Post on 28-Sep-2020
transcript
Návod pro cvičení z předmětu
Válcování
Metodika stanovení vlivu deformačního
tepla na teplotní změny v intenzivně
tvářeném materiálu
Vypracováno v roce 2017 za podpory projektu RPP2017/148 Inovace vybraných cvičení v
oblasti objemového tváření materiálu na Katedře tváření materiálu na Fakultě metalurgie a
materiálového inženýrství na VŠB-TU Ostrava.
Řešitelé projektu: Ing. Petr Kawulok, Ph.D., Ing. Rostislav Kawulok, Ph.D., Ing. Stanislav
Rusz, Ph.D.
Metodika stanovení vlivu deformačního tepla na teplotní změny v intenzivně tvářeném
materiálu
RPP2017/148 Inovace vybraných cvičení v oblasti objemového tváření materiálu
1. TEORETICKÝ ÚVOD DO ZKOUMANÉ PROBLEMATIKY
Jednotlivé typy válcovaných produktů se válcují na různých typech válcovacích stolic,
resp. s použitím různých typů válců. Ploché vývalky (pásy, plechy, pásnice, atd.) jsou
válcovány na hladkých válcích, zatímco tvarové vývalky jsou válcovány na válcích, které
jsou opatřeny zářezy. Dva zářezy dvou nad sebou uložených válců pak tvoří kalibr – viz
obr. 1, jehož účelem je redukovat příčný průřez provalku na požadovaný finální tvar (tyče,
dráty, nosníky, kolejnice, štětovnice, atd.).
V případě válcování na hladkých
válcích se změna tloušťky válcovaného
kovu docílí změnou vzdálenosti mezi válci.
V tomto případě se jedná o rovnoměrný
úběr po celé šířce provalku, který je
doprovázen volným šířením.
Válcování tvarové oceli se provádí na
kalibrovaných válcích, tj. válcích se
speciálně provedenými zářezy, které svým
tvarem odpovídají požadované změně
válcovaného kovu. Válcování v kalibrech
je charakterizováno výrazným
nerovnoměrným úběrem, resp. výraznou
nerovnoměrnou deformací, která je
v příčném řezu po šířce kalibru značně
rozdílná.
1.1 Válcování tyčové oceli
Vstupním materiálem pro válcování tyčové oceli jsou především válcované, nebo plynule
lité bloky a sochory. Rozměry příčného průřezu se volí podle výrobního programu,
doválcovací rychlosti a použitého druhu vsázky. Podle všeobecných zásad musí být
minimální stupeň protváření pro běžné oceli 5 - 8, pro ušlechtilé oceli 8 - 10 a pro
vysokolegované oceli 10 - 14.
Kruhová ocel se podle velikosti válcovaného průřezu válcuje na hrubých, středních nebo
jemných tratích, přičemž rozsah válcovaného průřezu je limitovaný typem, konstrukcí a
uspořádáním stolic a podle toho je pak zvolen optimální typ kalibrace. Pro válcování kruhové
oceli se nejčastěji používá kalibrační řada ovál - kruh nebo ovál - pěchovací ovál - kruh.
Čtvercová ocel se vyznačuje přesným tvarem průřezu a ostrými hranami s čistým a
hladkým povrchem. Pro kalibraci čtvercové oceli se nejčastěji používá soustava
kosočtverec - čtverec nebo čtverec - čtverec. Plochou ocelí se rozumí ploché tyče
s obdélníkovým příčným průřezem s ostrými hranami.
1.1.1 Válcovací tratě pro válcování tyčové oceli
Vývalky se rozdělují podle metrové hmotnosti a velikosti příčného průřezu na těžké,
hrubé, střední a jemné. Válcovací tratě pro válcování tyčové oceli lze rozdělit podle:
konstrukce válcovacích stolic a počtu válců,
způsobu otáčení válců,
uspořádání válcovacích stolic,
druhu vývalků a průměru pracovních válců.
