2020-10-10
1019
| № | Сталь | Коэффициенты | ||||
 |  , МПа | a | b | c | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 | Ст6сп | 1,0 | 79,316 | 0,151 | 0,1836 | -3,554 |
| 2 | 08ю | 1,0 | 76,559 | 0,145 | 0,1688 | -3,650 |
| 3 | 35 | 1,0 | 76,624 | 0,138 | 0,1913 | -2,981 |
| 4 | 40 | 1,0 | 76,946 | 0,14 | 0,1942 | -2,993 |
| 5 | 50 | 1,0 | 77,707 | 0,144 | 0,1983 | -3,012 |
| 6 | 60 | 1,0 | 77,300 | 0,147 | 0,1997 | -3,049 |
| 7 | 65 | 1,0 | 80,286 | 0,156 | 0,1909 | -3,502 |
| 8 | 12к | 1,0 | 77,067 | 0,134 | 0,1564 | -3,434 |
| 9 | 15к | 1,0 | 76,639 | 0,138 | 0,1593 | -3,453 |
| 10 | 16к | 1,0 | 77,575 | 0,137 | 0,1622 | -3,458 |
| 11 | 18к | 1,0 | 78,527 | 0,138 | 0,1673 | -3484 |
| 12 | 20к | 1,0 | 76,733 | 0,140 | 0,1637 | -3,467 |
| 13 | С | 1,0 | 78,468 | 0,138 | 0,1641 | -3,486 |
| 14 | 08Г2СФБ | 1,0 | 93,074 | 0,119 | 0,1728 | -3,737 |
| 15 | 09Г2 | 1,0 | 85,131 | 0,133 | 0,1717 | -3,572 |
| 16 | 09Г2Д | 1,0 | 85,032 | 0,130 | 0,1737 | -3,462 |
| 17 | 09Г2С | 1,0 | 84,246 | 0,127 | 0,1776 | -3,511 |
| 18 | 09Г2СД | 1,0 | 84,146 | 0,125 | 0,1795 | -3,40 |
Продолжение таблицы 4.3
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 19 | 09Г2СФ | 1,0 | 104,653 | 0,117 | 0,1809 | -3,67 |
| 20* | 09Г2ФБ* | 86,445 | 0,126 | 0,203 | -3,324 | |
| 21 | 10Г2С1 | 1,0 | 83,528 | 0,127 | 0,1795 | -3,513 |
| 22 | 10Г2С1Д | 1,0 | 83,429 | 0,125 | 0,1815 | -3,403 |
| 23 | 10Г2Ф | 1,0 | 114,246 | 0,117 | 0,1176 | -3,802 |
| 24 | 10Г2ФБ | 1,0 | 81,598 | 0,136 | 0,1559 | -3,585 |
| 25 | 10ХНДП | 1,0 | 81,598 | 0,136 | 0,1559 | -3,585 |
| 26 | 10ХСНД | 1,0 | 89,547 | 0,131 | 0,1769 | -3,760 |
| 27 | 12ГС | 1,0 | 80,646 | 0,128 | 0,1707 | -3,45 |
| 28 | 13Г1СУ | 1,0 | 87,463 | 0,134 | 0,1939 | -3,76 |
| 29 | 14Г2 | 1,0 | 83,842 | 0,135 | 0,1730 | -3,56 |
| 30 | 14ХГС | 1,0 | 85,765 | 0,129 | 0,1753 | -3,52 |
| 31 | 16Г2АФ | 1,0 | 104,104 | 0,117 | 0,1580 | -3,42 |
| 32 | 16Г2ВФД | 1,0 | 104,006 | 0,114 | 0,1600 | -3,31 |
| 33 | 16Г2СФ | 1,0 | 97,889 | 0,119 | 0,1623 | -3,41 |
| 34 | 16ГС | 1,0 | 81,187 | 0,131 | 0,1739 | -3,47 |
| 35 | 16ГФБ | 1,0 | 89,912 | 0,122 | 0,1811 | -3,110 |
| 36 | 17Г1С | 1,0 | 83,647 | 0,132 | 0,1805 | -3,58 |
| 37 | 17ГС | 1,0 | 82,393 | 0,132 | 0,1776 | -3,50 |
