Скорость прокатки порошковых сталей   

   Прокатка порошків і прокатка компактних металів мають і загальні й відмітні риси. Головне розходження полягає у швидкості прокатки. Швидкість прокатки суцільних металів може досягати 600 м/хв; для порошків вона не перевищує 3 м/хв. Такі низькі швидкості сильно впливають на економічність процесу. Економічність прокатки порошків заснована на можливості меншого числа проходів і проміжних відпалів, чим при прокатці литого металу. Це особливо справедливо для легко наклепуваних металів. Однак можливість зниження за цей рахунок кількості одиниць устаткування (і витрат) представляється малоймовірним, якщо врахувати, що швидкості прокатки в 100 разів менше.

   Тому важливо досліджувати фактори, що обмежують швидкість прокатки. У властиво процесі прокатки таким фактором є швидкість подачі порошку у валки. Для валків діаметром 20 см Еванс і Сміт не змогли домогтися швидкості стрічки більше 15 м/хв (подача порошку під дією власної ваги). При більше високих швидкостях порошок проходить через валки, не спресовуючись. Швидкість прокатки можна підвищити, використовуючи порошки з дуже гарною плинністю. Швидкість прокатки обмежена також швидкістю видалення повітря з порошку. Як показали результати кінозйомки, порошок над валками постійно вирує. Підраховано, що при прокатці 900 г/хв нікелевого порошку з насипною вагою 1 г/см3 при швидкості 2,4 м/хв повинне виділятися не менш 1000 мол повітря в 1 хв. Цікаві результати отримані при заміні повітря аргоном, азотом, двоокисом вуглецю або воднем. При постійній висоті шаруючи порошку й швидкості прокатки 2,4 м/хв отримані стрічки товщиною 0,31, 0,43, 0,48 і 0,61 мм відповідно. Приблизно можна прийняти ці значення обернено пропорційної в’язкості цих газів. Заміняючи повітря на водень, домагаються збільшення товщини стрічки у два рази через легкість виділення водню.

   Однак навіть для порошків з дуже гарною плинністю й при використанні водню максимально досяжні швидкості все-таки дуже низькі. Прокатка у вакуумі, при якій вплив виділення газів повністю знищується, являє собою важку, але все-таки технічно розв’язну проблему. Попереднє брикетування порошку також усуває труднощі, викликувані виділенням повітря й подачею порошку у валки. Однак не ясно, який метод дозволить попередньо брикетувати порошок швидше й дешевше, ніж прокатка. Примусова подача порошку, наприклад, за допомогою нескінченного гвинта не розв’язує проблему виділення повітря. Можливе застосування пропелерів, що подають порошок з великою швидкістю у валки. Але повний виграш і в цьому випадку можливий тільки при застосуванні вакууму.

   Швидкість спікання прокатаної стрічки також визначається багатьма факторами. Насамперед це необхідність підтримки стрічки при проході через піч. Для електричних печей з роликовим подом температура обмежується 1150°. Якщо припустити, що нагрівання стрічки, що рухається, здійснюється за рахунок радіації при швидкості 1000° в 1 сек, то й у цьому випадку малоймовірно, що швидкість просування стрічок товщиною більше 2,5 мм буде вище 3 мм/хв при довжині гарячої зони печі в 12 м. Можливо, звичайно, застосування більше швидкого індукційного нагрівання або пряме пропущення струму через стрічку між двома парами валків, що прокочують. Однак широка тонка стрічка — не краща форма для індукційного нагрівання, а матеріал зі змінною й, можливо, нерівномірною пористістю — не найкращий для прямого нагрівання струмом. Крім того, необхідно зважати на можливість розриву стрічки або раптової зупинки валків. При такому способі нагрівання дуже важко уникнути оплавлення стрічки.

   Імовірно, найвищі швидкості можна одержати при гарячій прокатці стрічки, використовуючи дуже довгі печі для спікання, що працюють нижче температури плавлення металу. У всіх наведених міркуваннях нічого не сказано про процеси дифузії й сплавоутворення. Для одержання максимального виходу готової продукції при даних капіталовкладеннях необхідно, щоб процеси, що вимагають відпалу протягом декількох годин або мінут, проводилися зі стрічкою в рулонах. Тут теж є ряд труднощів.

Похожие записи:
  • Скорость прокатки порошковых сталей (часть 2)
  • Скорость прокатки порошковых сталей (часть 3)
  • Спекание прокатанного порошка (часть 1)
  • Спекание прокатанного порошка (часть 2)
  • Прокатка порошковых металлов (часть 6)
  •