Obr. 1: Příklad válců používaných při
válcování sochorů
Metodika stanovení vlivu deformačního tepla na teplotní změny v intenzivně tvářeném
materiálu
RPP2017/148 Inovace vybraných cvičení v oblasti objemového tváření materiálu
Otevřené válcovací tratě bývaly složeny z několika válcovacích stolic a byly rozděleny
do několika pořadí. Předválcovací pořadí bylo složeno z vratných dvou až tří trio nebo duo
stolic (průměr válců 400 - 650 mm). Střední pořadí bylo složeno ze tří až čtyř duo nebo trio
stolic a hotovní pořadí bylo sestaveno z pěti až sedmi stolic, které byly opět typu duo nebo
trio (průměr válců 240 - 380 mm).
Přesazené válcovací tratě jsou průběžné tratě a jsou složeny z duo nebo trio stolic
pracujících v několika pořadích, přičemž průměry pracovních válců jsou podobné jako u
válců používaných na otevřených tratích.
Polospojité tratě byly zavedeny kvůli zvyšujícím se nárokům na objem výroby.
Tento typ tratí je složen ze dvou až tří pořadí. Bývají uspořádány buď se spojitým
předválcovacím a středním pořadím, přičemž doválcovací pořadí je v otevřeném uspořádání,
nebo bývají konstruovány s předválcovacím pořadím v otevřeném uspořádání a doválcovacím
pořadím se spojitým uspořádáním.
K válcování tyčí za tepla se v dnešní době používají především spojité tratě, které se
vyznačují vysokou výrobností. Tyto tratě mohou být rozděleny do několika pořadí –
předválcovací, střední a hotovní. Osová vzdálenost válcovacích stolic v jednom pořadí je
kratší než délka materiálu, a proto je válcovaný materiál současně ve více stolicích daného
pořadí. V důsledku toho se zvyšují nároky na synchronizaci válcovacích rychlostí
jednotlivých stolic.
1.1.2 Polospojitá laboratorní válcovna tyčí na VŠB - TUO
Tato laboratorní válcovna je rozdělena do dvou pořadí – předválcovací a hotovní.
Předválcovací pořadí tvoří jedna vratná duo stolice a hotovní pořadí je tvořeno čtyřmi
stolicemi, ve kterých jsou provalky válcovány spojitým způsobem.
Tato trať je určena především pro:
simulace vybraných procesů válcování na jemných profilových a drátových tratích s
ovlivňováním vývoje struktury,
optimalizace mechanických vlastností vývalků termomechanickým zpracováním a
řízeným ochlazováním,
dosažení definovaného stupně protváření při válcování za tepla větších vzorků
v litém stavu,
zhutňování kovových prášků intenzivní deformací během vysokorychlostního
spojitého válcování.
Tato unikátní trať byla projektována zejména se záměrem simulovat vybrané uzly
válcování jednoduchých profilů na středojemné či drátové trati. V současné době umožňuje
válcovat vratně na hladkých válcích, na kalibrovaných válcích s kalibrací
kosočtverec - čtverec nebo vratně či spojitě na válcích s kalibrací plochý ovál - kruh.
Pro ohřev materiálu na teplotu až 1300 °C lze použít stabilní plynovou pec nebo několik
převážně mobilních elektrických odporových pecí s hloubkou nístěje až 1,2 m.
Teplotně regulovatelný příhřev rozvalků zajišťuje průběžný indukční systém.
Předválcovací vratná duo stolice je určena především k přípravě polotovarů pro spojité
hotovní pořadí (viz obr. 2). První sada válců s průměrem válců až 350 mm umožňuje
vyválcovat tyče kruhového průřezu o průměru 15,8 mm z nápichu kulatiny o průměru 55 mm.
Druhá sada válců je určena pro válcování tyčí kruhového průřezu o průměru 7,9 mm
z nápichu kulatiny o průměru 26 mm. Kalibrační řada je v obou případech plochý ovál - kruh.
