रोलिंग, धातु

रोलिंग औद्योगिक चाकू उत्पादन के लिए एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। क्या चल रहा है? रोलिंग क्यों? कृपया इसे नीचे देखें।

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घूर्णन रोल के बीच धातुओं को संपीड़ित करके धातुओं और धातु मिश्र धातुओं को आकार देने वाले दबाव के साधन। रोल, आम तौर पर आकार में बेलनाकार, या तो चिकने होते हैं या अवसाद (पास) होते हैं जो दो रोल एक साथ आने पर खांचे बनाते हैं।

प्रक्रिया के निरंतर संचालन के कारण, रोलिंग आवश्यक आकार के टॉइटीम को प्रदान करने का सबसे कुशल तरीका है। रोलिंग के दौरान, धातु आम तौर पर महत्वपूर्ण प्लास्टिक संपीड़न विकृति से गुजरती है जिसमें प्रमेय कलाकारों की संरचना को नष्ट करना और चापलूसी और घनिष्ठ संरचना का गठन शामिल है; धातु की गुणवत्ता में सुधार होता है। इस प्रकार, रोलिंग न केवल धातु के आकार को बदलने के लिए, बल्कि इसकी संरचना और गुणों में सुधार करने के लिए भी कार्य करता है।

आकार देने के अन्य तरीकों की तरह, रोलिंग धातुओं की लचीलापन पर आधारित है। गर्म, ठंडा और गर्म रोलिंग के बीच एक अंतर किया जाता है। अधिकांश लुढ़का हुआ उत्पाद (बिल्ट, मर्चेंट और शीट मेटल, ट्यूब, बॉल्स) स्टील के लिए 1000 ° -1300 ° C के शुरुआती तापमान पर गर्म रोलिंग द्वारा निर्मित होते हैं, तांबे के लिए 750 ° -850 ° C, पीतल के लिए 600 ° -800 ° C, एल्यूमीनियम और इसके अलंकारों के लिए 350 ° -400 ° C, टाइटेनियम और इसके मिश्र धातुओं के लिए 950 ° -1100 ° C और जस्ता के लिए लगभग 150 ° C है। कोल्ड रोलिंग का उपयोग मुख्य रूप से 1.5-6 मिमी मोटी और सटीक वर्गों और ट्यूबों से कम शीट और स्ट्रीट्स का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। हॉट-रोल्ड मेटल को बाद में स्मोअम्सर्फ़स और बेहतर यांत्रिक गुणों को प्राप्त करने के लिए कोल्ड-रोल किया जाता है। कोल्ड रोलिंग का उपयोग हीटिंग और तेजी से ठंडा करने वाली वस्तुओं की कठिनाई के कारण भी किया जाता है। कोल्ड रोलिंग के विपरीत वार्म रोलिंग, कुछ हद तक ऊंचे तापमान पर किया जाता है ताकि विरूपण के दौरान धातु के भार (ठंडा काम) को कम किया जा सके।

विशेष मामलों में, धातु को ऑक्सीकरण से बचाने के लिए धातुओं को निर्वात में या तटस्थ वातावरण में लुढ़काया जाता है।

चित्र 1. रोलिंग: (ए) अनुदैर्ध्य, (बी) अनुप्रस्थ, (सी) रोटरी; (1) वर्क-पीस, (2) और (3) रोल

रोलिंग की तीन प्रमुख विधियाँ अनुदैर्ध्य, अनुप्रस्थ और रोटरी (तिरछी) रोलिंग हैं। अनुदैर्ध्य रोलिंग (चित्रा 1) में, धातु को रोल द्वारा विकृत किया जाता है, आमतौर पर एक दूसरे के समानांतर, जो विपरीत दिशाओं में घूमते हैं। थेरोल सतहों और धातु के बीच का घर्षण रोल के बीच की खाई के माध्यम से धातु को खींचता है, ताकि धातु बहुतायत से विकृत हो जाए। लोंगिट्यूडिनल रोलिंग अन्य दो तरीकों की तुलना में बहुत अधिक सामान्य है।