| 38 | 18Г2АФ | 1,0 | 103,564 | 0,123 | 0,1510 | -3,47 |
| 39 | 18Г2АФД | 1,0 | 103,466 | 0,120 | 0,1530 | -3,58 |
| 40 | 35Г2 | 1,0 | 81,881 | 0,146 | 0,1916 | -3,60 |
| 41 | 35ХГСА | 1,0 | 90,385 | 0,140 | 0,2016 | -3,67 |
| 42 | 40Г | 1,0 | 75,235 | 0,140 | 0,1955 | -3,02 |
| 43 | 40Г2 | 1,0 | 82,194 | 0,148 | 0,1945 | -3,61 |
| 44 | 40ХН | 1,0 | 88,393 | 0,146 | 0,1890 | -3,51 |
| 45 | 45Г2 | 1,0 | 82,547 | 0,150 | 0,19700 | -3,62 |
| 46 | 45ХН | 1,0 | 88746 | 0,148 | 0,19140 | -3,52 |
| 47 | 50Г | 1,0 | 76,082 | 0,144 | 0,19990 | -3,044 |
| 48 | 50Г2 | 1,0 | 82,982 | 0,152 | 0,19900 | -3,635 |
| 49 | 50ХФА | 1,0 | 110,709 | 0,128 | 0,16540 | -3,351 |
| 50 | 55С2 | 1,0 | 73,298 | 0,156 | 0,19570 | -3,503 |
| 51 | 5ХВ2С | 1,0 | 65,018 | 0,154 | 0,21890 | -3,830 |
| 52 | 5ХНМ | 1,0 | 86,203 | 0,156 | 0,19050 | -3,488 |
| 53 | 60Г | 1,0 | 81,458 | 0,153 | 0,19530 | -3,449 |
| 54 | 60С2 | 1,0 | 83,769 | 0,158 | 0,19650 | -3,510 |
| 55 | 65Г | 1,0 | 83,554 | 0,154 | 0,19870 | -3,483 |
| 56 | 70Г | 1,0 | 80,672 | 0,156 | 0,19680 | -3,451 |
| 57 | 70С2ХА | 1,0 | 85,436 | 0,153 | 0,20260 | -3,383 |
Продолжение таблицы 4.3
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 58 | 08Х17Т | 1,0 | 135,987 | 0,066 | 0,25960 | -4,316 |
| 59 | 30Х13 | 1,0 | 86,634 | 0,147 | 0,18790 | -3,619 |
| 60 | 40Х13 | 1,0 | 127,469 | 0,103 | 0,29320 | -3,758 |
| 61 | У10 | 1,0 | 79,941 | 0,165 | 0,17510 | -3,444 |
| 62 | У11 | 1,0 | 81,417 | 0,166 | 0,16960 | -3,441 |
| 63 | У12 | 1,0 | 82,992 | 0,167 | 0,16270 | -3,434 |
| 64 | У7 | 1,0 | 76,160 | 0,159 | 0,18290 | -3,433 |
| 65 | У8 | 1,0 | 76,978 | 0,161 | 0,18160 | -3,443 |
| 66 | У9 | 1,0 | 78,569 | 0,163 | 0,17920 | -3,444 |
| 67 | 2111 | 1,0 | 96,457 | 0,153 | 0,28210 | -4,814 |
| 68 | 22ГЮ | 1,0 | 80,696 | 0,134 | 0,20100 | -3,225 |
| 69 | 3408 | 1,0 | 61,294 | 0,184 | 0,11250 | -4,374 |
| 70 | 3409 | 1,0 | 59,683 | 0,180 | 0,11210 | -4,179 |
| 71 | 3410 | 1,0 | 61,423 | 0,170 | 0,12610 | -3,756 |
Пример расчета сопротивления деформации по методике [8]. Исходные данные: Сталь Ст3сп, относительное обжатие 0,25 (толщина полосы до деформации 28мм), скорость деформации 100 с-1, температура деформации 900°С.