Třetí sada válců s kalibrační řadou kosočtverec - čtverec umožňuje naválcovat nejmenší tyč
kvadrát 14 mm z nápichu kvadrátu 45 mm, resp. kulatiny o průměru 50 mm. Válce čtvrté sady
Metodika stanovení vlivu deformačního tepla na teplotní změny v intenzivně tvářeném
materiálu
RPP2017/148 Inovace vybraných cvičení v oblasti objemového tváření materiálu
jsou hladké a mají průměr 350 mm. Hladké válce nebo oblinu válců kalibrovaných lze využít
pro válcování výchozího polotovaru o čtvercovém průřezu s délkou strany až 84 mm.
a) celkový pohled i s umístěním
teplotních skenerů
b) detail válcovací stolice s uložením armatur pro
válcování tyčí kruhového průřezu
Obr. 2: Předválcovací vratná stolice
Spojité hotovní pořadí se sestává ze čtyř samostatně poháněných válcovacích stolic
(viz obr. 3), se střídajícím se horizontálním a vertikálním uspořádáním. Vzdálenost mezi
jednotlivými stolicemi je volitelná, přičemž minimum je 1 metr. Z nápichu kulatiny o
průměru 20,0 – 6,4 mm lze válcovat kruhové tyče o finálním průměru 12,3 – 4,2 mm.
Nejvyšší válcovací rychlost je cca 2,5 m·s-1
. Spojitě vyválcovaný materiál lze ochlazovat
volně na vzduchu, zrychleně tlakovou vodou (s regulovatelnou intenzitou tlaku vody ve třech
prstencích), zpomaleně v žíhacích pecích (odstřižky o délce do 0,8 m), nebo nasměrovat
vývalek přímo do kalicí vany s délkou 3,1 m.
a) celkový pohled b) ochlazovací sekce za 4. stolicí
Obr. 3: Spojité hotovní pořadí
Povrchové teploty vývalků jsou měřeny čtyřmi vysokorychlostními teplotními skenery
(s měřícím rozsahem 300 - 1400 °C), které lze variabilně umístit s pomocí konzol na různá
místa válcovací trati. V průběhu válcování lze v závislosti na čase registrovat polohu
Metodika stanovení vlivu deformačního tepla na teplotní změny v intenzivně tvářeném
materiálu
RPP2017/148 Inovace vybraných cvičení v oblasti objemového tváření materiálu
válcovací mezery, válcovací síly, krouticí momenty a otáčky válců všech válcovacích stolic.
Všechna naměřená data jsou pak ukládána v řídícím počítači.
1.2 Vliv teploty válcování
Teplota hraje klíčovou roli (zejména interval tvářecích teplot) při tváření materiálu za
tepla především z hlediska průběhu uzdravovacích procesů a s tím spojeným vývojem
mikrostruktury materiálu, ale také z hlediska velikosti deformačních odporů materiálu a tedy i
válcovacích sil. Obecně lze říci, že se zvyšující se teplotou deformace klesají deformační
odpory a zlepšuje se tvařitelnost materiálu – proto se značný podíl tvářecích procesů
odehrává za tepla. Se stoupající teplotou roste pohyblivost atomů i dislokací, zrychluje se
difúze a tím i uzdravování. Materiál ovšem nelze nahřívat libovolně. Po překročení
optimálních teplot dochází k velmi prudkému poklesu tvařitelnosti vlivem dvou možných
jevů: přehřátí a spálení oceli.
Část energie vynaložené na tváření se mění na teplo. Toto množství tepla závisí na
rychlosti deformace a odporu materiálu proti deformaci. Podle toho, kam se odvede vzniklé
teplo, se tvářecí procesy dělí na:
izotermické tváření, při němž je veškeré vyvinuté teplo odvedeno do okolí a teplota
tvářeného kovu se nemění (deformace je dostatečně pomalá),
adiabatické tváření, při kterém veškeré teplo zůstane v materiálu a dojde ke zvýšení
teploty kovu (deformace je extrémně vysoká),
polytropické tváření, u kterého se část tepla odvede do okolí a část tepla zůstane v
tvářeném materiálu (nejčastější případ).
