В современном приборостроении, микроэлектронике и авиакосмической отрасли требования к геометрическим параметрам и качеству поверхности металлопродукции возрастают с каждым годом. Если горячая прокатка решает задачи первичного формообразования, то холодная прокатка — это финишная технология, где на первый план выходит абсолютная точность размеров и строгий контроль физико-механических свойств.
Холодной прокаткой называют пластическое деформирование металла при температуре ниже температуры его рекристаллизации. В отличие от горячего передела, в этом процессе полностью отсутствует диффузионное движение атомов.
Упрочнение материала происходит исключительно за счет наклепа (нагортовки) — механического искажения кристаллической решетки, накопления дислокаций и дробления зеренной структуры.
С практической точки зрения это означает, что каждый проход полосы между валками требует строгого физико-математического расчета:
Давление на валки в процессе деформации достигает сотен тонн.
Упругая деформация самой клети, станин и рабочих валков вносит существенные коррективы в конечный калибр ленты.
Для компенсации этих факторов АСУ ТП стана в реальном времени управляет не только межвалковым зазором, но и скоростью прокатки, противоизгибом валков, натяжением полосы и подачей СОЖ.
Ключевая особенность холодной прокатки заключается в нелинейной зависимости усилия от степени обжатия. На первых проходах, когда металл находится в пластичном состоянии, допускаются относительные обжатия до 10–15%. Однако по мере накопления дислокаций предел текучести сплава резко возрастает, и каждый последующий микрон обжатия дается ценой экспоненциального роста нагрузки на оборудование.
Для прецизионных сплавов и сталей, используемых в ответственных узлах, жесткость допусков по толщине по всей длине рулона может составлять ±0,005 мм (5 мкм) и жестче.
В холодной прокатке технологическая смазка перестает быть вспомогательным материалом и превращается в активный инструмент управления процессом. Она решает три фундаментальные задачи:
Снижение коэффициента трения в очаге деформации, предотвращающее налипание металла на валки.
Интенсивный отвод тепла, выделяющегося при пластической деформации и трении.
Обеспечение гидродинамического режима, при котором рабочие валки фактически «всплывают» на тончайшем слое масляной пленки.
При увеличении скорости прокатки режим трения переходит из граничного в гидродинамический. Это снижает удельные энергозатраты, но повышает риск возникновения автоколебаний и вибраций стана. По этой причине скорость и величина обжатия подбираются как единый технологический параметр.
Обратная сторона высокой точности и прочности при наклепе — существенное падение пластичности металла и возрастание внутренних микронапряжений. Для большинства сплавов требуется промежуточная или финишная рекристаллизационная термическая обработка.
Петербургский завод прецизионных сплавов (ПЗПС) располагает оборудованием для отжига в защитной атмосфере. Это исключает процессы окисления, предотвращает образование окалины и сохраняет чистоту поверхности проката.
Холодная прокатка на Петербургском заводе прецизионных сплавов — это строго управляемое изменение кристаллической структуры металла. Каждый микрон толщины здесь — результат баланса между давлением, трением, температурой и скоростью.
Именно понимание физики этих процессов позволяет ПЗПС выпускать прокат, который идеально встраивается в навигационные системы, медицинский инструмент, датчиковую аппаратуру и высокочастотную электронику.
На мощностях завода осуществляется производство высококачественной холоднокатаной ленты из следующих групп материалов:
Магнитно-мягкие прецизионные сплавы: 49К2ФА, 27КХ, 50Н, 50НП, 79НМ, 81НМА;
Прецизионные сплавы для упругих элементов: 40КХНМ, 36НХТЮ, 17ХНГТ;
Сплавы с регламентированным ТКЛР: 29НК (ковар), 36Н (инвар), 42Н;
Сплавы с высоким электрическим сопротивлением: Х15Ю5, Х23Ю5, Х23Ю5Т, Х15Н60, Х20Н80;
Коррозионностойкие стали: 12Х18Н9, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М3Т;
Жаропрочные стали и сплавы: 20Х13, ХН78Т.
Чтобы получить консультацию, согласовать индивидуальное ТЗ или оформить заказ на партию холоднокатаной ленты, свяжитесь со специалистами коммерческого отдела ПЗПС по телефону: +7 812 740-76-87.
