Ako definovať valcovanie za tepla

Valcovanie za tepla je kovoobrábací proces, pri ktorom sa kov zahrieva nad teplotu rekryštalizácie, aby sa plasticky deformoval pri operácii spracovania alebo valcovania.

Tento proces sa používa na vytváranie tvarov s požadovanými geometrickými rozmermi a materiálovými vlastnosťami pri zachovaní rovnakého objemu kovu. Horúci kov prechádza medzi dvoma valcami, aby sa sploštil, predĺžil, zmenšil plochu prierezu a získal jednotnú hrúbku. Oceľ valcovaná za tepla je najbežnejším produktom procesu valcovania za tepla a je široko používaná v kovopriemysle buď ako konečný produkt alebo ako surovina pre následné operácie.

Nerovnomerná počiatočná štruktúra zŕn kovu pozostáva z veľkých stĺpcových zŕn rastúcich v smere tuhnutia. Toto je zvyčajne krehké so slabými hranicami zŕn a môže obsahovať defekty, ako sú zmršťovacie dutiny, pórovitosť spôsobená plynmi a cudzie materiály, ako sú oxidy kovov. Valcovanie za tepla porušuje štruktúry zŕn a ničí hranice, čo vedie k vytvoreniu nových štruktúr so silnými hranicami s jednotnou štruktúrou zŕn.

Valcovanie kovov nad teplotou rekryštalizácie sa nazýva valcovanie za tepla. Teplota, pri ktorej sa v kove vytvárajú nové zrná, je známa ako teplota rekryštalizácie. Táto teplota by nemala byť príliš vysoká; inak kov zhorí a stane sa nevhodným na použitie.

Technologický proces výroby bezšvíkových oceľových rúr valcovaných za tepla

Bezšvíkové oceľové rúry valcované za tepla sa vo všeobecnosti vyrábajú na automatických valcovniach. Po kontrole a odstránení povrchových defektov sa plný rúrkový polotovar nareže na požadované dĺžky, vycentruje sa na čelnej strane perforovaného konca rúrkového polotovaru, potom sa pošle do ohrievacej pece na ohrev a perforuje sa na dierovacom stroji.

Pri kontinuálnom otáčaní a súčasnom posúvaní perforácie sa pôsobením valčeka a zátky postupne vo vnútri rúrkového polotovaru vytvára dutina, ktorá sa nazýva kapilárna rúrka. A potom odoslaný do automatickej valcovne, aby pokračoval vo valcovaní. Nakoniec sa spriemeruje hrúbka steny celého stroja a priemer sa dimenzuje pomocou kalibrovacieho stroja, aby sa splnili požiadavky špecifikácie. Ide o pomerne pokročilý spôsob výroby bezšvíkových oceľových rúr valcovaných za tepla pomocou kontinuálnych valcovní na rúry.

Technologický proces výroby bezšvíkových oceľových rúr valcovaných za tepla Bezšvíkové oceľové rúry valcované za tepla sa vo všeobecnosti vyrábajú na automatických valcovniach. Po kontrole a odstránení povrchových defektov sa plný rúrkový polotovar nareže na požadované dĺžky, vycentruje sa na čelnej strane perforovaného konca rúrkového polotovaru, potom sa pošle do ohrievacej pece na ohrev a perforuje sa na dierovacom stroji.

Pri kontinuálnom otáčaní a súčasnom posúvaní perforácie sa pôsobením valčeka a zátky postupne vo vnútri rúrkového polotovaru vytvára dutina, ktorá sa nazýva kapilárna rúrka. A potom odoslaný do automatickej valcovne, aby pokračoval vo valcovaní. Nakoniec sa spriemeruje hrúbka steny celého stroja a priemer sa dimenzuje pomocou kalibrovacieho stroja, aby sa splnili požiadavky špecifikácie. Ide o pomerne pokročilý spôsob výroby bezšvíkových oceľových rúr valcovaných za tepla pomocou kontinuálnych valcovní na rúry.

Valcovanie za tepla je relatívne k valcovaniu za studena. Valcovanie za studena je valcovanie pod teplotou rekryštalizácie, zatiaľ čo valcovanie za tepla sa valcuje nad teplotou rekryštalizácie.

Výhody valcovania za tepla

Môže zničiť štruktúru odlievania ingotu, zjemniť zrno ocele a odstrániť chyby mikroštruktúry, takže oceľová štruktúra je hustá a mechanické vlastnosti sa zlepšujú. Toto zlepšenie je hlavne v smere valcovania, takže oceľ už nie je do určitej miery izotropná; bubliny, praskliny a pórovitosť vznikajúce pri odlievaní je možné zvárať aj pôsobením vysokej teploty a tlaku.

Nevýhody valcovania za tepla

Po valcovaní za tepla sa nekovové inklúzie (hlavne sulfidy a oxidy, ako aj kremičitany) vo vnútri ocele lisujú do tenkých plechov a dochádza k javu delaminácie (medzivrstvy). Delaminácia výrazne zhoršuje ťahové vlastnosti ocele cez hrúbku a existuje možnosť interlaminárneho trhania, keď sa zvar zmršťuje. Lokálne napätie vyvolané zmršťovaním zvaru často dosahuje niekoľkonásobok deformácie na medzi klzu, ktorá je oveľa väčšia ako deformácia vyvolaná zaťažením;

Zvyškové napätie v dôsledku nerovnomerného chladenia. Zvyškové napätie je napätie vnútornej vlastnej fázovej rovnováhy bez vonkajšej sily. Profilová oceľ rôznych profilov valcovaná za tepla má takéto zvyškové napätie. Vo všeobecnosti platí, že čím väčšia je veľkosť prierezu profilovej ocele, tým väčšie je zvyškové napätie. Aj keď je zvyškové napätie samovyvážené, stále má určitý vplyv na výkon oceľového prvku pri pôsobení vonkajšej sily. Napríklad môže mať nepriaznivé účinky na deformáciu, stabilitu a odolnosť proti únave.

Výrobky z ocele valcované za tepla sa ťažko kontrolujú z hľadiska hrúbky a šírky strany. Sme oboznámení s tepelnou expanziou a kontrakciou za studena. Pretože aj keď je dĺžka a hrúbka pri valcovaní za tepla na začiatku štandardná, po vychladnutí bude stále existovať určitý negatívny rozdiel. Čím väčšia je šírka strany tohto negatívneho rozdielu, tým hrubšia je hrúbka, tým je výkon zreteľnejší. Preto pre veľkú oceľ nemôže byť šírka, hrúbka, dĺžka, uhol a hrana ocele príliš presné.