Уширение – поперечная деформация металла.
При прокатке полоса обжимается по высоте и увеличивается по ширине и длине.
Как уширение, так и вытяжка образуются за счет объема металла, смещаемого по толщине полосы (обжатия). При увеличении обжатия должны увеличиваться и уширение, и вытяжка.
При небольших значениях длины контактной поверхности и развитой ширине b металл будет деформироваться в основном в длину, так как перемещение частиц металла в этом направлении будет встречать меньшее сопротивление. При малой ширине контактной поверхности b и большом значении длины металл в основном будет деформироваться в поперечном направлении.
С соотношением длины и ширины контактной поверхности связано действие основных факторов, влияющих на уширение при прокатке, к числу которых относятся величина обжатия, диаметр валков, ширина прокатываемой полосы, число проходов, коэффициент трения.
68 |
Формула А. П. Чекмарёва:
где высота раската до и после прокатки, мм;
|
|
средняя ширина очага деформации, мм ();
угол захвата, рад.,
А. П. Чекмарёва учитывают влияние ширины, но не учитывают влияние коэффициента трения.
Формула Б. П. Бахтинова:
помимо других факторов учитывает влияние коэффициента трения. Для практического пользования в первую очередь рекомендуется применять формулу Б. П. Бахтинова, являющуюся наиболее простой и в то же время достаточно точной.
69 |
Определите уширение при прокатке, используя формулу В. П. Бахтинова.
Таблица 31 - Исходные данные
№ вари- анта | Толщина полосы до прокатки, | Обжатие, | Диаметр валков, D, мм | Скорость прокатки, | Температура металла, t, | Материал валков | Материал полосы |
1 | 700 | 120 | 1300 | 5,0 | 1250 | сталь | Сталь 30 |
2 | 810 | 100 | 1300 | 4,5 | 1250 | сталь | Ст.1 |
3 | 720 | 80 | 1150 | 4,5 | 1200 | сталь | Ст.3 |
4 | 450 | 70 | 1150 | 4,2 | 1200 | сталь | ШХ15 |
5 | 320 | 60 | 950 | 3,0 | 1180 | сталь | Р18 |
6 | 360 | 80 | 950 | 3,0 | 1180 | сталь | Ст.3 |
7 | 240 | 40 | 850 | 3,2 | 1150 | сталь | Сталь 30 |
8 | 200 | 50 | 850 | 3,4 | 1150 | сталь | Х15Н60 |
9 | 100 | 15 | 650 | 5,0 | 920 | чугун | 4Х13 |
10 | 140 | 20 | 650 | 5,0 | 950 | чугун | Х18Н10Т |
70 |
Определите уширение при прокатке, используя формулу А. П. Чекмарёва. Постройте график зависимости уширения от ширины полосы.
Таблица 32 - Исходные данные
№ варианта | Диаметр валков, D, мм | Толщина полосы до прокатки, | Обжатие, | Ширина полосы до прокатки, |
1 | 950 | 440 | 40 | 100; 500; 700 |
2 | 950 | 360 | 60 | 100; 300; 800 |
3 | 950 | 300 | 80 | 50; 200; 700 |
4 | 850 | 520 | 60 | 100; 300; 750 |
5 | 850 | 340 | 75 | 20; 300; 800 |
6 | 850 | 220 | 60 | 60; 180; 700 |
7 | 800 | 210 | 30 | 50; 120; 600 |
8 | 800 | 170 | 45 | 40; 100; 800 |
9 | 600 | 200 | 60 | 20; 200; 600 |
10 | 600 | 220 | 40 | 30; 100; 500 |
|
|
71 |
Рисунок 12 - График зависимости уширения от ширины полосы. |
По результатам работы сделайте вывод.
72 |
Определите уширение металла по формуле В. П. Бахтинова при различных обжатиях. Постройте график зависимости уширения от обжатия.
