намаляване на профила на всеки проход чрез увеличаване на броя на ролките. Друго решение за намаляване на броя на проходите на инструмента във валцова мелница е използването на автоматизирана ролкова система, предложена от Lambiase и Langella. Впоследствие Lambiase допълнително разработи система за автоматизация, базирана на изкуствен интелект, по-специално интегрирана система, включваща машина за изводи, базирана на генетични алгоритми, база данни със знания, базирана на изкуствени невронни мрежи, обучени с помощта на параметричен модел с крайни елементи, и оптимизиране и автоматизиране на валцовият цех. дизайн.

Студеното валцуване се извършва под температурата на рекристализация на метала (обикновено при стайна температура). Студеното валцуване може да увеличи якостта на материала с до 20% чрез закаляване на деформация. Той също така подобрява покритието на повърхността и поддържа по-строги толеранси. Обикновено студено валцуваните продукти включват листове, ленти, пръти и пръти; тези продукти обикновено са по-малки от своите горещовалцувани аналози. Поради малкия размер на детайла и по-голямата му здравина, в сравнение с горещото валцуване, е необходимо да се използва клъстерна или по-висока от четиривисоко валцова мелница. При студено валцуване дебелината на заготовката се намалява по-малко при валцоване с една ролка, отколкото при горещо валцуване. Студено валцуваните листове и ленти се предлагат в различни условия: напълно твърди, полутвърди, четвърт твърди и изглеждащи навити. Напълно твърдото валцоване намалява дебелината с 50%, докато другите твърдости намаляват дебелината с по-малко. Отгряването на студено валцована стомана може да увеличи пластичността. Студеното валцоване на кожата може да доведе до минимално намаляване на дебелината от: 0.5-1%. Използва се за получаване на гладки повърхности, еднаква дебелина и намаляване на явленията на границата на провлачване (предотвратяване на образуването на ленти на Luders по време на последваща обработка). Той блокира дислокациите на повърхността, като по този начин намалява възможността за образуване на Lüders лента. За да се избегне образуването на ленти на Lüders, плътността на незакрепените дислокации трябва да се увеличи във феритната матрица. Използва се и за разграждане на избелители в поцинкована стомана. Студеното валцуване често се използва след студено валцуване, тъй като крайният продукт трябва да има добра пластичност. Други форми могат да бъдат студено валцувани, ако напречното сечение е относително еднакво и напречните размери са относително малки. Студено валцуваните форми изискват поредица от операции по оформяне, обикновено по размерни линии, разделителни линии, груба обработка, полу-група обработка и довършителни работи. По-гладка, по-устойчива стомана с по-ниско съдържание на въглерод е по-лесна за работа, но също така струва повече суровини, ако се обработва от ковач. Типичните употреби на студено валцована стомана включват метални мебели, офис бюра, шкафове за документи, маси, столове, изпускателни тръби за мотоциклети, компютърни шкафове и хардуер, домакински уреди и компоненти, рафтове, осветителни тела, панти, маслени тръби, стоманени барабани, косачки, електронни шкафове, бойлери, метални контейнери, перки на вентилатори, тигани, комплекти за монтаж на стена и таван и различни продукти, свързани със строителството.