Основы теории прокатки (1966)

Разливка стали в изложницы.

Вид на изложницы сверху.

В изложницах сталь охлаждается и кристаллизуется, приобретает форму слитка.

Демонстрируется остывший слиток.

Образцы слитков кипящей и спокойной стали.

Слитки отличаются формой и внутренним строением.

Усадочная раковина, которая образуется при процессе охлаждения и кристаллизации слитка спокойной стали.

Демонстрируется разрез слитка из спокойной стали.

Видна усадочная раковина.

Эта часть слитка отрезается и идет в отходы.

Разрез слитка кипящей стали.

Здесь усадочная раковина практически отсутствует, но имеются газовые подкорковые пузыри.

В процессе прокатки они завариваются.

На продольном разрезе слитка под микроскопом видна кристаллическая структура металла, состоящая из связанных между собой кристалидов.

Мультфильм, поясняющий кристаллическое строение металла.

Изменение литейной структуры металла для улучшения его свойств достигается прокаткой.

Чтобы обеспечить высокую пластичность металла слитки перед прокаткой нагревают до 1100-1300 градусов.

Управление прокатным станом.

Процесс прокатки.

Сущность процесса прокатки заключается в обжатии металла, его деформации между вращающимися цилиндрическими валками.

В процессе прокатки слитка происходит уплотнение металла и заварка газовых пузырей, при этом крупные кристаллы дробятся, образуя волокнистую структуру.

Мультфильм, поясняющий физику процесса деформации металла.

Прибор для исследования структурных превращений при горячей и холодной деформации металла.

В процессе холодной деформации происходит искажение зерен и упрочнение металла.

Но это уменьшает его пластичность.

Последующий нагрев и выдержка упрочненного металла при температуре свыше 720 градусов обеспечивают восстановление прежних пластических свойств.

Этот процесс называется рекристаллизацией.

При горячей прокатке процессы упрочнения и кристаллизации металла протекают одновременно.

Мультфильм поясняет эти процессы.

Крупно, процесс прокатки.

Мультфильм, поясняющий использование теории пластичности в механике сплошных сред для определения напряженного состояния металла при прокатке.

Понятие изотропности.

Анизотропность отдельного зерна металла.

Понятие напряжения металла.

Мультфильм, поясняющий существующие напряжения в металле.

Тензор напряжений.

Мультфильм, разъясняющий понятие плоскости, где касательные напряжения равны 0, главных направлений и главных напряжений, существующих в каждой точке деформируемого металла.

Понятие площадок главных нормальных напряжений.

Понятие площадок главных касательных напряжений.

Понятие максимальных касательных напряжений.

Понятие октаэдрической площадки.

Понятие октаэдрических напряжений.

Все понятия расшифрованы в мультфильмах.

Формула нормального октаэдрического напряжения.

Мультфильм, поясняющий условия пластичности.

Мультфильм, поясняющий процессы, проходящие в металле при деформации.

Понятие скоростей деформации.

Понятие главных скоростей удлинения.

Уравнения связывающие величины главных скоростей удлинения и главных нормальных напряжений.

Опыт, доказывающий, что объем металла остается постоянным.

Закон постоянства объема.

Пластическая деформация может проходить до определенного предела, после которого наступают разрушения.

Понятие пластичности.

Опыт, показывающий разрушения металла после превышения пределов пластичности.

Показан опыт по деформированию гладкого образца и образца с кольцевой выточкой.

Мультфильм, показывающий какие напряжения и деформации до разрушения претерпели эти образцы.

Расчеты напряжений деформаций производятся с помощью уравнений теории пластичности и закона наименьшего сопротивления.

Выполняются расчеты на ЭВМ.

Эти расчеты позволяют определить необходимое условие для получения заданного формоизменения образца металла.

Опыт по осадке с цилиндрическим образцом.

Результаты опыта совпали с теоретическими расчетами.

Экспериментальные методы определения деформируемых состояний.

На образец металла наносят координатную сетку.

Образец прокатывают в валках стана с заданной величиной обжатия.

Показаны искажения координатной сетки, которые показывают удлинения и сдвиги элементов в объеме образца.

Поляризационно-оптический метод экспериментального исследования напряженного состояния при прокатке в металле или валках стана.

Показаны картины полей изохроматических и изоклинических линий, когда через валки из оптически активного материала пропускается пучок поляризационного света.

Прибор дешифратор, помогает определять напряженное состояние в любой точке валка, в том числе в месте контакта с металлом.

Показаны изохроматические и изоклинические линии.

Прокатный стан.

Мультфильм, поясняющий параметры очага деформации.

Прокатный стан.

Мультфильм, поясняющий деформации полосы при прокатке.

Закон наименьшего сопротивления.

Мультфильм, показывающий влияние разных факторов на расширение или удлинение полосы металла при прокатке.

Формула расчета усилия, действующего на валки.

График зависимости сопротивления деформации от скорости прокатки.

Демонстрируется захват полосы валками.

В процессе прокатки захват металла валками определяется втягивающими усилиями, зависящими от сил трения между полосой и валками.

Мультфильм, разъясняющий действия сил, влияющих на захват полосы валками.

Когда втягивающая сила меньше или равна выталкивающей полоса не захватывается.

Мультфильм, поясняющий как происходит захват металла при горячей прокатке.

Прокатный стан.