Při nízkých válcovacích rychlostech převládá vliv odvodu tepla do válců, zatímco při
vysokých rychlostech dominuje efekt ohřevu materiálu vlivem deformačního tepla, což má
výrazný vliv na výsledné strukturní i mechanické vlastnosti vývalků.
1.3 Doporučená literatura pro získání více informací
[1] KOLLEROVÁ, M. Valcovanie. 1. vyd. Bratislava: Alfa, 1991.
[2] FABÍK, Richard. Tváření kovů: studijní opora. Ostrava: VŠB – Technická univerzita
Ostrava, 2012, 333 s.
[3] LEE, Y. Rod and bar rolling: theory and applications. New York: Marcel Dekker,
c2004.
[4] Polospojitá válcovna tyčí. Dostupné z: http://www.fmmi.vsb.cz/633/cs/veda-a-
vyzkum/polospojite-valcovny-tyci-/
[5] SCHINDLER, I., et al. Vliv spojitého laboratorního válcování na vlastnosti kruhových
tyčí z konstrukční oceli S355J2. Hutnické listy, 2013, roč. 66, č. 4, s. 13-17.
[6] NIKEL, Zdeněk. Základy kalibrace válců. 1. vyd. Ostrava: Vysoká škola báňská
Ostrava, 1980. 151 s.
Metodika stanovení vlivu deformačního tepla na teplotní změny v intenzivně tvářeném
materiálu
RPP2017/148 Inovace vybraných cvičení v oblasti objemového tváření materiálu
2. ZADÁNÍ A CÍLE PRÁCE
Vašim úkolem bude s využitím laboratorní polospojité válcovny tyčí prozkoumat vliv
deformačního tepla na teplotní změny v intenzivně tvářeném materiálu. Účinek deformačního
tepla bude posuzován při válcování tyčí kruhového průřezu na spojitém a předválcovacím
pořadí.
Pro tento účel budou zvoleny dva režimy válcování. První z nich bude válcování tyčí o
počátečním průměru 20 mm na spojitém hotovním pořadí, kde čtyřmi průchody budou
naválcovány tyče s finálním průměrem 12,3 mm. V druhém případě bude využita vratná
předválcovací stolice, na níž budou tyče válcovány dvěma úběry z výchozího průměru 20 mm
na finální průměr 15,8 mm. Těmito režimy bude simulován nejen různý stupeň protváření, ale
i odlišný průběh uzdravovacích procesů během vratného či spojitého válcování, a také různé
rychlosti ochlazování z válcovacích teplot.
Abyste byli schopni splnit tento komplexní cíl práce, rozdělíme si jej do několika dílčích
cílů:
stanovte stupeň protváření při válcování tyčí na spojitém a vratném předválcovacím
pořadí laboratorní válcovny,
vytvořte graf průběhu válcovacích sil při válcování na spojitém pořadí pro vybranou
teplotu ohřevu, resp. válcování,
vytvořte graf časového průběhu válcovacích sil a teplot při válcování na předválcovací
stolici pro vybranou teplotu ohřevu, resp. válcování,
porovnejte účinek deformačního tepla při válcování na spojitém a předválcovacím
pořadí,
vypracujte protokol a dosažené výsledky nezapomeňte shrnout v závěru.
Metodika stanovení vlivu deformačního tepla na teplotní změny v intenzivně tvářeném
materiálu
RPP2017/148 Inovace vybraných cvičení v oblasti objemového tváření materiálu
3. POPIS EXPERIMENTU
Pro uvedené experimentální práce bude využita nelegovaná jakostní konstrukční ocel
S235JR, jejíž chemické složení dokumentuje tab. 1.
