Hideghengerlés és meleghengerlés

A meleghengerlés egy fémfeldolgozási folyamat, amely az anyag átkristályosodási hőmérséklete felett megy végbe. A szemcsék a feldolgozás közbeni deformáció után átkristályosodnak, ami fenntartja az egyenletes mikroszerkezetet, és megakadályozza a fém hideg munkával történő megkeményedését. A kiindulási anyagok általában nagy fémdarabok, például félkész öntvények, lapok, tuskó és tuskó. Ha a termék folyamatos öntésből származik, a terméket általában közvetlenül a hengerműbe táplálják a megfelelő hőmérsékleten. Kisebb gyártási léptékek esetén az alapanyagok szobahőmérsékleten kezdődnek, és melegíteni kell. A nagyobb munkadarabokat olajjal, gázzal vagy földgázzal fűtött áztatókemencében, míg a kisebb munkadarabokat elektromos indukciós kemencében hevítik. Amikor az alapanyagot a kemencében hevítik, annak hőmérsékletét ellenőrizni kell, hogy az anyag hőmérséklete a fémanyag átkristályosodási hőmérséklete felett legyen. Egy bizonyos biztonsági tényező biztosítása érdekében a nyersanyag melegítési hőmérsékletének meg kell haladnia az átkristályosítási hőmérsékletet; ez a hőmérsékleti érték általában 50-100 fokkal magasabb, mint az átkristályosítási hőmérséklet.

A melegen hengerelt fémek mechanikai tulajdonságaikban és a deformáció okozta maradékfeszültségekben általában kevés irányultságot mutatnak. Bizonyos esetekben azonban a nem fémes zárványok bizonyos irányultságot biztosítanak, és a 20 mm-nél kisebb vastagságú munkadarabok általában rendelkeznek bizonyos irányultsággal. Ezenkívül az egyenetlen hűtés nagy maradékfeszültségeket idézhet elő, amelyek gyakran előfordulnak nem egyenletes keresztmetszetű alakzatokban, például I-gerendákban. A hengerelt termékek felületén oxidréteg található, amely magas hőmérsékleten képződő oxid. A vízkő eltávolítása általában pácolással vagy felülettisztítással történik. A hengerelt végtermék mérettűrése általában a teljes méret 2-5%-a.

Úgy tűnik, hogy a melegen hengerelt lágyacél széntartalma szélesebb, mint a hidegen hengerelt acél, így a kovácsok nehezebben tudják ellenőrizni a késztermék minőségét. Hasonló fémek esetében is a melegen hengerelt termékek költsége általában alacsonyabb, mint a hidegen hengerelt termékeké.

A meleghengerlést elsősorban lemezalkatrészek vagy egyszerű profilú termékek, például sínpályák gyártására használják. A melegen hengerelt fém egyéb jellemző felhasználási területei közé tartoznak a teherautó-keretek, gépjárműkerekek, csövek és csövek, vízmelegítők, mezőgazdasági berendezések, hevederek, sajtolások, kompresszorházak, gördülőállomány-alkatrészek, keréktárcsák, építészeti fémszerkezetek, vasúti garatkocsik, ajtók, polcok, CD-k, korlátok, autó kuplunglemezek.

