Орамдар негізгі құрал болып табылады, олардың өнімділігі прокаттың өнімділігіне және өнім сапасына әсер етеді. Рулонды тұтыну прокат өнімдерінің өзіндік құнының құрамдас бөлігі болып табылады. Орамдардың сапасы да өте маңызды. Прокат өндірісіне үздіксіз және шексіз прокат стандарын енгізу жағдайында орамдардың эксплуатациялық сипаттамаларын және ең алдымен олардың ұзақ мерзімділігін жақсарту мәселесінің өзектілігі үнемі артып келеді.
Ыстық илемдеу стандарының орамдарының жұмыс жағдайларына және оларға қойылатын талаптарға сүйене отырып, ең алдымен, жоғары температура мен қысымда жұмыс қабатының ұзындығы мен тереңдігі бойынша жоғары тозуға төзімділігін ажыратуға болады; прокаттың тартылу бұрыштарының жоғарылауы; статикалық беріктік (сынуға қарсылық); жұмыс диаметрінің тұрақтылығы; калибрлердің бетінің тазалығы; өңдеу дәлдігі және басқалары.
Дөрекі стендтердің орамдары әдетте соғылған болаттан жасалады. Алдын ала өңдеу және өңдеу (тозуға төзімділігі жоғары, прокаттың жоғары дәлдігін алу үшін) – шойын (легирленген) орамдары.
Орамдардың негізгі эксплуатациялық қасиеттеріне орам материалының қаттылық, иілгіштік, кедір-бұдырлық, соққыға төзімділік, созылу беріктігі және т.б. сияқты механикалық қасиеттерін тиісті реттеу арқылы қол жеткізіледі. Қазіргі уақытта шойын және болат орамдары ыстықтай прокаттау үшін қолданылады. қара және түсті металдар, шойын орамдары елдегі жалпы прокат өндірісінің 65% құрайды.
Осылайша, орамдардың материалы оңтайландырушы фактор ретінде әрекет ете алады.
Тозуға төзімділікті арттырудың тиімді шараларының қатарында орамдар сапасының ең маңызды операциялық сипаттамасы болып табылатын олардың бетінің қаттылығының жоғарылауы және шиыршық болаттардағы көміртегі мен хром мөлшерінің жоғарылауы болып табылады.
Дегенмен, шиыршықтардың қаттылығының жоғарылауы және болаттағы көміртегі мөлшерінің жоғарылауы сынуға төзімділікке теріс әсер ететіні анықталды.
Болат орамдары материалының химиялық құрамы олардың қызмет көрсету қасиеттеріне екіұшты әсер етеді. Сонымен, көміртегі мөлшерінің жоғарылауымен орамдардың тозуға төзімділігі артады. Мысалы, 0,6 – 0,8% С оның құрылымында тозуға төзімділігі төмен ферриттің төмендеуіне байланысты металдың тозуға төзімділігін арттырады; болаттағы көміртегі құрамының одан әрі артуы артық карбидтердің түзілуін тудырады, бұл орамдардың тозуға төзімділігін арттырумен қатар, прокаттың бетінің сапасын жақсартады. 0,5 &ndash мөлшерінде марганец; 0,9% жақсы тотықсыздандырғыш бола отырып, болатты металл емес қосындылардан тазартуға көмектеседі және оларға сфералық пішін береді. Сонымен бірге ол болаттың беріктігін арттыра отырып, ферритті қорытады. 1,4 – 2,2% Mn, сондай-ақ қалыпқа келтіру кезінде болатты өте салқындату есебінен орамдарды термиялық өңдеуге қолайлы әсер етеді. 0,25-тен 0,60%-ға дейінгі Si мөлшері болаттың тотықсыздануына ықпал етеді, ал оның мөлшері 0,8 &ndash дейін ұлғайған кезде; Ферриттің 1,2% легірленуі жүреді, бұл металдың беріктігін арттырады. Легирлеуші элементтер (Ni, Cr, Mo және т.б.) модификациялауға, ұсақ түйіршікті және дисперсті құрылым алуға, болаттың құрылымдық бөліктерін нығайтуға және оның термиялық өңдеуін жақсартуға ықпал етеді.