अनुप्रस्थ रोलिंग (चित्र 1, बी) और रोटरी (तिरछा) रोलिंग (चित्र 1, सी) केवल क्रांति के ठोस का इलाज करने के लिए उपयोग किया जाता है। इंट्रोवर्सन रोलिंग, धातु को उसकी धुरी के सापेक्ष घूर्णी गति के अधीन किया जाता है और इस प्रकार अनुप्रस्थ दिशा में काम किया जाता है। रोटरी रोलिंग के अलावा, घूर्णी गति के अलावा, धातु के शरीर में रोल के पोजिशनिंग पोजिशनिंग के साथ इसके अक्ष के साथ-साथ ट्रांसलेशनेशनल गति प्रदान की जाती है। यदि धातु की ट्रांसलेशनल गति रोटेशन की परिधि की गति से कम है, तो थ्रॉलिंग ऑपरेशन को अनुप्रस्थ रोटरी रोलिंग कहा जाता है; यदि अनुवाद की गति अधिक है, तो ऑपरेशन को अनुदैर्ध्य-संबंधी रोलिंग कहा जाता है। अनुप्रस्थ रोलिंग का उपयोग गियर के दांतों और अन्य भागों में काम करने के लिए किया जाता है, और रोटरी रोलिंग का उपयोग निर्माणाधीन सीमलेस रोल ट्यूब, बॉल्स, एक्सल और क्रांति के अन्य ठोस (चित्रा 2) में किया जाता है। अनुदैर्ध्य रोटरी रोलिंग का उपयोग tomanufacture ड्रिल बिट्स के लिए किया जाता है।

चित्रा 2. रोटरी रोलिंग विधि डाई-लुढ़का दौर के निर्माण में इस्तेमाल किया

अनुदैर्ध्य रोलिंग में, धातु के क्रॉस सेक्शन की ऊंचाई कम हो जाती है क्योंकि धातु रोल के बीच से गुजरती है, लंबाई और चौड़ाई में वृद्धि (चित्र 3)। रोल के बीच पहले और बाद में धातु के क्रॉस सेक्शन की ऊंचाइयों में अंतर को रैखिक (निरपेक्ष) कमी कहा जाता है। Δh = h0 - h1। इस मान के अनुपात को मूल heIII0, जिसे प्रतिशत 100 h / h0 के रूप में व्यक्त किया जाता है, प्रतिशत कमी कहलाता है, जो आमतौर पर 10 से 60 प्रतिशत प्रति पास होता है, बशर्ते 90 प्रतिशत के बराबर हो। धातु की लंबाई में वृद्धि को कमी अनुपात की विशेषता है - मूल लंबाई में रोल से बाहर निकलने के बाद धातु की लंबाई का अनुपात। क्रॉक सेक्शन की चौड़ाई के सापेक्ष धातु के विरूपण को फैलाना कहा जाता है - रोलिंग से पहले और बाद में क्रॉस सेक्शन की चौड़ाई के बीच का अंतर। कमी, रोल व्यास, और धातु की वस्तु और रोल की सतह के बीच घर्षण के गुणांक के साथ फैलता है।

रोल्स के बीच का क्षेत्र जहाँ वर्कपीस का रोल्स के सीधे संपर्क में आता है, विरूपण का क्षेत्र कहलाता है; यह कहीं नहीं है कि धातु कम हो गई है। विरूपण के क्षेत्र के दोनों किनारों से सटे छोटे क्षेत्रों को विरूपण के नॉनकनेक्टैक्टोज़ोन कहा जाता है; इन क्षेत्रों में, धातु केवल थोड़ा विकृत है। ज़ोन के विरूपण के दो प्रमुख कारण होते हैं: लैग ज़ोन, या एंट्री साइड पर स्लिपेज का ज़ोन, जिसमें धातु की गति रोल्स की परिधि की गति, और अग्रिम ज़ोन, या ज़ोन के क्षैतिज भाग से कम होती है वितरण पक्ष पर फिसलन, जिसमें धातु की गति अपेक्षाकृत अधिक होती है। इस प्रकार, रोल से वर्कपीस की बाहर निकलने की गति रोल की परिधि की गति से 2 से 6 प्रतिशत अधिक है। इन क्षेत्रों के बीच की सीमा को तटस्थ क्रॉस सेक्शन कहा जाता है। कार्यस्थल पर काम करने वाले रोल से लैग ज़ोनेटे घर्षण बलों में बाहर निकलने की दिशा में हैं, जबकि अग्रिम क्षेत्र में वे बाहर निकलने की दिशा को अलग कर रहे हैं।

रोल द्वारा धातु पर कब्जा और धातु और रोल के बीच contacturface पर उत्पन्न होने वाली घर्षण बलों से प्रक्रिया की स्थिरता का परिणाम है। होने के लिए कब्जा करने के लिए, काटने α के कोण की स्पर्शरेखा - रोल कुल्हाड़ियों से बिंदु ए और बी (चित्रा 3 देखें) के बीच विकीर्ण के बीच के कोण - घर्षण के गुणांक से अधिक नहीं: तन α ≤ μ। जब एवरी चिकनी सतह की आवश्यकता नहीं होती है, तो सतह के खुरदरापन को काटने के कोण को बढ़ाने के लिए रोल में जोड़ा जाता है और, इस प्रकार, ड्राफ्ट का।

व्यवहार में, काटने के कोण चिकनी रोल के साथ गर्म रोलिंग में 20 ° -26 °, नोकदार सतहों के साथ गर्म रोलिंग में 27 ° -34 ° और स्नेहक के साथ ठंड रोलिंग में 2 ° -6 ° हैं।

