Vroče valjanje
Vroče valjanje je postopek obdelave kovin, ki poteka nad temperaturo rekristalizacije materiala. Zrna se rekristalizirajo po deformaciji med obdelavo, kar ohranja enakoosno mikrostrukturo in preprečuje hladno obdelavo kovine. Vhodne snovi so običajno veliki kosi kovine, kot so polizdelki odlitkov, plošče, gredice in gredice. Če izdelek prihaja iz kontinuiranega litja, se izdelek običajno dovaja neposredno v valjarno pri ustrezni temperaturi. Za manjše proizvodne obsege se surovine začnejo pri sobni temperaturi in jih je treba segreti. Večje obdelovance segrevamo v namakalni peči na olje, plin ali zemeljski plin, manjše obdelovance pa v električni indukcijski peči. Ko se surovina segreva v peči, je treba njeno temperaturo spremljati, da se zagotovi, da je temperatura materiala nad temperaturo rekristalizacije kovinskega materiala. Da bi zagotovili določen varnostni faktor, mora biti temperatura segrevanja surovin nad temperaturo rekristalizacije; ta temperaturna vrednost je na splošno 50 do 100 stopinj višja od rekristalizacijske temperature.
Vroče valjane kovine imajo na splošno malo smeri mehanskih lastnosti in preostalih napetosti, ki jih povzročajo deformacije. Vendar pa lahko v nekaterih primerih nekovinski vključki dajejo nekaj usmerjenosti in obdelovanci, debeli manj kot 20 mm, imajo običajno določeno usmerjenost. Poleg tega lahko neenakomerno hlajenje povzroči velike zaostale napetosti, ki se pogosto pojavljajo v oblikah z neenakomernimi prerezi, kot so I-nosilci. Na površini valjanih izdelkov je oksidni kamen, ki je oksid, ki nastane pri visoki temperaturi. Vodni kamen se običajno odstrani z dekapiranjem ali površinskim čiščenjem. Dimenzijska toleranca na končnem valjanem izdelku je običajno 2 do 5 % skupnih dimenzij.
Zdi se, da ima vroče valjano meko jeklo širši razpon vsebnosti ogljika kot hladno valjano jeklo, zaradi česar je kovačem težje nadzorovati kakovost končnega izdelka. Tudi pri podobnih kovinah so stroški vroče valjanih izdelkov na splošno nižji od stroškov hladno valjanih izdelkov.
Vroče valjanje se uporablja predvsem za izdelavo delov iz pločevine ali izdelkov z enostavnimi profili, kot so tirnice. Druge tipične uporabe vroče valjane kovine vključujejo okvirje tovornjakov, avtomobilska kolesa, cevi, grelnike vode, kmetijsko opremo, jermene, žigosane, ohišja kompresorjev, komponente voznega parka, platišča koles, arhitekturne kovinske strukture, železniške vagone, vrata, police, Zgoščenke, zaščitne ograje, lamele sklopke.
valjanje design
Valjarne običajno delimo na grobo obdelavo, vmesno obdelavo in končno obdelavo. V procesu valjanja oblike se premer začetnega surovca (okroglega ali kvadratnega), običajno med 100-140 mm, nenehno valja in deformira, kar ima za posledico končni izdelek z manjšo velikostjo preseka in geometrijo. Začenši z danim surovcem, se lahko sprejmejo različna zaporedja za izdelavo različnih končnih izdelkov. Ker pa je vsaka valjarna zelo draga (do 2 milijona evrov), je tipična zahteva pogodbena količina ali valjarski prehod. Pridobljenih je bilo nekaj rešitev, vključno z empiričnim znanjem, uporabo simulacij digitalnih modelov in tehnologije umetne inteligence. Lambiase et al so uporabili model končnih elementov (FE) za napovedovanje končne oblike valjanega traku, ki poteka skozi okrogel ploščat zvitek. Eno glavnih vprašanj pri oblikovanju valjarne je zmanjšanje števila valjev; ena možna rešitev za izpolnitev te zahteve je razdelitev prehoda, s čimer se zmanjša stopnja zmanjšanja profila vsakega prehoda s povečanjem števila zvitkov. Druga rešitev za zmanjšanje števila prehodov orodja v valjarni je uporaba avtomatiziranega valjarnega sistema, ki sta ga predlagala Lambiase in Langella. Kasneje je Lambiase nadalje razvil avtomatizacijski sistem, ki temelji na umetni inteligenci, natančneje integriran sistem, vključno z mehanizmom za sklepanje, ki temelji na genetskih algoritmih, zbirko podatkov o znanju, ki temelji na umetnih nevronskih mrežah, usposobljenih z uporabo parametričnega modela končnih elementov, ter optimizacijo in avtomatizacijo valjarna. oblikovanje.
hladno valjani
Hladno valjanje se izvaja pod temperaturo rekristalizacije kovine (običajno pri sobni temperaturi). Hladno valjanje lahko z deformacijskim utrjevanjem poveča trdnost materiala za do 20%. Prav tako izboljša površinsko obdelavo in ohranja strožje tolerance. Običajno hladno valjani izdelki vključujejo pločevine, trakove, palice in palice; ti izdelki so običajno manjši od svojih vroče valjanih primerkov. Zaradi majhnosti obdelovanca in njegove večje trdnosti v primerjavi z vročim valjanjem je treba uporabiti grozdasti ali višji štirivaljni mlin. Pri hladnem valjanju se debelina surovca manj zmanjša pri valjanju z enim valjem kot pri vročem valjanju. Hladno valjana pločevina in trakovi so na voljo v različnih pogojih: popolnoma trdi, poltrdi, četrtino trdi in videz valjani. Popolnoma trdo valjanje zmanjša debelino za 50 %, medtem ko druge trdote zmanjšajo debelino za manj. Žarjenje hladno valjanega jekla lahko poveča duktilnost. Hladno valjanje po koži lahko povzroči minimalno zmanjšanje debeline za: 0.5-1%. Uporablja se za izdelavo gladkih površin, enakomerne debeline in zmanjšanje pojava meje tečenja (preprečevanje nastanka Ludersovih trakov med nadaljnjo obdelavo). Zaklene dislokacije na površini in s tem zmanjša možnost nastanka Lüdersovega pasu. Da bi se izognili nastanku Lüdersovih pasov, je treba v feritni matrici povečati gostoto nespetih dislokacij. Uporablja se tudi za razgradnjo belil v pocinkanem jeklu. Skin pass hladno valjanje se pogosto uporablja po hladnem valjanju, ker mora imeti končni izdelek dobro duktilnost. Druge oblike se lahko hladno valjajo, če je prečni prerez razmeroma enakomeren in so prečne mere razmeroma majhne. Hladno valjane oblike zahtevajo vrsto operacij oblikovanja, običajno vzdolž kotirnih linij, ločilnih linij, grobo, polgrobo in končno obdelavo. Gladkejše, bolj konsistentno jeklo z nižjo vsebnostjo ogljika je lažje obdelovati, vendar tudi stane več surovin, če z njim ravna kovač. Tipične uporabe hladno valjanega jekla vključujejo kovinsko pohištvo, pisarniške mize, omare za dokumente, mize, stole, izpušne cevi motornih koles, računalniške omare in strojno opremo, gospodinjske aparate in komponente, police, svetilke, tečaje, oljne cevi, jeklene sode, kosilnice, elektronske omare, grelniki vode, kovinske posode, lopatice ventilatorjev, ponve, kompleti za stensko in stropno montažo ter različni izdelki, povezani z gradnjo.