Tab. 1: Chemické složení zkoumané oceli v hm. %
C Mn Si P S Al
0,085 0,68 0,22 0,028 0,012 0,004
3.1 Válcování na spojitém pořadí laboratorní válcovny tyčí
První etapa tohoto experimentu zahrnuje válcování tyčí o počátečním průměru 20 mm na
spojitém hotovním pořadí laboratorní válcovny tyčí. Čtyřmi po sobě jdoucími průchody
budou naválcovány tyče s finálním průměrem 12,3 mm. Stupeň protváření Kp [-] se v tomto
případě určí jako poměr výchozího příčného průřezu tyče (tj. před deformací) S0 [mm2]
k finálnímu příčnému průřezu tyče (tj. po vyválcování) Sn [mm2]:
(1)
Celkem bude v této etapě odválcováno 5 tyčí o výchozím průměru 20 mm a výchozí délce
900 mm. Všechny tyče budou ohřívány v elektrické odporové peci na zvolené teploty
válcování 800, 900, 1000, 1100 a 1200 °C. Následně budou tyče proválcovány 4 úběry na
spojitém pořadí polospojité laboratorní válcovny. Obvodová rychlost válců bude pro první
stolici nastavena na 1 m·s-1
, čemuž odpovídá obvodová rychlost válců ve čtvrté stolici cca
2 m·s-1
. Vyválcované tyče budou ochlazovány volně na vzduchu a při tom bude měřena
teplotním skenerem LandScan jejich povrchová teplota. Tímto způsobem budou získány
ochlazovací křivky při ochlazování jednotlivých vývalků až do teploty 400 °C. Kromě toho
bude pomocí dalšího teplotního skeneru, umístěného hned za čtvrtou stolicí hotovního pořadí,
registrována i povrchová teplota vývalku bezprostředně po jeho doválcování.
Umístění teplotních skenerů na spojitém pořadí laboratorní válcovny představuje obr. 4.
Obr. 4: Umístění teplotních skenerů na spojitém pořadí
ST - stanoviště teplotních skenerů, V – válečkový dopravník, HS – horizontální stolice,
VS – vertikální stolice, CB – ochlazovací boxy, KV – kalicí vana, VO – volné ochlazování
3.2 Válcování na předválcovací stolici
Druhá etapa tohoto experimentu představuje válcování dvěma úběry na vratné
předválcovací stolici tyčí o výchozím průměru 20 mm a délce 500 mm, na tyče o finálním
průměru 15,8 mm. Válcováním tyčí na předválcovací stolici bude dosaženo, ve srovnání
s válcováním na spojitém pořadí, menšího protváření a menší deformace v příčném průřezu
tyče. Tuto skutečnost ověřte výpočtem celkového stupně protváření Kp.
Metodika stanovení vlivu deformačního tepla na teplotní změny v intenzivně tvářeném
materiálu
RPP2017/148 Inovace vybraných cvičení v oblasti objemového tváření materiálu
Tímto způsobem budou proválcovány celkem 4 tyče. Všechny tyče budou ohřívány
v elektrických pecích přímo na teploty 900, 1000, 1100 a 1200 °C. Po dosažení požadované
teploty budou tyče válcovány 2 úběry na vratné předválcovací stolici. Vyválcované tyče
budou, stejně jako v první etapě, ochlazovány volně na vzduchu, přičemž bude opět
s využitím teplotního skeneru měřena jejich povrchová teplota. Tímto způsobem budou
získány ochlazovací křivky do teploty cca 500 °C. Kromě toho budou pomocí dalších
teplotních skenerů registrovány povrchové teploty provalků, resp. vývalků před i po
jednotlivých úběrech. Rozmístění teplotních skenerů je zobrazeno na obr. 5.
Obr. 5: Umístění teplotních skenerů na předválcovací vratné stolici
ST - stanoviště teplotních skenerů, MST - mobilní stanoviště teplotních skenerů, VDS – vratná duo stolice
Metodika stanovení vlivu deformačního tepla na teplotní změny v intenzivně tvářeném
materiálu
RPP2017/148 Inovace vybraných cvičení v oblasti objemového tváření materiálu
4. VYHODNOCENÍ NAMĚŘENÝCH DAT
4.1 Zpracování naměřených dat v průběhu válcování tyčí na spojitém
pořadí laboratorní válcovny
Při laboratorním válcování budou počítačově registrovány válcovací síly, otáčky,
momenty, velikosti válcovacích mezer na jednotlivých válcovacích stolicích apod.
