Система ромб—квадрат

В системе ромб—квадрат (рис. 6.23) нечетный неравноосный калибр представляет собой ромб с отношением осей от 1,2 до 2,2, врезанный в валки по диагонали. В него задается квадратная полоса также по диагонали. После прокатки полоса кантуется на 90° и задается в квадратный (четный равноосный) калибр, врезанный также по диагонали. Разновидностью этой системы является система ромб—ромб, в которой четный калибр имеет также ромбическую форму с очень небольшим отношением осей (до 1,2). Но такая система обеспечивает низкую вытяжку металла. Она малопроизводительна, поэтому редко применяется, сохранившись в основном на старых станах для прокатки крупных профилей из легированных марок стали.

Система ромб—квадрат имеет много преимуществ. Она более производительна, чем ящичная система, гак как металл интенсивно деформируется одновременно по всем четырем граням. Вытяжка при этом больше, а уширение меньше. В каждом четном калибре получается геометрически точный квадрат. Размеры полос в калибрах в каких-то пределах также можно варьировать за счет изменения зазора между валками. Большой набор квадратных калибров позволяет получать широкую номенклатуру готовых квадратных профилей.

Рис. 6.23. Система калибров ромб—квадрат

Рис. 6.24. Распределение обжатий по ширине полосы при прокатке квадрата в ромбическом калибре

К преимуществам системы следует отнести высокую устойчивость полосы при прокатке как в ромбическом, так и в квадратном калибре. Особо следует отметить, что распределение относительного обжатия Д/г,//г, по ширине полосы в данной системе почти равномерно, что доказывается графическим анализом (рис. 6.24). Для этого полосы до и после прокатки разбивают на п равных полосок и для каждой определяют Д/г,//;,..

Важно также, что на всех современных высокоскоростных мелкосортных и среднесортных станах, имеющих чередующиеся клети с горизонтальными и вертикальными валками, при использовании этой системы кантовка полосы на 90° как отдельная технологическая операция отсутствует.

Основные недостатки системы вытекают из геометрии калибров. Имея глубокий врез и острый угол по дну ручья, валки значительно ослаблены и могут сломаться по дну калибра. Крупные квадраты прокатывать по такой системе опасно. Квадраты со стороной выше 120—150 мм прокатываются только в ящичных калибрах. Кроме того, при прокатке по системе ромб—квадрат углы полосы всегда располагаются в углах всех последующих калибров. За несколько пропусков при горячей прокатке достигается существенная разница в температуре углов и середины профиля, что ведет к появлению внутренних остаточных напряжений, неравномерности структуры и свойств металла, искажению профиля в процессе остывания.