Расчет. 1) Обжатие среднее по очагу деформации
;
2) Сопротивление деформации по уравнению (4.35), коэффициенты a, b, c определены по табл. 4.2 для Ст3сп:
Коэффициент трения в условиях установивщегося процесса 
определяют по формуле
, (4.36)
здесь 
- коэффициент, учитывающий материал и состояние поверхности валков;
– коэффициент, зависящий от скорости прокатки;
– коэффициент, учитывающий содержание углерода в стали;
- температура металла на входе в прокатные валки, °С.
Значения коэффициента для валков:
- чугунных закаленных, шлифованных – 0,9;
- чугунных – 1,0;
- стальных – 1,1 ÷ 1,2;
- стальных с насечкой, накаткой 1,3 – 1,6.
Значения коэффициента :
| Скорость прокатки, м/с | 0 ÷ 1 | 2 | 2,5 | 3 | 4 | ≥5 |
 | 1,0 | 0,9 | 0,75 | 0,65 | 0,55 | 0,5 |
Значения коэффициента :
| Содержание углерода в стали, % | 0,05÷0,2 | 0,2÷0,3 | 0,3÷0,5 | 0,5÷0,8 | 0,8÷1,2 |
 | 1,3 | 1,2 | 1,1 | 1,0 | 0,9 |
Содержание углерода в различных сталях представлено в таблице 4.4.
Таблица 4.4
| Марка стали | Содержание углерода, % | Марка стали | Содержание углерода, % |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 08 | 0,12÷0,15 | 20Х | 0,17÷0,23 |
| 08Ю | ≤0,07 | 35Х | 0,31÷0,39 |
| 10 | 0,07÷0,14 | 40Х | 0,36÷0,44 |
| 15 | 0,12÷0,19 | 50Х | 0,46÷0,54 |
| 20 | 0,17÷0,24 | 205 | 0,17÷0,24 |
| 25 | 0,22÷0,30 | 305 | 0,27÷0,35 |
| 30 | 0,27÷0,35 | 505 | 0,48÷0,56 |
| 35 | 0,32÷0,40 | 35Г2 | 0,31÷0,39 |
| 40 | 0,37÷0,45 | 18ХГТ | 0,17÷0,25 |
| 45 | 0,42÷0,50 | 30ХГСА | 0,28÷0,34 |
| 50 | 0,47÷0,55 | ШХ15 | 0,95÷1,05 |
| 55 | 0,52÷0,60 | 08Х13 | ≤0,08 |
| 60 | 0,57÷0,65 | 08Х18Т1 | ≤0,08 |
| 09Г2 | ≤0,12 | 12Х18Н9Т | ≤0,12 |
| 14Г2 | 0,12÷0,18 | Ст1кп | 0,06÷0,12 |
| 12ГС | 0,09÷0,15 | Ст1пс | 0,08÷0,12 |
| 16ГС | 0,12÷0,18 | Ст1сп | 0,06÷0,12 |
| 17ГС | 0,14÷0,20 | Ст2кп | 0,09÷0,15 |
| 17Г1С | 0,15÷0,20 | Ст2пс | 0,09÷0,15 |
| 09Г2С | ≤0,12 | Ст2сп | 0,09÷0,15 |
| 10Г2С1 | ≤0,12 | Ст3кп | 0,14÷0,22 |
| Ст3пс | 0,14÷0,22 | ||
| С3сп | 0,14÷0,22 | ||
| 10Г2БТ | ≤0,12 | Ст3Гпс | 0,14÷0,22 |
| 14Г2АР | 0,12÷0,18 | Ст3Гсп | 0,14÷0,20 |
| 16Г2АФ | 0,14÷0,70 | Ст4кп | 0,18÷0,27 |
Продолжение таблицы 4.4
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Ст4пс | 0,18÷0,27 | ||
| 18Г2АФ | 0,14÷0,22 | Ст4сп | 0,18÷0,27 |
| Ст5пс | 0,28÷0,37 | ||
| Ст5сп | 0,28÷0,37 | ||
| 10ХСНД | ≤0,12 | Ст5Гпс | 0,22÷0,30 |
| 15ХСНД | 0,12÷0,18 | Ст6пс | 0,38÷0,49 |
| Ст6сп | 0,38÷0,49 |
Полная схема расчета
Полная схема расчета силы прокатки включает:
- блок расчета длины дуги контакта металла с валками;
- блок расчета сопротивления деформации;
- блок расчета контактного нормального напряжения;
- блок расчета уширения.
