Уширение

Основываясь на экспериментальных данных, при обычной прокатке в цилиндрических валках мы считали, что уширение, оцениваемое смещенным объемом металла в ширину, примерно постоянно во всех точках очага деформации:

В интегральной форме

Приближенно усредненное по очагу деформации уширение

Экспериментально показано также, что показатель уширения А при обычной прокатке определяется средними размерами очага деформации и коэффициентом трения:

На низких очагах деформации определяющим является параметр Ь_с/1, а роль параметра ///г_с при этом снижается. По мере увеличения высоты очага деформации значимость параметра 1/И_с начинает возрастать, а роль параметра Ь_с/1, наоборот, уменьшаться, хотя ведущая роль его остается почти до высоких очагов. С ростом этого параметра, как известно, уширение уменьшается.

При периодической прокатке на участках с постоянным обжатием все сказанное справедливо в полной мере, но на переходных участках параметры очага деформации непрерывно изменяются, поэтому показатель А также непостоянен как в процессе нестационарной прокатки, так и в разных точках мгновенного очага деформации. При прокатке с убывающим обжатием длина очага деформации в процессе прокатки убывает, параметр Ь_с/1 возрастает, следовательно, уширение падает, показатель А уменьшается. При прокатке с нарастающим обжатием, очевидно, будет обратная картина. Для усредненного по очагу деформации уширения можно записать

где индексы “у”, “с” и “н” соответствуют участкам с убывающим, стационарным и нарастающим обжатием.

Рис. 7.12. Уширение при прокатке периодической полосы

Рассмотрим уширение полосы, имеющей достаточно длинные стационарные и нестационарные участки, как показано на рис. 7.12 (нумерация участков соответствует рис. 7.1). При переходе от стационарного участка 3 к нестационарному 2 обжатие возрастает, уширение также растет. Причем в каждый текущий момент оно выше, чем на гладкой бочке, но в первый момент наблюдается плавный переход от одного участка к другому. Затем при выходе на стационарный участок 4 уширение должно скачком уменьшиться, однако оно также по сглаженной кривой приблизится к стационарному значению. Некоторое время уширение будет больше, чем положено быть на стационарном участке.

Аналогично при переходе от стационарного участка 4 к нестационарному 1 обжатие уменьшается, уширение должно снизиться скачком, хотя оно будет изменяться более плавно. В начальный момент прокатки уширение будет больше, чем положено при соответствующем угле i. Затем на длине, равной длине очага деформации, уширение постепенно приближается к теоретическому значению. На выходе на стационарный участок 5уширение должно возрасти, но произойдет это также с запаздыванием.

Такой сложный характер изменения уширения по длине полосы делает необоснованной рекомендацию некоторых авторов рассчитывать уширение только на стационарных участках (по известным формулам), а на нестационарных — принимать его плавно изменяющимся (например, по прямой). Фактическое уширение на участке с убывающим обжатием меньше, а на участке с нарастающим обжатием — больше, чем сглаженное по прямой значение.