Продольное течение металла в очаге деформации

 

Направления течения металла при прокатке показаны на рис. 55. В очаге деформации можно отметить четыре основные зоны течения металла: зона I – направление движения частиц металла совпадает с направлением прокатки, причём скорость их больше, чем скорость валков (опережение); зона II – движение частиц металла противоположно направлению прокатки со скоростью, меньшей, чем скорость валков (отставание); зоны III и IV – наблюдается течение металла в поперечном направлении (зоны уширения).

Границей между зонами I и II, т.е. между зонами опережения и отставания, является линия EF,которая считается горизонтальной проекцией так называемого нейтрального сечения, в котором горизонтальная скорость течения металла и валков равны между собой.

Рис. 55. Направления течения металла при прокатке

 

Ниже рассмотрены методы количественного определения опережения и отставания частиц металла в очаге деформации без разбора теоретических вопросов кинематики процесса прокатки, которые подробно изложены в работах [31, 37, 62].

Наибольшее различие между скоростями металла и валков наблюдается на входе в очаг деформации. В нейтральном сечении скорости металла и валков равны. По мере продвижения металла к выходу из очага деформации, после прохождения нейтрального сечения, частицы металла перемещаются со скоростью большей, чем скорость вращения валков:

 

(32-IV)

где – скорость выхода металла из очага деформации;

– окружная скорость валков;

– скорость металла при захвате его валками.

Формулы по кинематике процесса прокатки

Таблица 27

Номер формулы	Формулы	Источник	Обозначения и примечания
(33-IV)		–	– окружная скорость валков, – катающий диаметр валка; – число оборотов валков
(34-IV)		–	– горизонтальная проекция скорости частиц металла в критическом сечении
(35-IV)	Это уравнение даёт возможность рассчитать величину критического угла g, по величине опережения S;	[62]	g– критический угол; – скорость полосы при выходе из очага деформации; – толщина полосы после прокатки. Критический угол g определяют по формуле (10-IV), приведённой в табл. 20
(36-IV)		[62]	m– коэффициент вытяжки; и – площадь сечения полосы до и после прокатки; и – скорость полосы при входе и выходе из валков
(37-IV)		[62]	– скорость течения металла в любом сечении очага деформации, d – произвольный угол захвата
(38-IV)   (39-IV)   (40-IV)		[62]   [62]	S– опережение; , – расстояние между отпечатками на полосе и на валке; a=13×10-6– коэффициент теплового расширения стали
(41-IV)		[37]	– коэффициент опережения; – коэффициент отставания
(42-IV)		[62]	Справедливо для зоны опережения; и – составляющие скорости валков и металла
(43-IV)		[62]	Справедливо для зоны отставания
(44-IV)		[62]	Используют при определении чисел оборотов валков непрерывных станов
(45-IV)		–	– скольжение в первой зоне очага деформации
(46-IV)		[37]	– отставание
(47-IV)		[31]	Уравнение Финка
(48-IV)		[31]	Уравнение А.И. Целикова
(49-IV)		–	Уравнение Дрездена, или упрощённое уравнение Финка. Пригодна для случая прокатки тонких полос, когда значительно больше
(50-IV)		–	Уравнение Иг.М. Павлова, где – коэффициент зависящий от и . Значение этого коэффициента приведены в работе [35] с. 381
(51-IV)		[63]	Уравнение Б.П. Бахтинова для определения опережения с учётом уширения
(52-IV)		[64]	Формула Финка, преобразованная М.М. Штерновым
(53-IV)		[30]	Уравнения скорости деформации, полученное А.И. Целиковым
Условия непрерывной прокатки
(54-IV)     (55-IV)   (56-IV)     (57-IV)		[59]     [37]     –	– постоянная калибровки   Прокатка с учётом натяжения полосы между клетями   m – коэффициент вытяжки в клети