Деформации при прокатке

Для листовой прокатки деформация материала имеет малое значение. Сравнительно с другими способами деформации течение материала при листовой прокатке сравнительно равномерно. В этом случае имеет место главным образом сжатие материала и лишь поверхностные слои несколько опережают внутренние. Однако чем больше трение между валками и материалом, тем сильнее обнаруживается неравномерность истечения материала, вызывающая внутренние трещины, расслоения и трещины по кромкам.

Для прокатки профилей имеет значение прежде всего тот факт, что материал течет частично в длину, частично в ширину. Профиль валков должен выполняться по возможности таким образом, чтобы не препятствовать естественному упрочнению во избежание образования заусенец и высоких давлений.

Однако величина уширения не поддается простому численному определению. В более ранних формулах не учтено сильное влияние различных факторов.

Этот коэффициент для стали равен 0,31-0,35, для свинца - 0,33, для меди-0,36 и для алюминия - 0,45. Уширение у хромоникелевых сталей, в особенности ферритных сталей, сильнее, чем у углеродистых сталей. Различные опыты показали, однако, что уширение материала зависит не только от геометрических размеров валка, но также от температуры и от трения, т. е. от состояния поверхности валков. В уравнение не входит также абсолютное уширение материала, которое, впрочем, в широких пределах не имеет большого значения. По Зибелю и Озенбергу главная причина различного поведения различных материалов и влияния температурных условий лежит в величине трения. Последнее обнаруживается тем более заметно, чем тоньше материал в сравнении с диаметром валков. Чем больше трение, тем сильней при нормальном обжатии уширение.

О перемещении материала по сечению, зависящем от профиля, известно очень немногое. В целях достижения возможно равномерной проработки материала по сечению необходимо избегать резких местных разрезов при переходе от одного промежуточного профиля к другому, которые в случае стали могут обнаружить ликвационные зоны, неблагоприятные для прочности материала.

Материал выходит из валков с большей скоростью, чем это соответствует скорости на поверхности валков. Это объясняется тем, что при сжатии под валками сечение претерпевает ускорение.

В самом деле, в единицу времени в любом месте между валкам и должно проходить одинаковое количество материала; следовательно, материал должен двигаться тем сильнее, чем меньше его сечение. С другой стороны, в валки материал входит медленнее, чем вращаются валки. Таким образом входящая часть материала запаздывает против движения валков, выходящая - опережает это движение. Только в одном участке, «критическом сечении», господствует относительный покой. Положение этого критического сечения может быть вычислено теоретически, о чем будет сказано в следующем параграфе. Оно лежит тем ближе к входу материала, и в соответствии с этим тем больше опережение, чем больше трение и чем больше валок по сравнению с толщиной материала. Опыты по исследованию опережения имеются только в отношении стали. Они указывают на уменьшение величины опережения при повышении температуры соответственно с уменьшением коэффициента трения.