Расчет длины дуги контакта металла с валками осуществляют без учета упругого сжатия валков или с учетом. В первом случае используют зависимость
, (4.37)
во втором
, (4.38)
где
(4.39)
здесь 
и 
- коэффициенты Пуассона металла валка и прокатываемой полосы;
; 
- модули упругости валка и прокатываемой полосы.
Если в расчете не учитывается упругая деформация полосы, то длина очага деформации вычисляется по формуле, полученной Хичкоком, и позволяющей определить дугу захвата с учетом только упругого сжатия валков
(4.40)
Для стальных валков 
МПа, 
;
для чугунных отбеленных валков 
МПа, 
;
для карбидовольфрамовых валков 
МПа, [5]
В [10] представлены следующие данные:
для быстрорежущей термостойкой стали 
МПа, 
;
для высокохромистого закаленного чугуна 
МПа, 
;
для закаленного чугуна 
МПа, 
;
для чугуна двойной закалки 
МПа, 
;
для высокохромистого термостойкого чугуна МПа, 
;
Учет сплющивания валков рекомендуется производить при толщине прокатываемой полосы менее 4 мм.
В связи с тем, что в зависимости (4.39) величина 
не является определенной при расчете применяют метод итераций. В первом приближении параметры процесса расчитывают без учета сплющивания валков. Во втором, а если потребуется и в третьем приближении, производится пересчет параметров с учетом полученного значения . Для условий горячей прокатки листов достаточно одного шага итерации.
Величину деформированного радиуса валков R определяют по зависимости
(4.41)
Сопротивление деформации определяют в соответствии с методиками [7, 8] по зависимостям (4.28), (4.35).
Для определения контактной площади, кроме дуги контакта, необходимо знать ширину зоны контакта. При листовой прокатке принимают
(4.42)
Уширение полосы составит
(4.43)
В зависимости (4.43) коэффициент 
учитывает влияние ширины полосы на уширение, а коэффициент 
- натяжение между клетями.
Коэффициент рассчитывают по следующей формуле
(4.44)
Коэффициент рассчитывают по зависимости
(4.45)
При отсутствии натяжения =1.
Затем производят вычисление коэффициента δ
(4.46)
Определение 2τс выполняют по зависимости
(4.47)
Определение коэффициентов заднего ξ0 и переднего ξ1 натяжения
(4.48)
, (4.49)
здесь 
и 
- соответственно величина заднего и переднего натяжения.
Толщину полосы в нейтральном сечении с учетом переднего и заднего натяжения расчитывают по зависимости
(4.50)
Тогда зависимость для расчета среднего удельного давления будет иметь вид
(4.51)
Момент прокатки определяют по следующей зависимости
, (4.52)
где 
- коэффициент плеча силы прокатки, который определяется в зависимости от соотношения 
.
При 
(4.53)
При 
(4.54)
Мощность, затрачиваемую на процесс прокатки, определяют по следующей зависимости
(4.55)
где 
- линейная скорость прокатки, м/с
Из формулы (4.31)
(4.56)
Опережение 
рассчитывают по зависимости (4.32)
Нейтральный угол
(4.57)
Угол захвата определяют с использованием формулы
(4.58)
