Metal גיליון מתגלגל הוא אחד התהליכים הייצור הנפוצים ביותר בתעשיות החלות ממכוניות ואווירה ועד לבניית סחורות צרכניות.התהליך מקטין את עובי של עבודת מתכת על ידי העברתו באמצעות סט של רולס, תוך מתן את הגרסאות הרצויות ותכונות מכניות.עם זאת, האיכות הסופית של גיליון מתגלגל אינה רק נקבעת על ידי הממדים שלה; מתח פנימי ועיוותים יכולים להשפיע באופן משמעותי על תפקוד, שירות, ותפקודי נשימה חיצונית, לאחר הלחץ הזה חייב להיות ברור, לאחר הלחץ.

יסודות של מתח ומשמעת בגלגלים

מהו מתח סובסידי?

לחצים סובסידיים יכולים להיות מסווגים כמו Tenile או דחוס, והם קיימים בחומר ללא כל כוח חיצוני.בגלי מתכת התגלגלו, הם מתעוררים מעיוותים פלסטיים לא חד-ממדיים, שינויים בשלב, ו ⁇ תרמיים במהלך קירור. מדגישים שומניים קומפלקסיים מועילים בדרך כלל לחיים עייפות, בעוד שמתחים Tenile יכולים לקדם סדקים וצמיחה.

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

דיסטורציה בגליונות מתגלגל יכול להתבטא כמו Warping (bow), עיוות, או קצה waviness. זה קורה כאשר ההתאוששות האלסטית לאחר מתגלגל אינו אחיד על רוחב גיליון או אורך.גורמים כגון קירור, וריאציות פערים פערים מתגלגל, וגורם קפיצה שונה לאזורים שונים כדי להתכווץ או להרחיב בקצבים שונים.

פרדוקסים מרכזיים והשפעותיהם

מהירות הרולינג

מהירות הרולינג משפיעה ישירות על קצב הזן ואת החום שנוצר על ידי עיוות.במהירויות גבוהות יותר, המתכת מתפרסמת מהר יותר, אשר יכול להגדיל את הטמפרטורה פער רול בשל חימום adiabatic. עלייה הטמפרטורה הזו יוצרת ⁇ תרמיים תלולים כאשר גיליון יורד את הגלולים ומתחיל להתקרר באוויר.הקירור לא חד-משמעי מוביל לעשרות מתחים על פני השטח ורטיבית במהירויות גבוהות יותר של לחץ על גביית, אשר מסייע יותר של לחץ כבד יותר, בנוסף ללחץ מתחים, מגביר יותר, אשר מגביר יותר, מגביר את הלחץ הכבד.

טמפרטורה הרולינג

ניתן לבצע את הטמפרטורות גבוהות (הגלגלה חמה) או בטמפרטורת החדר (גלגל קר) חם מתגלגל מבוצע מעל טמפרטורת ההסתה של המתכת. בטמפרטורות אלה, התאוששות דינמיות ותיקון מחדש של מתח מצטבר ללא הרף, וכתוצאה מכך רמות שאריות נמוכות סופיות נמוכות של שאריות סופיות (אך, קירור מאוחר יותר מטמפרטורת הסיום לטמפרטורה מציגה מתח תרמי חדש, אם קירור אינו אחיד, יכול להתרחש עיוותים משמעותיים, עלול להתרחש על פני השטח התחתון, או לגרום להפחתה מהירה יותר, אם יש צורך לחץ חם יותר, או לחץ דם קר, אם יש צורך).

כוח רול ולחץ

הכוח המופעל על ידי רולס הוא אחד הפרמטרים הישירים ביותר המשפיעים על הלחץ השוני.כוחות רול גבוהים להוביל לעיוות פלסטיק גדול יותר וקיצוני יותר דרך הייקרות.זה יכול ליצור ⁇ בולטת בלחץ השוכן, עם לחץ רבנים גבוה על פני השטח של גיליון ומתח דחוס באמצע הדחיסה.בנוסף, כוח רול מופרז יכול לגרום לכבס של רולס המרומים עצמם, וכתוצאה מכך מתחים מתקדמים או הפעלת לחץ על פני השטח.

רול גאפ ו-Cickness Reduction

פער רול קובע את עובי גיליון הסופי, ואת כמות ההפחתה לכל מעבר הוא פרמטר קריטי. a יחיד הפחתה כבדה (הפחתת מעבר גדול) גורם יותר מתח פלסטיק חמור ומתחים שאריות גבוה יותר מאשר סדרה של הפחתות קטנות יותר.יחס ההפחתה משפיע גם על יחס האספקט של אזור הדהפורציה.אם האזור הוא קצר מדי יחסית לעובי, הדה עשוי לא לחדור באופן אחיד, המוביל למתחים מאוחר יותר עם להקות בקרה בינונית.