Kromě toho budou pomocí vysokorychlostních teplotních skenerů měřeny povrchové teploty
vývalků. Všechna tato data budou uložena v excelovském souboru. V grafu na obr. 6 můžeme
vidět příklad měřených válcovacích sil v závislosti na čase, při válcování tyčí na spojitém
pořadí při výchozí teplotě 800 °C. Tento graf dokonale znázorňuje spojitost tratě a ukazuje, že
válcovaný materiál byl v každém okamžiku tvářen najednou dvěma stolicemi. Můžeme vidět,
že k intenzivnímu protváření určité části tyče celkem čtyřmi úběry došlo během cca 2,2 s.
Obr. 6: Časový průběh válcovacích sil při válcování na spojitém pořadí
Vaším úkolem bude z naměřených dat vytvořit obdobný graf pro vybranou teplotu.
Příklad naměřených dat uložených v excelovském souboru v listu „HSP Data“ vidíte na
obr. 7. Použijete hodnoty celkové válcovací síly F1 [kN] pro válcovací stolici č. 1 (jedná se o
součet hodnot F1-L a F2-P [kN] naměřených na levém a pravém stavěcím šroubu dané
stolice) a analogicky také hodnoty celkových válcovacích sil F2, F3 a F4 [kN] pro válcovací
stolici č. 2, č. 3 a č. 4. Průběh uvedených celkových válcovacích sil vykreslíte v závislosti na
čase t [s].
Obr. 7: Příklad získaných dat z válcování na spojité válcovací trati
Metodika stanovení vlivu deformačního tepla na teplotní změny v intenzivně tvářeném
materiálu
RPP2017/148 Inovace vybraných cvičení v oblasti objemového tváření materiálu
Průměrné teploty válcování tyčí na spojitém pořadí Tprům. [°C] se určí jako aritmetický
průměr teploty tyče před prvním úběrem a z povrchové teploty vyválcované tyče naměřené
teplotním skenerem bezprostředně po čtvrtém úběru. Zde budete muset zjistit, který teplotní
skener byl použit bezprostředně po čtvrté válcovací stolici (v jednotlivých listech daného
excelovského souboru budete mít na výběr ze čtyř skenerů - viz obr. 8). Registrované teploty
budou obsahovat pouze dva skenery a nás bude zajímat maximum teploty skeneru, který
registroval teplotu nejdříve, tzn. ihned za čtvrtou válcovací stolici a ne na ochlazovacím
dopravníku. Následně stanovíte pro všechny vyválcované tyče hodnotuT [°C], která bude
představovat rozdíl povrchových teplot tyčí před 1. úběrem a po 4. úběru. Uvedené hodnoty
zaznamenáte do tabulky – viz např. tab. 2.
Obr. 8: Listy se záznamem teplot v excelovském souboru
Tab. 2: Povrchové teploty tyčí při válcování na spojitém pořadí
označení vývalku
teplota před 1. úběrem [°C] 1200 1100 1000 900 800
teplota po 4. úběru [°C]
T [°C]
Tprům.[°C]
4.2 Zpracování naměřených dat v průběhu válcování tyčí na
předválcovací stolici laboratorní válcovny
Na obr. 9 je uveden příklad grafu znázorňujícího závislost síly na čase a část průběhu
povrchové teploty vývalku taktéž v závislosti na čase, pro vývalek ohřátý na teplotu 900 °C a
následně válcovaný vratným způsobem dvěma úběry. I v tomto případě budete mít za úkol
vytvořit obdobný graf pro vybranou teplotu válcování.
