Исследование процесса несимметричной прокатки заготовок

Процесс несимметричной прокатки хорошо зарекомендовал себя как способ снижения давления на валки и усилия прокатки, улучшения механических характеристик прокатываемого металла. В качестве факторов, обеспечивающих несимметричность процесса, обычно используют рассогласование окружных скоростей рабочих валков, различные диаметры прокатных валков, коэффициенты трения и др. Особенно перспективными являются методы, обеспечивающие изменение характера течения металла за счет воздействия рабочих элементов со специальной конфигурацией рабочей поверхности. В данной статье изложены результаты исследования напряженного состояния, скоростных и силовых параметров при прокатке полосы в биконических валках с вогнутой и выпуклой поверхностями. Анализ результатов, полученных аналитическими методами, показал, что интенсивность скоростей деформации сдвига по ширине полосы составляет 0,36-0,65 с-1, что невозможно реализовать при прокатке в гладких цилиндрических валках, где наблюдается интенсивное вытягивание зерен по направлению прокатки. Возникновение высоких значений интенсивности деформации сдвига создает в очаге деформации благоприятные условия для предотвращения вытягивания структуры и уменьшения опасных растягивающих напряжений. Результаты исследования показали превалирование сжимающих напряжений в очаге деформации, которые препятствуют интенсивному вытягиванию зерен в продольном направлении, снижают растягивающие напряжения и способствуют выравниванию механических свойств, закрытию и завариванию внутренних дефектов. Предложены теоретические зависимости для расчета силовых параметров при несимметричной прокатке в биконических валках. Полученные модели напряженного состояния, годографа скоростей, силовых характеристик прогнозируют эффективность применения биконических валков в составе станов холодной и горячей прокатки.