Металлургический словарь


Прокатка

[rolling] — процесс обработки металлов и сплавов давлением, обжатием (пластич. деформ.) м-ду вращ. валками прокат, станов для уменьш. сеч. прокат, заготовки (слитка) и придания металлу определ. формы и геометрич. размеров при зад. уровне кач-ва проката. В завис, от доминир. на-правл. смещения металла относит, валков различают три осн. вида п.: продольную, поперечную и винтовую. П. ведут на прокат, станах разных типов. По темп-ре деформир. металла различ. п. горячую (выше темп-ры рек-рист., напр, стали — при 1000—1300 °С, меди — при 750-850 °С, алюминия и его сплавов - при 350-400 "С, титана и его сплавов — при 950-1100 °С) и холодную (существ, ниже этой темп-ры). П. классифицируют по виду окруж. среды (на воздухе, в вакууме, в инертной среде, в оболочке), по режиму работы прокатных станов (реверс., нереверс., не-прер., со своб. выходом раската и т.д.), по состоянию пов-ти контакта (со смазкой и без смазки), по виду выпуск, продукта (сорт., лист. и т.п.) и др. признакам:

бесконечная прокатка [endless rolling] — п. с использ. заготовки неогранич. длины, по-луч. сваркой, непрер. литьем и др. методами. По ср. с поштучной или порулонной прокаткой б. п. обеспеч. экономию материала и по-выш. точность размеров гот. проката;

бесслитковая прокатка [ingotless rolling] — непрер. технологич. процесс произ-ва металлоизделий и полуфабрикатов, совмещ. литье, затверд. и прокатку. Б. п. предложена Г. Бессемером в 1857 г.; в н.в. примен. в осн. для из-гот. полос из цв. металлов и чугуна. Б. п. А1-полос ведут по двум технологич. вариантам: расплав через горизонт, распред. коробку подается к двум располож. один над другим валкам или поступает снизу к двум лежащим в одной горизонт, пл-ти валкам. В 1-м вар. полоса выходит из валков горизонт., во 2-м — вертик. вверх. Двухвалк. горизонт, установки все более примен. для б. п. стальных шир. полос;

винтовая прокатка [helical rolling] — п. м-ду косорасполож. валками, оси к-рых наклонены к оси заготовки и образуют с ее осью скрещив. прямые. Заготовка с формой тела вращения приобр. одноврем. вращат. и посту-пат. движ. в направл. ее оси. Если постулат, скор, раската меньше его окруж. скор., то в. п. наз. поперечно-винтовой п. (валковая прошивка и раскатка труб, п. осей и др.), а если больше, — продольно-винтовой п. (п. сверл);

контролируемая прокатка [controlled rolling] — гор. п. преимущ. конструкц. феррито-пер-лит. сталей по регламентир. темпер.-дефор-мац. режимам для формир. в гот. прокате мел-козерн. структуры с упорядоч. распред. дефектов кристаллич. решетки, обеспеч. повыш. предела текуч, сниж. темп-ры вязко-хрупкого перехода и улучш. сварив. Примен. две осн. технологич. схемы к. п. (рис.): низко- (НТКП) и высокотемп-рная (или «рекристаллизац.») к. п. (ВТКП). НТКП была разработана в 1970-х гг. и внедр. на многих металлурги. фирмах Германии, Японии и США при произ-ве толстолист, проката для магистр, газопроводов большого диам. В 1980-х гг. НТКП толстолистового проката была освоена на ряде металлургич. заводов России и Украины. НТКП осуществ. как правило на реверс, станах и включает три стадии многопроходной гор. деформации с регламентир. разовыми и суммар. обжатиями: выше темп-ры рекристаллизации аустенита (Tf), когда при повторной рекристаллизации происх. измельчение зерна аустенита, в интервале Гр-Лг (наклеп аустенита) и вблизи точки Лг (наклеп и полигонизация феррита) с последующим охл. со ск. до 15—20 °С/с. Причем для НТКП были разраб. спец. малоперлитные микролегир. Mb, Ti и/или V стали (типа 10Г2ФБТ). В рез-те было достигнуто резкое повышение (на 100—150 МПа) прочности и особенно вязкости горячекат. проката при отриц. темп-pax (при испытании DWTT при -20 "С доля вязкой составляющей > 80 %). Осн. структур, факторы упрочн. таких сталей после НТКП: измельч. зерна феррита (с!ф = = 3-гб мкм) и дисперс. упрочн. вследствие выделения мелкодисперсных карбидных частиц, к-рое интенсифиц. низкотемп-рной конечной гор. деформацией. Однако необходимость значит, разовых обжатий (до 20 %) при пониж. темп-pax окончания гор. деформации (700—780 °С) обусловл. большие нагрузки на валки чистовых клетей, что требует применения для НТКП специализир. прокатных станов и соответств. сужает области примен. этой технологии, в частности для сорт, и фасон, проката.
Структурно-технологич. принципы ВТКП в условиях гор. п. с окончанием деформации при Т> Т, т.е. близких к режимам п. на серийных непрер. лист, и сорт, станах гор. п., были разработаны в России и в зарубежных странах (США, Японии др.) в 1980-х гг. Эти принципы базир. на фундамент, положении фазовых превраш. в Fe-C сплавах о том, что мелкозерн. ферритно-перлит. структуру в го-рячедеформир. стали можно получить в рез-те у->а-превращения как перекристаллизов. деформиров. (наклепан.) аустенита, так и повторно рекристаллизов. аустенита, если в нем сохран. достат. мелкое зерно (rfa < 20-^-25 мкм). Это условие обеспеч. карбонитридное микролегирование (Ti, V, Al, N) стали, при к-ром в горячедеформир. аустените выдел, дисперс. карбонитридные фазы, препятст. росту зерна при повторной рекристаллиз. преимущ. по «барьерному» механизму. ВТКП в России наиб, полно реализована на ОАО «Нижнетагильский металлургич. комбинат» для про-из-ва масс, видов проката (фасон, и утл. профили) повыш. прочно. (стт < 450 МПа) и хла-достойкости (KCJ~m c > 39 Дж/см2) из микролегир. сталей типа 18САТЮ и 12ГСАФТЮ;

