Борирование стали

Основными технологическими операциями прокатного производства являются подготовка исходного металла, нагрев, прокатка и отделка проката.

Подготовка  исходных металлов включает удаление различных поверхностных дефектов (трещин, царапин, закатов), что увеличивает  выход готового проката.

Нагрев слитков  и заготовок обеспечивает высокую  пластичность, высокое качество готового проката и получение требуемой  структуры. Необходимо строгое соблюдение режимов нагрева. Основное требование при нагреве: равномерный прогрев  слитка или заготовки по сечению и длине до соответствующей температуры за минимальное время с наименьшей потерей металла в окалину и экономным расходом топлива.

Температуры начала и конца горячей деформации определяются в зависимости от температур плавления  и рекристаллизации. Прокатка большинства марок углеродистой стали начинается при температуре 1200…1150 0С, а заканчивается при температуре 950…9000С.

Существенное  значение имеет режим охлаждения. Быстрое и неравномерное охлаждение приводит к образованию трещин и короблению.

При прокатке контролируется температура начала и конца процесса, режим обжатия, настройка валков в результате наблюдения за размерами  и формой проката. Для контроля состояния  поверхности проката регулярно  отбирают пробы.

Отделка проката  включает резку на мерные длины, правку, удаление поверхностных дефектов и т.п. Готовый прокат подвергают конечному контролю.

Процесс прокатки осуществляют на специальных прокатных  станах.

Прокатный стан - комплекс машин для деформирования металла во вращающихся валках и выполнения вспомогательных операций (транспортирование, нагрев, термическая обработка, контроль и т.д.).

Оборудование  для деформирования металла называется основным и располагается на главной  линии прокатного стана (линии рабочих  клетей).

Схема прокатного стана

1 - прокатные  валки; 2 - плита; 3 - трефовый шпиндель; 4 - универсальный шпиндель; 5 - рабочая  клеть; 6 - шестеренная клеть; 7 - муфта; 8 - редуктор; 9 - двигатель

Главная линия  прокатного стана состоит из рабочей  клети и линии привода, включающей двигатель, редуктор, шестеренную клеть, муфты, шпиндели.

Прокатная клеть

Прокатные валки 1 установлены в рабочей клети 5, которая воспринимает давление прокатки. Определяющей характеристикой рабочей  клети являются размеры прокатных  валков: диаметр (для сортового проката) или длина (для листового проката) бочки. В зависимости от числа и расположения валков в рабочей клети различают прокатные станы: двухвалковые (дуо-стан), трехвалковые (трио-стан), четырехвалковые (кватро-стан) и универсальные.

В двухвалковых клетях осуществляется только по одному пропуску металла в одном направлении. Металл в трехвалковых клетях движется в одну сторону между нижним и верхним, а в обратную - между средним и верхним валками.

В четырехвалковых  клетях устанавливаются опорные валки, которые позволяют применять рабочие валки малого диаметра, благодаря чему увеличивается вытяжка и снижаются деформирующие усилия.

Универсальные клети имеют неприводные вертикальные валки, которые находятся между  опорами подшипников горизонтальных валков и в одной плоскости с ними.

Шестеренная клеть  предназначена для распределения  крутящего момента двигателя  между валками. Это одноступенчатый  редуктор, передаточное отношение которого равно единице, а роль шестерен выполняют  шестеренные валки.

Шпиндели предназначены  для передачи крутящего момента  от шестеренной клети прокатным  валкам при отклонении от соосности  до 10…12 0. При незначительном перемещении  в вертикальной плоскости применяют  шпиндели трефового типа 3 в комплекте  с трефовой муфтой. Внутренние очертания трефовых муфт отвечают форме сечения хвостовика валка или шпинделя. Муфтой предусмотрен зазор 5…8 мм, что допускает возможность работы с перекосом 1…2 0. При значительных перемещениях валков в вертикальной плоскости ось шпинделя может составлять значительный угол с горизонтальной плоскостью, в этом случае применяют шарнирные или универсальные шпиндели 4, которые могут передавать крутящий момент прокатным валкам при перекосе шпинделя до 10…12 0.

Прокатные клети

В качестве двигателя  прокатного стана 9 применяют двигатели постоянного и переменного тока, тип и мощность зависят от производительности стана.

Редуктор 8 используется для изменения чисел оборотов при передаче движения от двигателя  к валкам. Зубчатые колеса - обычно шевронные  с наклоном спирали 30^о.

По назначению прокатные станы подразделяют на станы для производства полупродукта и станы для выпуска готового проката.

Нагрев металла  осуществляют в пламенных и электрических  печах. По распределению температуры  печи могут быть камерные и методические. В камерных печах периодического нагрева температура одинакова по всему рабочему пространству. В методических печах температура рабочего пространства постоянно повышается от места загрузки заготовок до места их выгрузки. Металл нагревается постепенно, методически. Печи характеризуются высокой производительностью. Применяются в прокатных и кузнечно-штамповочных цехах для нагрева слитков из цветных металлов. Крупные слитки перед прокаткой нагревают в нагревательных колодцах - разновидности камерных, пламенных печей.

В качестве транспортных устройств в прокатном производстве используют:

· слитковозы и  различного вида тележки для подачи слитков и заготовок от нагревательных устройств к стану;

· рольганги - основное транспортное средство прокатных цехов (транспортеры с последовательно установленными вращающимися роликами обеспечивают продольное перемещение металла; при косом расположении роликов возникает возможность поперечного движения полосы);

· манипуляторы, предназначенные для правильной задачи полосы в калибр;

· кантователи, предназначенные для поворота заготовки  вокруг горизонтальной оси.

 

Список литературы

1. Кузьмин Б.А.  Технология металлов и конструкционные  материалы. - М.: Машиностроение, 2009.-351 с.

2. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. - М.: Москва "Машиностроение", 2010.- 493 с.

3. Солнцев Ю.П., Пряхин Е.И. Материаловедение. - М.: ХИМИЗДАТ, 2007.- 784 с.

4.Дубинин Г. Н., Диффузионное хромирование сплавов, М., 2010

 

5.Минкевич А. Н., Химико-термическая обработка металлов и сплавов, 2 изд., М., 2011.