פרידה ו Lubrication

פריצה בין רולס לבין משטח גיליון שולט מדגישים החרפה מועבר לחומר. בהיעדר סיכה נאותה, חיכוך גבוה מגביר את פני השטח, אשר יכול לייצר מתחים ימיים ליד פני השטח ולגרום מיקרו-קכונים.conversely, חיכוך נמוך מאוד (למשל, שימוש ב lubricants מבוסס שמן) מפחיתה את המריבה אבל עלול להוביל להחליק ובקרת חום נמוכה לעתים קרובות.

מגניב וסידור

לאחר שהגיליון יוצא מהגלגלים, קירור מבוקר חיוני לניהול מתח תרמי.בגלגול חם, קירור לחות או וילונות מים משמשים כדי להפחית את הטמפרטורה אחידה. Aסימטרי קירור (למעלה לעומת למטה) יכול לגרום לגיליון לסולסל.הקצב הקירור משפיע גם על שינויים בשלב בפלדות: קירור מהיר יכול ליצור מרטן, אשר מציג מתחים גדולים המושרה על ידי קור, חום שנוצר במהלך קירור יכול להיות מופעל על ידי מערכות קירור חיצוני או קירור.

תכונות ומודלים

התנהגות בלחץ ב-Rol Gap

האבולוציה של מתח חיוורי בגלגול ניתן לתאר באמצעות הרעיון של עיוות elastoplastic. as the גיליון נכנס פער רול, הוא עובר דחיסה גמישה ואחריו תשואות פלסטיק.ההתפלגות הלחץ לאורך קשת מגע הוא לא חד-מיניפור, שיא ליד הנקודה נייטרלית שבו גיליון וגל מהירויות הם שווים.לאחר הנקודה הניטרלית, ההתנסויות האלסטיות כמו פערי היציאה זה יכול להיות מקיף על ידי מדד חומרים.

יחסים אמפיריים

מספר מחקרים אמפיריים תואמים פרמטרים מתגלגלים עם גודל מתח חיוורי. עבור גליונות פלדה פחמן נמוך, ירידה גבוהה יותר לעבור (מעל 30%) בדרך כלל מגביר את הלחץ הרב-שנתי המקסימלי על ידי 30-50% בהשוואה לירידה של 10%.הפחתת הטמפרטורה המתגלגלת מ-800 מעלות צלזיוס ל- 1000 מעלות צלזיוס יכול להפחית את הלחץ השוני עד 60% בגלגול חם, אבל העיוות המלווה מ- un-uniform חייב להיות בעל השפעה באופן עצמאי על פני השטח.

אסטרטגיות למינימום של מתח סובסידי ומשמעת

מעבדים Simulation ו- Digital Twins

(למשל, LS-DYNA, Abaqus, Simufact) מאפשר למהנדסים לדמות את תהליך הגלגול והלחצים הזמניים לפני חיתוך כל מתכת.על ידי מודל הפער, תנאי גבול תרמיים ונכסים חומריים, ניתן לייעל פרמטרים כגון לוח זמנים של הפחתה, דפוס קירור, וחילוץ כוחות.

טיפול קולי וטיפול בבטיחות

אחת הדרכים היעילות ביותר להפחית את הלחץ הטמון ליישם טיפול חום לאחר ההרשמה, כגון לחץ-relief annealing. עבור סדינים קר, חימום לטמפרטורה ממש מתחת לנקודת ההחזר (למשל, 600-700 מעלות צלזיוס עבור פחמן) מאפשר פירוק לריחות לאחור וליצור מתחים כדי להירגע.

מספר פסים וIntermediate Annealing

ניתוק ההפחתה הכוללת במספר עוברים, עם עצירות הדדית במידת הצורך, מונע הצטברות של זנים מפלסטיק גדולים.בגלגול קר של ⁇ סטרנגית גבוהה, לוח זמנים של 5-7 עובר עם הפחתות של 10-15% כל אחד הוא נפוץ.לאחר כל אחד עובר, את גיליון ניתן לנרח או להיות נתון ללחץ-relief aneal גישה זו גם עוזר לשלוט מרקם, אשר יכול להשפיע על עיוות ועיוות.

רול בנדינג ו-פרופיל בקרה

מטאטאים מודרניים מצוידים בעבודה מתגלגלים כי ליישם כוח מבוקר צווארי רול, שינוי פרופיל פער רול. חיובי bending (פעמי tvex) יכול לפצות על גל קצה, בעוד שפוף שלילי (פערי concave) מפחית את קבצק מרכזי.שלב מתגלגלת עם קירור סלקטיבית של רולס (הכתר הרמי) מספק שליטה טובה על ההפצה השלילית (הגלימה גבוהה) יכול להיות לחץ רחב יותר על פני הגמישות גבוהה עם לחץ רחב יותר.