многониточная прокатка [multi-strand rolling] — непрер. п., при к-рой в одной или неск. клетях прокат, стана находятся одноврем. неск. раскатов (ниток); ведется преимущ. на проволочных и мелкосорт. станах. Кол-во ниток на линейных прокат, станах может достигать > 6, на проволочных станах чаще катают в 4 нитки, на мелкосорт. — в две. С уве-лич. числа ниток возраст, произв-ть прокат, стана и сниж. уд. затраты на оборуд., но пониж. точн. п. При м. п. кол-во ниток в клетях по ходу п. пониж.;

многоручьевая прокатка [multi-strand rolling] — сорт, п., включ. операции формир. из пря-моуг. заготовки неск. соедин. перемычкой раскатов, их совмест. п., разделения раскатов и отдельная их п. по обычной схеме на конеч. профиль. Прод. разделение раскатов в линии стана осущ. валками или роликами с дисковой насадкой. При м. п. в одной клети одноврем. прокат, от 2 до > 8 раскатов. М. п. позволяет повысить произ-ть стана и сократить расходы на оборудование и эл. энергию;

периодическая прокатка [deformed bar rolling] — п. с периодич. измен, по длине раската обжатием или с периодич. повтор, воз-деист, инструмента на раскат; осущ. прод. п. п. в калибрах с изменяющ. по окружи, валка сеч. или поочеред. обжатием заготовки неск. глад, валками в одной клети, а тж. поперечно-винтовой п. при рад. перемещ. валков относит, прод. оси заготовки. Прод. п. п. изгот. трубы на пи-лигримовых станах гор. п. и станах хол. (периодич.) п., сплошные периодич. профили гор.п. на сорт, станах и листы на планетар. и ко-вочнопрокат. станах. Поперечно-винтовой п. п. производят осесимметрич. заготовки для машиностроения с измен, по длине диам.;

пилигримовая прокатка труб [pilger rolling of tubes] — периодич. процесс прокатки труб на цилиндрич. оправке, при к-ром цикл деформации гильзы в трубу осущ. за 1 об. валков с перем. рад. калибра. При этом направл. прокатки противопол. направл. транспортир, гильзы и гот. трубы (см. Пшшгримовый стан);

поперечная прокатка [spread rolling] — п., при к-рой оси валков и вращ. м-ду ними заготовки паралл. или распол. в одной плоскости, угол м-ду векторами скор, валков и осевой составляющей скор, металла на контакт, пов-ти — 90е. Формоизменение при п. п. осущ. в глад, или профилир. валках в рез-те уменьш. сеч. всей или отд. участков заготовки и удлинения раската вдоль прод. оси. валки при п. п. вращ. в одном направлении, а раскат — в противоположном. П. п. примем, для изгот. тел вращения пост, или периодич. профиля и спец. изделий, напр, зубчатых колес, на деталепро-кат. станах. Распростр. разновидность п. п. — попереч.-клин. прокатка;