Домалау орамдарының тозуы көп жағдайда олардың құрылымы мен химиялық құрамына байланысты. Болат орамдарды пайдаланған кезде гиперевтектоидты орамдар ең үлкен тозуға төзімділікке ие; олар қаттылығы бірдей эвтектоидты орамдарға қарағанда 2-3 есе баяу тозады. Тозуға төзімділік неғұрлым жоғары болса, эвтектоидтық орамдардың дисперсиялық құрылымы соғұрлым көп және гиперевтектоидтық орамдардағы артық карбидтердің мөлшері соғұрлым көп болады.
Химиялық құрамы эвтектоидты және гиперевтектоидты орамдардың жұмыс бетінің бұзылу механизмі әртүрлі.
Эвтектоидтар класының орамдары жоғары созылғыштық пен қаттылыққа ие. Олардың айтарлықтай біркелкі еместігімен сипатталатын тозуы калибрлердің жұмыс бетінің ең жұқа қабаттарының ығысуы түрінде болады. Нәтижесінде орамдардың тегіс беті бұзылады, онда бірте-бірте көлемі ұлғая отырып, ойықтар мен шығыңқылардың ауыспалы қатары пайда болады.
Құрылымында артық карбидтерден тұратын гиперевтектоидты орамдардың тозу механизмі илемдеу кезінде жұмыс бетінің ең ұсақ бөлшектерінің біркелкі жаңқалануынан тұрады. Мұндай орамдар илектеу кезінде біркелкі тозады және орамдардың бүкіл жұмыс кезеңінде жеткілікті тегіс бетті сақтайды.
Шойын орамдарының жұмыс бетінің бұзылуының сипаты біршама ерекшеленеді. Жүргізілген бақылаулар көрсеткендей, жартылай қатты шойын орамдарының калибрлерінің бетін бұзу кезінде екі дәйекті кезеңді атап өтуге болады: нүктелік тозу кезеңі (орамдарды қайта өңдегеннен кейін), бетінің жеке микроаумақтары ғана. шиыршық бөшкесі қиыршықтауға ұшырап, орамның бүкіл жұмыс беті қарқынды бұзылу кезеңіне ұшырайды.
Дақ тозу бастапқыда орамның бетіне бос графит шығатын жерлерде пайда болады, содан кейін графит қосындыларымен әлсіреген перлит өрісінде дамиды.
Прокаттың мөлшері артқан сайын жойылған микросайттардың саны үздіксіз артады. Олар орамның жұмыс бетіне таралады (тозудың екінші кезеңі) және бүкіл секцияларды, содан кейін калибрдің бүкіл жұмыс өрісін жабады; осылайша орамдардың және дайын өнімдердің беткі сапасын нашарлатады.
Прокат орамдарының механикалық тозуын тездететін факторлардың қатарында металдағы ішкі трансформациялар, кристалдық торда әлсіз аймақтардың болуы, әртүрлі ақаулар, кейбір жағдайларда кристалдық түйіспелер бар. Деформация процесінде бұл босаңсулар уақыт өте келе көлемі ұлғаятын микрожарықтар мен микрожарықтар ядролары болып табылады. Басталғаннан кейін деформация күштері әрекет ете берсе, бұзылу жалғасады.
Домалау орамдарының кедергісінің күрт артуына олардың жұмыс қабатының қаттылығын арттыру арқылы қол жеткізуге болады. Орамдардың қаттылығы және олардың кедергісі неғұрлым жоғары болса, ауыстырып тиеу арасындағы кезеңде металды көп мөлшерде илемдеуге болады. Болат орамдарының тозуға төзімділігі неғұрлым жоғары болса, соғұрлым металл негіздегі құрылымдық бос феррит аз және соғұрлым артық карбидтер болады. Карбид қосындыларының жалпы беті неғұрлым үлкен болса, түйіршіктер мен карбид бөлшектері соғұрлым майда болады, орамдардың қаттылығы және олардың тозуға төзімділігі соғұрлым жоғары болады.