रोलिंग के दौरान रोल्स पर बल, संपर्क सतह के क्षेत्र को औसत विशिष्ट बल P = F × pm द्वारा गुणा करके निर्धारित किया जाता है। विशिष्ट बल को संपर्क सतहों पर असमान रूप से वितरित किया जाता है: अधिकतम तटस्थ क्रॉस सेक्शन के पास है

चित्रा 3. धातु inlongitudinal रोलिंग की विरूपण

और प्रवेश और निकास की दिशा में घट जाती है। एक आयताकार पार अनुभाग के साथ रोलिंग बैंड में, संपर्क सतह सूत्र द्वारा पृथक होती है , जहां r रोल का त्रिज्या है। बैंड के कोल्ड रोलिंग में, धातु के साथ संपर्क के बिंदुओं पर रोल के लोचदार संपीड़न के कारण वास्तविक क्षेत्र बड़ा है।

माध्य विशिष्ट बल, जिसे सामान्य असर तनाव भी कहा जाता है, कई कारकों पर निर्भर करता है और इसे bythe सूत्र pm = n1n2n3n द्वारा व्यक्त किया जा सकता है। जहाँ n1 धातु के तनाव की स्थिति का गुणांक है, जो मुख्य रूप से अनुपात के काटने के चाप की लंबाई पर निर्भर करता है - रोल ए (B3) के क्रॉस सेक्शन के परिधि पर बिंदु A और B के बीच का आर्क - लुढ़का बैंड की औसत मोटाई और चौड़ाई, घर्षण के गुणांक पर, और लुढ़का हुआ धातु के खिंचाव पर (स्ट्रेचिंग व्यापक रूप से कोल्ड रोलिंग में उपयोग किया जाता है); n2 गुणांक है जो रोलिंग गति के प्रभाव के लिए जिम्मेदार है; n3 वह अयोग्य है जो धातु के ठंडे काम के प्रभाव के लिए जिम्मेदार है; और and रोलिंग प्रक्रिया में उपयोग किए जाने वाले तापमान पर धातु की उपज बिंदु (विरूपण के प्रतिरोध) है। गुणांक n1 सबसे महत्वपूर्ण है और ऊपर वर्णित कारकों के आधार पर व्यापक रूप से भिन्न होता है- 0.8 से 8 तक। यह गुणांक संपर्क सतहों पर घर्षण बलों के रूप में बढ़ जाता है, जिससे वर्कपीस की मोटाई कम हो जाती है। व्यावहारिक गणना में, एन 3 को हॉट रोलिंग में 1 और एन 2 को 1 इनकोडिंग रोलिंग के रूप में लिया जाता है।

कार्बन स्टील्स के लिए, माध्य विशिष्ट बल हॉट्रोलिंग में 100-300 न्यूटन प्रति एम 2 (10-30 किलोग्राम प्रति मिमी 2) रेंज में है और रेंज में 800-1,500 न्यूटन प्रति एम 2 (80-150 किलोग्राम प्रति बल 2 मिमी) ठंड में रोलिंग। रोलिंग की सबसे सामान्य स्थितियों के तहत रोल करने वाले परिणामी बलों को रोल की कुल्हाड़ियों को जोड़ने वाली एक पंक्ति के समानांतर निर्देशित किया जाता है, अर्थात, लंबवत (चित्र 4)।

चित्रा 4. परिणामी की दिशा में रोल पर दिशाओं को जोड़ने की दिशा, बीयरिंगों में प्रभाव के प्रभाव को ध्यान में रखते हुए,

प्रत्येक रोल के रोटेशन के लिए आवश्यक बल P और क्षण M के बीच का संबंध सूत्र M = P (a + ρ) द्वारा दिया जाता है, जहां बल P का भुजा है, जो सीमा में है (0.35–0.5) , और ρ रॉल बियरिंग्स के घर्षण परिधि का त्रिज्या है, जो असर ट्रिऑन के त्रिज्या द्वारा गुणा किए गए असर के घर्षण के गुणांक के बराबर है। रोलिंग स्टील के तार और स्टील बैंड में फोर्स ओना रोल लगभग 200 से 1,000 किलोनवेटन (केएन) से भिन्न होता है, यानी 20 से 100 टन-बल; 2 से 2.5 मीटर चौड़ी रोलिंग शीट में प्रवर्तन 30 से 60 एमएन (3,000 से 6,000 टन-बल) तक पहुंचता है। रोलिंग स्टील के तार और छोटे वर्गों में दोनों रोलों को बदलने की आवश्यकता 40 से 80 kN-m (4 से 8 टन-बल-मीटर) तक होती है, और रोलिंग स्लैब और चौड़ी चादर के लिए संवेग 6.000-9,000 केएन-एम (600) तक पहुंच जाता है -900 टन-बल-एम)।