Varm rullende
Varmvalsning er en metalbearbejdningsproces, der finder sted over materialets omkrystallisationstemperatur. Kornene omkrystalliserer efter at være blevet deformeret under forarbejdningen, hvilket bevarer en ligeakset mikrostruktur og forhindrer koldbearbejdningshærdning af metallet. Udgangsmaterialer er normalt store stykker metal, såsom halvfærdige støbegods, plader, billets og billets. Hvis produktet kommer fra kontinuerlig støbning, tilføres produktet normalt direkte til valseværket ved den passende temperatur. Ved mindre produktionsskalaer starter råvarerne ved stuetemperatur og skal opvarmes. Større emner opvarmes i en iblødsætningsovn drevet af olie, gas eller naturgas, mens mindre emner opvarmes i en elektrisk induktionsovn. Når råmaterialet opvarmes i ovnen, skal dets temperatur overvåges for at sikre, at materialetemperaturen er over metalmaterialets omkrystallisationstemperatur. For at sikre en vis sikkerhedsfaktor skal råmaterialets opvarmningstemperatur være over omkrystallisationstemperaturen; denne temperaturværdi er generelt 50 grader til 100 grader højere end omkrystallisationstemperaturen.
Varmvalsede metaller har generelt ringe retningsbestemthed i deres mekaniske egenskaber og restspændinger forårsaget af deformation. Men i nogle tilfælde kan ikke-metalliske indeslutninger give en vis retningsbestemthed, og emner, der er mindre end 20 mm tykke, har normalt en vis retningsbestemthed. Desuden kan uensartet afkøling fremkalde store restspændinger, som ofte forekommer i former med uensartede tværsnit, såsom I-bjælker. Der er oxidbelægning på overfladen af de valsede produkter, som er et oxid dannet ved høj temperatur. Kalk fjernes normalt ved bejdsning eller overfladerensning af overfladeprocesser. Dimensionstolerancer på det færdigvalsede produkt er typisk 2 til 5 % af de samlede dimensioner.
Det ser ud til, at varmvalset blødt stål har et bredere spektrum af kulstofindhold end koldvalset stål, hvilket gør det sværere for smede at kontrollere kvaliteten af det færdige produkt. Også for lignende metaller er prisen på varmtvalsede produkter generelt lavere end for koldvalsede produkter.
Varmvalsning bruges hovedsageligt til fremstilling af metalpladedele eller produkter med enkle profiler, såsom skinneskinner. Andre typiske anvendelser for varmvalset metal omfatter lastbilrammer, bilhjul, rør og slanger, vandvarmere, landbrugsudstyr, bælter, prægninger, kompressorhuse, komponenter til rullende materiel, hjulfælge, arkitektoniske metalkonstruktioner, jernbanetragtvogne, døre, hylder, CD'er, autoværn, bil koblingsplader.
rullende design
Valseværker er normalt opdelt i skrubbearbejdning, mellembearbejdning og efterbehandling. I formvalseprocessen rulles og deformeres diameteren af det oprindelige emne (rundt eller kvadratisk), normalt mellem 100-140 mm, kontinuerligt, hvilket resulterer i et færdigt produkt med mindre tværsnitsstørrelse og geometri. Med udgangspunkt i en given blank kan forskellige sekvenser anvendes til at producere forskellige slutprodukter. Men da hvert valseværk er meget dyrt (op til 2 millioner euro), er et typisk krav en kontraktmængde eller valsepas. Nogle løsninger er opnået, herunder empirisk viden, brug af digitale modelsimuleringer og kunstig intelligens-teknologi. Lambiase et al. brugte en finite element model (FE) til at forudsige den endelige form af en rullende strimmel, der passerer gennem en rund flad rulle. Et af hovedspørgsmålene ved design af et valseværk er at reducere antallet af valser; en mulig løsning til at opfylde dette krav er at opdele passagen, hvilket reducerer profilreduktionshastigheden for hver passage ved at øge antallet af ruller. En anden løsning til at reducere antallet af værktøjspassager i et valseværk er brugen af et automatiseret valsesystem foreslået af Lambiase og Langella. Efterfølgende videreudviklede Lambiase et automatiseringssystem baseret på kunstig intelligens, specifikt et integreret system, herunder en inferensmotor baseret på genetiske algoritmer, en videndatabase baseret på kunstige neurale netværk, trænet ved hjælp af en parametrisk finite element-model, og optimering og automatisering af valseværket. design.
koldvalset
Koldvalsning udføres under omkrystallisationstemperaturen af metallet (normalt ved stuetemperatur). Koldvalsning kan øge materialets styrke med op til 20 % gennem strækhærdning. Det forbedrer også overfladefinish og bevarer snævrere tolerancer. Typisk omfatter koldvalsede produkter plader, strimler, stænger og stænger; disse produkter er typisk mindre end deres varmtvalsede modstykker. På grund af den lille størrelse af emnet og dets større styrke, sammenlignet med varmvalsning, er det nødvendigt at bruge en klynge eller højere end fire-højvalsemølle. Ved koldvalsning reduceres emnets tykkelse mindre ved enkeltvalsning end ved varmvalsning. Koldvalsede plader og bånd fås i en række forskellige forhold: fuld hård, halvhård, kvart hård og udseende valset. Fuldstændig hård valsning reducerer tykkelsen med 50 %, mens andre hårdheder reducerer tykkelsen med mindre. Udglødning af koldvalset stål kan øge duktiliteten. Skin pass koldvalsning kan give en minimumstykkelsesreduktion på: 0,5-1%. Det bruges til at producere glatte overflader, ensartet tykkelse og reducere flydegrænsefænomener (forhindrer dannelsen af Luders-bånd under efterfølgende behandling). Det låser forskydninger på overfladen og reducerer derved muligheden for Lüders-bånddannelse. For at undgå dannelsen af Lüders-bånd skal tætheden af ustiftede dislokationer øges i ferritmatrixen. Det bruges også til at nedbryde blegemidler i galvaniseret stål. Skin pass koldvalsning bruges ofte efter koldvalsning, fordi det færdige produkt skal have god duktilitet. Andre former kan koldvalses, hvis tværsnittet er relativt ensartet, og de tværgående dimensioner er relativt små. Koldvalsede former kræver en række formgivningsoperationer, sædvanligvis langs dimensionslinjer, adskillelseslinjer, skrubbearbejdning, semi-slibning og efterbehandling. Glattere, mere konsistent stål med lavere kulstofindhold er lettere at arbejde med, men koster også mere i råmaterialer, hvis det håndteres af en smed. Typiske anvendelser af koldvalset stål omfatter metalmøbler, kontorborde, arkivskabe, borde, stole, motorcykeludstødningsrør, computerskabe og hardware, husholdningsapparater og komponenter, hylder, belysningsarmaturer, hængsler, olierør, ståltromler, plæneklippere, elektroniske skabe, vandvarmere, metalbeholdere, ventilatorblade, stegepander, væg- og loftmonteringssæt og forskellige byggerelaterede produkter.
