Показатели деформации при прокатке

Процесс пластической деформации металла между двумя или несколькими вращающимися валками называется прокаткой. Существует несколько технологических схем прокатки. Вначале остановимся на простейшей из них - продольной прокатке в двух цилиндрических валках одинакового диаметра D, представленной на рис 37.

Рис. 37. Очаг деформации при продольной прокатке

Исходный прямоугольный образец высотой, шириной и длиной соответственно h₀, b₀, l₀ (заготовка) после прокатки приобретает размеры h₁, b₁, l₁ (прокат). Разность высот

Dh = h₀ – h₁

называется абсолютным обжатием, разность ширин

Db = b₁ - b₀

– абсолютным уширением и разность длин

Dl = l₁ - l₀

абсолютным удлинением.

Металл, находящийся в зоне силового воздействия валков, называется очагом деформации. Различают геометрический очаг деформации, находящийся между двумя дугами контакта АВ и плоскостями входа и выхода металла из валков (на рис 37 заштрихован), и фактический (или физический) очаг деформации cdef, в котором металл находится в пластическом состоянии. Фактический очаг, как правило, больше геометрического, так как напряжения в некоторых частях металла до плоскости входа и после плоскости выхода также превышают предел текучести металла. Точные границы фактического очага описать пока невозможно. За его пределами находятся зоны, в которых действуют только упругие деформации. А. И. Целиков предлагает включить упругие зоны также в состав фактического очага деформации и называет пластическую и упругую зоны за пределами геометрического очага деформации внешними зонами очага деформации.

По терминологии И. М. Павлова все, что находится за пределами фактического очага деформации, то есть включая зоны с упругими деформациями – это “жесткие” концы. Он впервые показал, что внешние зоны или “жесткие концы” оказывают существенное влияние на характер деформации металла в самом очаге деформации. В начале и в конце процесса деформации жёсткие концы отсутствуют и деформация концов проката отличается от таковой остального металла.

Дуга контакта AB в прокатке называется дугой захвата (касания). Соответственно, центральный угол, опирающийся на дугу захвата, называется углом захвата a..

Непосредственно из рисунка следует:

Так как и при небольших углах захвата (до 15⁰) sin a @ a, то

, где R – радиус валка.

Длина дуги захвата АВ и ее горизонтальная проекция l при реальных углах захвата мало отличаются по размерам (l @ АВ). Поскольку дуга АВ = R×a, то можно записать основную формулу для расчета длины дуги захвата в виде

.

Точная формула, легко выводимая из треугольника OAG на рис.37 (BG=Dh /2)

.

Последний член здесь много меньше первого и, сократив его, получим первую формулу. Чаще на практике применяется первая формула.

Лекция 10

Дата добавления: 2014-01-07