Таблица 33 - Исходные данные
№ вари-анта | Толщина полосы до прокатки, | Диаметр валков, D, мм | Скорость прокатки, | Темпе-ратура металла, t, | Мате-риал валков | Материал полосы | Обжатие, |
1 | 520 | 950 | 4,5 | 1250 | сталь | Сталь 30 | 50; 80; 100 |
2 | 500 | 950 | 4,5 | 1230 | сталь | Ст.1 | 40; 60; 80 |
3 | 480 | 950 | 4,5 | 1200 | сталь | Ст.3 | 30; 70; 90 |
4 | 450 | 950 | 4,0 | 1150 | сталь | ШХ15 | 20; 40; 60 |
5 | 400 | 850 | 4,0 | 1100 | сталь | Р18 | 30; 50; 70 |
6 | 380 | 850 | 4,0 | 1080 | сталь | Ст.3 | 30; 50; 70 |
7 | 360 | 850 | 3,5 | 1050 | чугун | Сталь 30 | 20; 50; 60 |
8 | 220 | 800 | 3,5 | 1000 | чугун | Х15Н60 | 20; 30; 40 |
9 | 200 | 650 | 5,0 | 980 | чугун | 4Х13 | 20; 30; 40 |
10 | 200 | 650 | 5,0 | 950 | чугун | Х18Н10Т | 10; 30; 50 |
73 |
, мм |
Рисунок 13 - График зависимости уширения от обжатия
По результатам работы сделать вывод.
74 |
Определите уширение металла по формуле В. П. Бахтинова при различных температурах. Постройте график зависимости уширения от температуры.
Таблица 34 - Исходные данные
№ вари-анта | Толщина полосы до прокатки, | Обжатие, | Диаметр валков, D, мм | Скорость прокатки, | Мате-риал валков | Материал полосы | Темпера-тура металла, t, |
1 | 480 | 70 | 950 | 5,0 | сталь | Ст.1 | 1150; 1200; 1230 |
2 | 450 | 40 | 950 | 5,0 | сталь | ШХ15 | 1170; 1220; 1250 |
3 | 400 | 50 | 850 | 3,5 | сталь | Р18 | 1050; 1080; 1100 |
4 | 500 | 60 | 950 | 3,5 | сталь | Ст.3 | 1150; 1220; 1230 |
5 | 520 | 80 | 950 | 4,0 | сталь | Х15Н60 | 1220; 1230; 1250 |
6 | 200 | 30 | 650 | 4,0 | чугун | 4Х13 | 930; 950; 980 |
7 | 220 | 30 | 800 | 4,0 | чугун | Х18Н10Т | 1100 1020 1040 |
8 | 200 | 30 | 650 | 4,5 | чугун | Ст.3 | 900; 930; 950 |
9 | 360 | 50 | 850 | 4,5 | чугун | Сталь 30 | 1050; 1070; 1100 |
10 | 380 | 50 | 850 | 4,5 | чугун | Ст.1 | 1060; 1080; 1100 |
75 |
, мм |
t, |
Рисунок 14 - График зависимости уширения от температуры металла. |
По результатам работы сделать вывод.
76 |
Задача №1
Полоса сечением 200×300 мм прокатана до толщины 60 мм на валках диаметром D = 750 мм. Определите уширение металла по формуле А. П. Чекмарёва.
Задача №2
Полоса сечением 200×250 мм прокатывается в стальных валках диаметром
D = 800 мм при температуре t = 1000 с обжатием 20 мм. Материал полосы - сталь Ст.3. Определите уширение металла при скорости прокатки
1 ; 3 ; 6 . Сделайте вывод о зависимости уширения от скорости прокатки.
Задача №3
Лента шириной 30 мм после прокатки получила уширение 5 мм. Определите ширину ленты после прохода, а также относительное уширение и коэффициент уширения.
Задача №4
При прокатке стальной полосы с размерами 120×1200×8000 мм на валках диаметром D = 600 мм коэффициент трения составил f = 0,3. Определите длину полосы после прокатки, если обжатие составило 25% (уширение рекомендуется определять по формуле В. П. Бахтинова).
Задача №5
При прокатке листа из углеродистой стали с размерами 80×1000×12000 мм получен лист толщиной 60 мм. Определите длину полосы после прокатки, если прокатка велась на стальных валках диаметром D= 600 мм при скорости 2 и температуре прокатки t = 1100 (уширение рекомендуется определять по формуле В. П. Бахтинова).
77 |