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.