אופטימיזציה

הבחירה של lubricant ואת שיטת היישום שלה יכול להפחית באופן משמעותי את הלחץ המושרה החיכוך.בגלגול קר, משקעים של שמן-in-in-water הם נפוצים; הריכוז שלהם, הטמפרטורה, וקצב זרימה חייב להיות אופטימיזציה.שימוש כמות מינימלית סיכה (MQL) המערכת יכולה גם להפחית את אפקט הקירור תוך שמירה על סרט דק. in חם, סיכה מבוססת מים הוא לעתים קרובות מוחל על גלילה כדי למנוע את הפחתת החיים תרמיים, זה יכול גם יכול גם להפחית את הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת התדירות.

מדד הלחץ הסובסידי ב-Roled Sheets

שיטות הרסניות

שיטת הציד של החור (ASTM E837) כוללת חיבור של מד זן ורודטה אל פני השטח של גיליון וקידוח חור קטן במרכז.הזנים המשוחררים משמשים כדי לחשב את הלחץ השגרה המקורי. שיטה זו מדויקת אך משאיר חור קטן, מה שהופך אותו מתאים לבדיקה מדגם.שלב וקידוד טכניקות לחתוך את גיליון לתוך פסים, ואת השטף של פסים רפיחים לעתים קרובות הם גורמים הרסניים.

שיטות לא הרסניות

X-ray diffraction (XRD) מודד את הזן lattice בשכבה פני השטח, נותן קריאה ישירה של מתח חי באזור ליד-surface.It הוא מהיר ויכול להיעשות inline for Quality control.שיטות אולטרה סאונד מסתמכות על השינוי במהירות גל עקב לחץ (אפקט אקסטיסטי) ויכול לחדור את עובי המלא, המציע מידע עמוק-resoled עם זאת, מדידות קוליות דורשות שימושיות עבור לחץ חיצוני, אך הוא דורשות שימושיות.

מחקרים ויישומים

פאנלים של גוף רכב

בייצור לוחות גוף חיצוניים עבור מכוניות, עיוות הוא דאגה גדולה כי כל נביעת משפיעה על מתאימים וסיום. פלדה גבוהה סטריבית (למשל, DP 600) משמשים יותר ויותר, אבל כוח התשואות הגבוה שלהם הופך אותם יותר נוטה למתח קפיצ'ר ומנוחה. על ידי שימוש בשילוב של מספר חולות, מבוקר, וגלגל, יצרנים מופחתים שיעור הדחייה מ-5% ל- 0.5% יותר ויותר נמוך יותר ויותר של שליטה אוטומטית.

אלומיניום אווירי Alloys

אלומיניום 2024 ו 7075 סניפי לעור מטוסים חייב להיות מאוד מתח מקומי נמוך כדי להימנע עיוות במהלך machining. Premium שטוחness (הסובלנות של ±0.05 מ"מ) מושג באמצעות גלגול קר עם מתח קצר לאחר מתגלגלת הלחץ.הניתוח מתיחה (בדרך כלל 1–3% אירווינג קבוע) מפיץ מחדש מתחים ועומק את גיליון זה הוא מתוחה לאחר מכן כדי למזער את המהירות הראשונית של המדינה.

פלדה ללא ספק עבור Appliances

גלידות פלדה ללא סטטינים המשמשים מכשירי מטבח דורשים משיכה בהירה, דמוית מראה וכבדות מינימלית. קר מתגלגל עם רולים מלוטשים מאוד ואופטימיזציה של סיכה (שמן דיוק) מייצרת משטח מתח נמוך. עובר מזג סופי (0.5-2% ירידה) עם פער רול קטן ומהירות נמוכה עוזר לבודד את גיליון ללא הוספת מתח כבד.

מסקנה

ההשפעה של פרמטרים מתגלגלים על מתח חיוור ועיוות בגליונות מתכת היא נושא רב פנים כי נוגע על חומרים מדע, טריבולוגיה, העברה חום ומכניקה מבנית. על ידי הבנת ההשפעות של מהירות מתגלגל, טמפרטורה, כוח רול, צמצום, חיכוך, קירור, מהנדסים יכולים לעצב לוחות זמנים מתגלגלים לייצר סדינים עם השלמות המכנית הרצויה ויציבות הממדית.

(ב) עיין ב[[המאה ה-1]] ב[[1924]], ב[[1924]], ב[[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] ב[[1924]]