gördülő kialakítás

A hengerműveket általában nagyolásra, köztes feldolgozásra és kikészítésre osztják. Az alakhengerlési folyamat során a kezdeti nyersdarab (kör vagy négyzet) átmérője, általában 100-140 mm közötti, folyamatosan hengerelve és deformálva van, ami kisebb keresztmetszeti méretű és geometriájú készterméket eredményez. Egy adott nyersdarabból kiindulva különböző szekvenciák alkalmazhatók különböző végtermékek előállítására. Mivel azonban minden hengermű nagyon drága (akár 2 millió euró), jellemző követelmény a szerződéses mennyiség vagy hengerlés. Néhány megoldás született, többek között empirikus ismeretek, digitális modellszimulációk és mesterséges intelligencia technológia alkalmazása. Lambiase és munkatársai végeselem-modellt (FE) használtak a kerek lapos hengeren áthaladó gördülőszalag végső alakjának előrejelzésére. A hengermű tervezésének egyik fő kérdése a hengerek számának csökkentése; Ennek a követelménynek az egyik lehetséges megoldása a menet felosztása, a tekercsek számának növelésével csökkentve az egyes menetek profilcsökkentési sebességét. Egy másik megoldás a szerszámmenetek számának csökkentésére egy hengerműben a Lambiase és Langella által javasolt automatizált hengerrendszer alkalmazása. Ezt követően a Lambiase továbbfejlesztett egy mesterséges intelligencián alapuló automatizálási rendszert, konkrétan egy integrált rendszert, amely magában foglalja a genetikai algoritmusokon alapuló következtetési motort, a mesterséges neurális hálózatokon alapuló tudásadatbázist, amelyet parametrikus végeselem-modell segítségével képeztek ki, valamint az optimalizálást és automatizálást. a hengermű. tervezés.

A hideghengerlést a fém átkristályosodási hőmérséklete alatt (általában szobahőmérsékleten) végezzük. A hideghengerlés akár 20%-kal is növelheti az anyag szilárdságát a feszített edzés révén. Ezenkívül javítja a felületi minőséget és fenntartja a szűkebb tűréseket. A hidegen hengerelt termékek jellemzően lapok, szalagok, rudak és rudak; ezek a termékek jellemzően kisebbek, mint melegen hengerelt társaik. A munkadarab kis mérete és a meleghengerléshez képest nagyobb szilárdsága miatt fürtös vagy négymagasságnál magasabb hengermű használata szükséges. Hideghengerlésnél a nyersdarab vastagsága kevésbé csökken az egyhengeres hengerlésnél, mint a meleghengerlésnél. A hidegen hengerelt lemezek és szalagok különféle körülmények között kaphatók: teljesen kemény, félkemény, negyedkemény és látszathengerlés. A teljesen kemény hengerlés 50%-kal csökkenti a vastagságot, míg más keménységek kevésbé csökkentik a vastagságot. A hidegen hengerelt acél izzítása növelheti a rugalmasságot. A skin pass hideghengerlés minimális vastagságcsökkenést eredményezhet: 0.5-1%. Sima felületek, egyenletes vastagság előállítására és a folyáshatár jelenségek csökkentésére szolgál (megakadályozza a Luders sávok kialakulását a későbbi feldolgozás során). Rögzíti a diszlokációkat a felületen, ezáltal csökkenti a Lüders-szalag kialakulásának lehetőségét. A Lüders-sávok kialakulásának elkerülése érdekében a ferritmátrixban növelni kell a fel nem rögzített diszlokációk sűrűségét. A horganyzott acél fehérítőinek lebontására is használják. A bőrpasszos hideghengerlést gyakran használják hideghengerlés után, mivel a készterméknek jó rugalmassággal kell rendelkeznie. Más formák is hidegen hengerelhetők, ha a keresztmetszet viszonylag egyenletes és a keresztirányú méretek viszonylag kicsik. A hidegen hengerelt formák formázási műveletek sorozatát igénylik, általában méretvonalak, elválasztó vonalak mentén, nagyolás, félnagyolás és simítás. A simább, konzisztensebb, alacsonyabb széntartalmú acélt könnyebb megmunkálni, de az alapanyagok is többe kerülnek, ha kovács kezeli. A hidegen hengerelt acél tipikus felhasználási területei fémbútorok, irodai asztalok, iratszekrények, asztalok, székek, motorkerékpár kipufogócsövek, számítógépes szekrények és hardverek, háztartási készülékek és alkatrészek, polcok, világítótestek, zsanérok, olajcsövek, acéldobok, fűnyírók, elektronikus szekrények, vízmelegítők, fémtartályok, ventilátorlapátok, serpenyők, falra és mennyezetre szerelhető készletek, valamint különféle építkezéssel kapcsolatos termékek.