поперечно-винтовая прокатка [cross rolling] - п., при к-рой раскат имеет вращ.-посту-пат. движ. и его постулат, скор, меньше окружной; при этом в любой точке контакт, пов-ти угол м-ду вектором скор, пов-ти валков и осевой составл. вектора скор, металла м.б. в пределах 0—45°. П.-в. п. примен. для изгот. тел вращ. — труб, шаров, заготовок осей, валов, колец и др. Наиб, промышл. примен. п.-в. п. нашла при произ-ве бесшов. труб: для прошивки заготовок в гильзы, раскатки гильз и обкатки труб. Деформация металла осущ. валками разной формы;

поперечно-клиновая прокатка [wedge (taper) rolling] — попереч. п. с использов. клинового инструмента, примен. для изготовления изделий типа тел вращ. с цилиндрич., конич. и сферич. пов-тями, ступенч. и полых изделий под последующую чистовую обраб. резан, или шлифов., под штамповку, а тж. изделий, не треб, механич. обраб. Изделия производят гор., теплой и хол. прокаткой на станах с валковым, сегментным, валково-сегментным и плоским инструментом;

продольная прокатка [lengthwise (longitudinal) rolling] — п., при к-рой раскат выходит из валков перпендик. их осям, валки вращ. в противопол. направлениях и, их оси лежат в одной плоскости; при этом в каждой точке контакт, пов-ти угол м-ду векторами скор, валков и осевой составл. скор, металла равен нулю. П. п. — наиб, распростр. вид п., к-рым произв. длинномерные Изделия и полуфабрикаты (заготовку, сорт, листы и др.) за счет уменьшения высоты раската (при п. в глад, валках) и одноврем. высоты и ширины (для большинства случаев п. в калибров, валках);

продольно-винтовая прокатка [lengthwise-cross rolling] — винтовая п., при к-рой постулат, скор, перемещения раската больше окруж. скор, валков; при этом на контакт, пов-ти угол м-ду векторами скор, валка и осевой составл. скор, металла > 45° (обычно 60—85°). П.-в. п. использ., в частности, для произ-ва сверл диам. от 2 до 25 мм на станах горячей прокатки, имеющих четыре калиброванных валка;

прокатка в контролируемых средах [rolling of control mediums]— п. в средах определ. состава с целью защиты нагретого металла от интенсивного взаимодействия с активными газами (О2, N2, Н2 и др.), содержащимися в обычной воздушной среде. В кач-ве контролируемых сред применяют вакуум разной глубины (п. в вакууме), инертные и другие защитные газы определ. чистоты (п. в газозащитных и инертных средах).
П. в к. с. осуществляют на спец. оборудовании, включающим герметизиров. камеры, соедин. вакуумными затворами. Обычно это камеры загрузки, нагрева, рабочая, охлаждения и выгрузки.
Первые разработки выполнялись почти одновременно в СССР и США и позднее в Японии в 1950-1965 гг. (в СССР- МИСиС,ЦНИИЧЕРМЕТ, ВНИИМЕТМАШ, ХФТИ АН УССР, УкрНИИМЕТ, ВИЛС). Значительный вклад в развитии проблемы внесли ученые СССР и России — И. М. Павлов, А. В. Крупин, В. Н. Чернышев, В. М. Амоненко, Ф. Е. Долженков; в США - L. М. Bianchi.
процесс эффективен для произ-ва высококачественных полуфабрикатов и изделий из тугоплавких, редких, радиоактивных металлов и сплавов, металлических порошков, композиционных материалов;

радиально-сдвиговая прокатка [radial-displacement rolling] — поперечно-винтовая п. сплош. круг, профилей преимущ. на трех-валковых станах винтовой п. с большими углами подачи и вые. разовыми обжатиями. Р.-с. п. можно изготовлять сорт, профили с ко-эфф. вытяжками за проход от 4 до 25 с хорошим кач-вом пов-ти и существ, меньшими усилиями, чем при продольной прокатке или экструзии. Р.-с. п. отлич. вые. сдвиг, деформациями и рад. локальными усилиями, что способствует прокатке труднодеформир. материалов;

реверсивная прокатка [reverse rolling] — многопроходная п., при к-рой после каждого прохода измен, направл. вращ. валков и, со-ответст., направл. перемещ. металла в прокатной клети. Р. п. примен. при произ-ве блюмов и слябов, толстых листов, горяче- и холоднокатаных тонких листов. Р. п. тонких листов ведут на одноклетевых реверс, станах с дву-стор. натяжением от моталок.