Открыть главное меню
Схема прокатки
Прокатка (кликните мышкой по рисунку для просмотра анимации)

Прока́тка — процесс пластического деформирования тел на прокатном стане между вращающимися приводными валками (часть валков может быть неприводными). Энергия, необходимая для осуществления деформации, передаётся через валки, соединённые с двигателем прокатного стана[1].

Прокатка металлов относится к числу основных способов обработки металлов давлением. Прокаткой получают изделия (прокат) разнообразной формы и размеров. Как и любой другой способ обработки металлов давлением прокатка служит не только для получения нужной формы изделия, но и для формирования у него определённой структуры и свойств[2].

ИсторияПравить

Технология прокатки в античности не применялась. Появление прокатки относится к послесредневековым временам (первое известное упоминание относится к XVI веку и содержится в бумагах Леонардо да Винчи[3]. Исторически с помощью прокатки начали изготавливались медные листы для картин (такие листы, изготовленные вначале ковкой, а затем уже прокаткой, известны уже в начале XVII века[4]). Массовое применение прокатки началось в Европе в XIX веке.

Классификация процессов прокаткиПравить

Процессы прокатки классифицируют по следующим признакам:

  • по температуре проведения процесса прокатку делят на
    • холодную (температура металла находится в пределах 10—30 % температуры рекристаллизации);
    • тёплую (температура металла находится в пределах 40—60 % температуры рекристаллизации);
    • горячую (температура металла выше 60—70 % температуры рекристаллизации[5];
  • по взаимному расположению осей валков и полосы различают продольную (ось прокатываемой полосы перпендикулярная осям валков), поперечную (ось прокатываемой полосы параллельна осям валков) и поперечно-винтовую или «косую» прокатку (оси валков находятся под некоторым углом друг к другу и к оси прокатываемой полосы;
  • по характеру воздействия валков на полосу и условиям деформации прокатка бывает симметричной и несимметричной. Симметричной прокаткой называют процесс при котором воздействие каждого из валков на прокатываемую полосу является идентичным. Если это условие нарушается процесс следует отнести к несимметричному;
  • по наличию или отсутствию внешних сил, приложенных к концам полосы, выделяют свободную и несвободную прокатку. Прокатка называется свободной если на полосу действуют только силы, приложенные со стороны валков. Несвободная прокатка осуществляется с натяжением или подпором концов полосы[6].

Приведённая классификация процессов деформации металлов не является общепринятой. Например, существуют альтернативные классификаторы способов деформации в зависимости от температуры процесса[7].

Продольная прокаткаПравить

Способ продольной прокатки является наиболее распространённым. При продольной прокатке полоса подводится к валкам, вращающимся в разные стороны, и втягивается в зазор между ними за счёт сил трения на контактной поверхности. Полоса обжимается по высоте и принимает форму зазора (калибра) между валками. При этом способе прокатки полоса перемещается только вперёд, то есть совершает только поступательное движение. В зависимости от калибровки валков форма поперечного и продольного сечения проката может быть разной. Таким способом получают листы, плиты, ленту, фольгу, сортовой прокат, периодические профили, гнутые профили и др.[6]

Поперечная прокаткаПравить

При поперечной прокатке обрабатываемое тело (цилиндрической формы) помещается в зазор между двумя валками вращающимися в одну сторону и получает вращательное движение за счёт сил трения на контактной поверхности. Деформация тела происходит при встречном сближении валков. В продольном направлении обрабатываемое тело не перемещается (если нет специальных тянущих устройств). Поперечная прокатка используется для изготовления валов, осей, втулок и других тел вращения[6].

Поперечно-винтовая прокаткаПравить

Поперечно-винтовая прокатка занимает промежуточное положение между продольной и поперечной. Этот способ широко используется для получения полых трубных заготовок (гильз). Обрабатываемое тело (цилиндрической формы) проходя между валками, вращается и одновременно совершает поступательное движение, то есть каждая точка тела (за исключением расположенных на его оси) движется по винтовой траектории[6].

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. Коротич, 2000, с. 322.
  2. Прокатка / Е. И. Разуваев // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
  3. The Grove Encyclopedia of Materials and Techniques in Art. Oxford University Press, 2008. С. 376.
  4. Paul Craddock. Scientific Investigation of Copies, Fakes and Forgeries. Routledge, 2009. С. 157.
  5. Циммерман, Гюнтер, 1982, с. 450.
  6. 1 2 3 4 Коротич, 2000, с. 323.
  7. Шевакин Ю. Ф., Шайкевич В. С. Обработка металлов давлением. — М.: Металлургия, 1982. — С. 35. — 248 с.

ЛитератураПравить

  • Коротич В. И., Набойченко С. С., Сотников А. И., Грачев С. В., Фурман Е. Л., Ляшков В. Б. (под ред. В. И. Коротича). Начала металлургии: Учебник для вузов. — Екатеринбург: УГТУ, 2000. — 392 с. — ISBN 5-230-06611-3.
  • Циммерман Р., Гюнтер К. Металлургия и материаловедение / Под ред. П. И. Полухина, М. Л. Бернштейна. — Справ. издание. Пер. с нем.. — М.: Металлургия, 1982. — 480 с.