Шойын салқындатылған орамдардың тозуға төзімділігі перлит-графит және перлит-цементит-графит құрылымы бар орамдардың жұмыс қабатындағы металл емес қосындылардың мөлшеріне, графит қосындыларының мөлшері мен пішініне, дисперсия дәрежесіне байланысты. металл негізі және артық карбидтердің мөлшері.
Жоғары операциялық сапалар графит қосындылары сфералық болып табылатын орамдарға тән. Мұндай орамдардың жоғары тозуға төзімділігі жұмыс кезінде металл негізіне аз зиян келтіретін графит пішінімен түсіндіріледі. Сонымен қатар, базаның өзі жоғары беріктігіне байланысты аз ыдырайды.
Сфероидты графитті шойынның тозуға төзімділігі беті қаттылығы жоғары болаттарға қарағанда жоғары. Графиттің пластинкалы түрін сұр шойыннан жасалған илемдеу орамдарының сфералық кедергісіне ауыстырған кезде ол 30-40%-ға артады, өйткені калибрлердің қызуы мен тозуы азаяды.
Профильді қалыптарға құйылған орамдар жоғары қызмет көрсету қасиеттерімен сипатталады. Мұндай орамдардың қаттылығы жоғары (иықта 380-440 HB), олар тозуға төзімділігінің жоғарылауымен (әдеттегіден 2-3 есе көп) бөшкенің бетінде ғана емес, сонымен қатар кесу тереңдігінде де ерекшеленеді. орамға.
Құрамында фосфоры аз, магнийден, әсіресе аз легирленген шойыннан жасалған шойын орамдарын пайдалану перспективалы.
Төмен фосфорлы шойыннан жасалған орамдар қарапайым шойыннан жасалған орамдарға қарағанда жоғары механикалық қасиеттерімен (беріктік, ұзарту, соққыға төзімділік, қарсылық) ерекшеленеді. Олар әдеттегіден 30-50% күшті, ал қарсылық 3 есе дерлік жоғары. Тозуға, сынуға және сынуға төзімділіктің жоғарылауына фосфорды азайту арқылы қол жеткізіледі, оның мөлшері 0,06-0,10% құрайды. Орамдардың микроқұрылымында фосфордың төмен мөлшерімен фосфидтер (орамды темір құрылымының сынғыш компоненттері) дерлік жоқ, ал сұр аймақта ферриттің көп мөлшері бар.
Құрамында 0,10%-дан астам фосфор бар шойында түзілетін орамдардың микроқұрылымында сынғыш компоненттердің болмауы өзек беріктігінің артуына, салқындатылған жұмыс қабатының тұтқырлығы мен тозуға төзімділігінің артуына ықпал етеді.
Төмен фосфорлы шойыннан жасалған орамдардың кемшілігі салқындатылған және сұр аймақтардың қаттылығының төмендеуі болып табылады. Фосфордың (арнайы шараларсыз) 0,1%-ға төмендеуі орамдардың жұмыс бетінің қаттылығының 8-10 Brinell бірлікке төмендеуіне әкеледі.
Орамдардың тозуға және сынуға төзімділігін арттырудың прогрессивті құралы металды легірлеу болып табылады. Шойында легирленген элементтердің тозуға оң әсері көбінесе олардың механикалық қасиеттеріне әсерінен басым болатыны байқалды. Легірлеуші элементтер дәннің тазартылуына ықпал етеді, графиттің пішінін, металл құрылымын өзгертеді Домалау орамдарының тозуға және сынуға төзімділігін арттырудың прогрессивті құралы металды легірлеу болып табылады. Шойында легирленген элементтердің тозуға оң әсері көбінесе олардың механикалық қасиеттеріне әсерінен басым болатыны байқалды. Легірлеуші элементтер дәннің тазартылуына ықпал етеді, графиттің пішінін, металл негізінің құрылымын, карбидтердің құрамы мен құрылымын өзгертеді, термиялық өңдеудің тиімділігін арттырады, орамдарға беріктік, қаттылық және беріктік береді. Шойынды хроммен, ванадиймен, молибденмен, никельмен және бормен легирлеу беттің қаттылығының артуына ықпал етеді.