Obr. 9: Časový průběh válcovacích sil při válcování na předválcovací stolici
Metodika stanovení vlivu deformačního tepla na teplotní změny v intenzivně tvářeném
materiálu
RPP2017/148 Inovace vybraných cvičení v oblasti objemového tváření materiálu
Abyste mohli sestavit obdobný graf, bude zapotřebí vybrat vhodný soubor s naměřenými
daty během válcování na vratné předválcovací stolici a v něm najít list „PS Data“, ve kterém
jsou tyto data uloženy. Na rozdíl od dat naměřených při válcování na spojitém pořadí bude
nutné, u dat naměřených při válcování na vratné předválcovací stolici, stanovit celkovou
válcovací sílu F [kN]. Budete tedy muset sečíst válcovací sílu naměřenou na stavěcím šroubu
na straně obsluhy s válcovací silou naměřenou na stavěcím šroubu na straně pohonu – viz
obr. 10.
Obr. 10: Příklad získaných dat z válcování na vratné předválcovací stolici (PS Data)
Vlivem reverzace válců předválcovací stolice a vlivem manipulačních prostojů dochází
k výraznému poklesu teploty provalků před 2. úběrem. Z tohoto důvodu bude průměrná
teplota doválcování Tprům. [°C] stanovena z povrchové teploty provalku před 2. úběrem a
z povrchové teploty vývalku naměřené ihned po doválcování. Tento úkol bude poněkud
náročnější, ale ne nemožný. Opět bude zapotřebí načíst data naměřená teplotními skenery, dát
je do závislosti na čase a zjistit, které maximální hodnoty teplot odpovídají hodnotám před a
po druhém úběru. Stejným způsobem určíte i rozdíl povrchových teplot provalků T [°C],
resp. vývalků před a po 2. úběru. Uvedené hodnoty zaznamenáte do tabulky – viz např. tab. 3.
Tab. 3: Povrchové teploty tyčí při válcování na předválcovací stolici
označení vývalku
teplota před 1. úběrem [°C] 1200 1100 1000 900
teplota před 2. úběrem [°C]
teplota po 2. úběru [°C]
T [°C]
Tprům.[°C]
Poslední a nejdůležitější graf, který byste měli v rámci této úlohy vytvořit a vyhodnotit,
by měl dokumentovat účinek deformačního tepla při válcování tyčí na spojitém a
předválcovacím pořadí, vyjádřeného závislostí T na Tprům. Díky tomuto grafu budete moci
jednoduše popsat vliv způsobu válcování, resp. stupně protváření a průměrné teploty
válcování na účinek deformačního tepla, které následně ovlivní doválcovací teplotu při
válcování tyčí kruhového průřezu.
Metodika stanovení vlivu deformačního tepla na teplotní změny v intenzivně tvářeném
materiálu
RPP2017/148 Inovace vybraných cvičení v oblasti objemového tváření materiálu
Pracujte pečlivě a trpělivě při tvorbě protokolu nezapomeňte v závěru
stručně shrnout získané poznatky!
Určitě vás napadá otázka, k čemu tyto testy a výsledky slouží?
Účelem tohoto praktického cvičení bylo ověřit si vliv způsobu válcování a deformačních
podmínek na účinek deformačního tepla, které ovlivňuje doválcovací teploty při válcování
tyčí kruhového průřezu.
Kumulace deformace při spojitém válcování, správné nastavení a dodržení teplot při
doválcování ovlivňuje průběh uzdravovacích procesů, jejichž účinkem je možné dosažení
jemného austenitického zrna, které poskytuje více nukleačních míst při transformaci
austenitu na nízkoteplotní fáze (např. ferit, perlit atd.). Ve spojitosti s vhodně zvoleným
způsobem ochlazování tak tedy lze ovlivnit nejen mikrostrukturu tvářeného materiálu, ale i
jeho mechanické vlastnosti.
Kromě toho může docházet vlivem působení deformačního tepla k ohřevu pracovních
válců, což negativně ovlivní finální tvar vývalku.