Блок 4. Прокатне виробництво. Модуль 4.2. Нагрів металу при прокатці

Модуль 4.2. Нагрів металу при прокатці.

Тема: Нагрів металу при прокатці.

Мета: розвинути уявлення студентів про необхідність нагріву металу перед прокаткою, охолодженню його після обробки; необхідність дотримання режиму нагріва та охолодження.

Тип уроку: комбінований.

Хід заняття

1. Організаційна частина – 2 хв

2. Опитування по темі: «Класифікація методів ОМТ. Теорія обробки металів тиском» - 15 хв

1. Що таке деформація?

2. Охарактеризуйте пружину деформацію.

3. Охарактеризуйте пластичну деформацію.

4. Що таке обробка металу тиском?

3. Викладання нового матеріалу – 45 хв

План.

1. Мета нагріву металу.

2. Температура і швидкість нагріву металу.

3. Нагрівальні пристрої.

4. Охолодження металу після прокатки.

4. Закріплення нової теми – 15 хв

1. Навіщо потрібно нагрівати метал перед прокаткою?

2. Завдяки чому і яким чином відбувається нагрів металу?

3. Чому потрібно дотримуватися режиму нагріву металу?

4. Від чого залежить режим нагріву металу?

5. При якій температурі прокатують метал?

6. Скільки годин витримують метал у колодязях?

7. Що ми розуміємо під одноступеневим нагрівом, який метал нагрівають цим засобом?

8. Що ми розуміємо під двоступеневим, який метал нагрівають цим засобом?

9. Що ми розуміємо під трьохступеневим, який метал нагрівають цим засобом?

10. Що ми розуміємо під багатоступеневим, який метал нагрівають цим засобом?

11. Які нагрівальні пристрої вам відомі?

12. Навіщо потрібно охолоджувати метал після прокатки?

13. Які види охолодження вам відомі?

14. Що являє собою звичайне охолодження?

15. Що являє собою заповільне охолодження?

16. Що являє собою прискорене охолодження?

17. Що являє собою швидке охолодження?

5. Підведення підсумків – 3 хв

Д/з Б.В.Лінчевський ”Металургія чорних металів” стор. 266 - 279

1. Нагрів зливків та заготівок перед прокаткою повинен забезпечити пластичність, якість сталі та найменший опір деформації. Чим вище температура нагріву, тим менша витрата енергії при прокатці. В цьому випадку при збільшеному обжимі зменшується випадки руйнування обладнання стану.

Нагрів заготовок в печах починається з їх поверхні, потім проходить в середину заготівок за рахунок теплопровідності. Чим вище теплопровідність, тим бистріше нагрівається метал до температури, необхідної для гарячої обробки.

Чисті метали більше теплопровідні, ніж сплави; м’яка сталь теплопровідніша за високовуглецеву (тверду сталь); леговані сталі менше теплопровідні, ніж вуглецеві.

При нерівному режимі нагріву підвищується угар, оплавлення, перепік, обезвулецювання чи навуглецювання та створюється погана структура металу, а також з’являються тріщини, рванини, плена.

1) Режим нагріву злитків в нагрівальних колодязях залежить від температури зливків при посаді, теплопровідності та пластичності сталей. Температуру поступаючих зливків виявляють по графікам чи таблицям розробленим на кожному заводі.

По режиму нагріву сталі розподіляють на групи (5 шт.)

Гаряча прокатка металів і сплавів виконується при нагріві їх вище температури рекристалізації (для сталі 0.8 Тпл.). (Приклад 0.8(273 + 1530) = 1442 К = 1169 °С – маловуглецева). Закінчується при t = 900 °С. В залежності від ступені легування, вмісту вуглецю та перетину заготівки температура нагріву металу перед прокаткою знаходиться у межах 1006 – 1350 °С.

Практично виявлено, що зливки нагріваються від 2 до 12 годин. При температурі зливків 800 – 900 °С необхідно» 2 години для нагріву.

При нагріві холодних зливків потрібно вибрати таку швидкість, щоб термічні напруження витримали та метал не почав руйнуватися (тріщина).

2) В залежності від технології нагріву та конструкції нагрівальні пристрої можуть забезпечувати одно -, двох -, трьох – та багатоступеневий нагрів.

1. Одноступеневий – при постійній температурі печі чи при постійному потоці тепла. Використовують для нагріву листів, труб, заготівок, одинарних зливків.

2. Двоступеневий – складається з нагріву та витримки при постійній температурі.

Використовують для нагріву пакетів, листів, труб, рулонів.

3. Трьохступеневий – складається з трьох періодів:

а) швидкість нагріву витримують невелику при тепловому потоці, котрий постійно збільшується,

б) прискорення нагріву при постійному тепловому потоці,

в) томлення при постійній температурі (трьох зоні печі)

4. Багатоступеневий – використовують при термічній обробці. Він складається з періодів нагріву, витримування та охолодження.

В залежності від маси, форми та розмірів нагріваємого металу, засобів посадки, переміщення при нагріві, засобів нагріву та видачі використовують різні види нагрівальних пристроїв.

1. Нагрівальні колодязі використовують для нагріву зливків.

2. Камерні, тунельні, ковпакові печі та печі з висувним подом використовують для нагріву великих зливків, блюмів і заготівок, товстих та тонких листів, пакетів, труб, рулонів, сутунки.

3. Карусельні печі використовують на трубопрокатних станах.

4. Методичні печі (двозонні, трьохзонні, багатозонні)

5. Печі з шагаючим подом.

6. Печі швидкісного нагріву.

7. Прохідні секційні печі.

3) Охолоджувати метал дозволено на повітрі, на холодильниках, але середньо – та високо вуглецеві, низько - та високолеговані сталі і сплави потрібно охолоджувати сповільнено, щоб уникнути поверхневих та внутрішніх тріщин.

Звичайне охолодження металу учиняється на повітрі, в стелажах, на холодильниках. Таким чином охолоджують сортовий прокат, заготівки, блюми легованих сталей.

Заповільне охолодження учиняється в прохідних пічах, опалюємих та неопалюємих ямах і коробах. Метал витримують при 600 – 750 °С з охолодженням на повітрі. Таким чином охолоджують міцні та леговані флокеночутливі сталі.

Прискорений режим охолодження учиняється на рольгангах, де налагоджують форсунки для подавання води чи повітря під тиском 0.5 – 1 МПа. Таким чином охолоджують катанку та листи (до 700 – 500°С), потім змотують у бунти та рулони.

Швидкий режим учиняється подачею води.

При порушенні режиму охолодження в металі з’являються наружні та внутрішні тріщини(флокени). Наружні можуть з’явитися як відразу, так і через декілька годин і навіть днів.

Дата добавления: 2014-12-08