je přednostně určena k optimalizačním simulacím podmínek teplotně řízeného válcování a ochlazování tyčí kruhového průřezu i ke studiu procesů intenzivního tváření za tepla. Umožňuje válcovat vratně na hladkých válcích o průměru až 350 mm, nebo vratně či spojitě na válcích s kalibrací plochý ovál-kruh, resp. kosočtverec-čtverec. V současnosti nejvíce využívané sady válců předválcovací vratné stolice umožňují vyválcovat tyč kruhového průřezu min. 15,8 mm z nápichu max. 55 mm, nebo tyč čtvercového průřezu 14x14 mm z nápichu max. 45x45 mm nebo 50 mm. Nejmenší naválcovatelný průměr tyče je 7,9 mm. Byl vyvinut postup umožňující při kombinovaném použití hladké i kalibrované části válců dosáhnout minimálního požadovaného stupně protváření 8 u odřezku o příčném průřezu 84x84 mm, odebraného z plynule litého polotovaru (za účelem následného provedení Jominyho zkoušku prokalitelnosti dle ASTM). Spojité hotovní pořadí s uspořádáním čtyř stolic horizontál/vertikál vychází z nápichu 20 mm až 6,4 mm a je určeno pro válcování tyčí 12,3 mm až 4,2 mm při nejvyšší válcovací rychlosti 2,5 m/s. Využívá zejména produkty z předválcovací stolice, rozměrově sladěné s požadavky hotovního pořadí. Intenzivní vysokorychlostní válcování bylo využito např. ke zhutňování kovových prášků napěchovaných do ocelových trubek. Hotový vývalek lze bezprostředně zakalit do vody, nebo ochlazovat volně na vzduchu, zrychleně tlakovou vodou (s regulovatelnou intenzitou), či v případě kratších odřezků zpomaleně ochlazovat v žíhacích pecích, umožňujících i běžné postupy tepelného zpracování a zušlechťování. Oproti většinou nevelkým plastometrickým vzorkům jsou laboratorní vývalky díky svému tvaru, rozměrům a homogenitě deformace i struktury vhodnější pro běžné postupy zkoumání mechanických vlastností a rovněž pro různé analýzy mikrostruktury materiálu po jeho teplotně řízeném válcování a ochlazování (viz např. vliv doválcovací teploty a způsobu ochlazování na velikost zrna nebo na pevnost čtyřmi průchody spojitě vyválcované tyče 12,3 mm z nízkouhlíkové oceli). Kontakt: prof. Ivo SCHINDLER, VŠB Technická univerzita Ostrava, FMMI, Regionální materiálově technologické výzkumné centrum 17. listopadu 15, 708 33 Ostrava E-mail: ivo.schindler@vsb.cz Tel.: +420 596 995 215
V současné době je možno válcovat vratně na hladkých válcích průměru až 350 mm, nebo v kombinaci vratného a spojitého procesu válcovat tyče kruhového průřezu. Pece pro ohřev: Hlavní plynová s max. teplotou 1300 C a několik stabilních či mobilních elektrických (většinou max. 1200 C, jedna superkanthalová pec max. 1800 C) pro ohřev materiálu před válcováním nebo pro mezioperační ohřev, resp. (i v kombinaci s kalicí vanou vybavenou oběhovým čerpadlem) pro tepelné zpracování či řízené zpomalené ochlazování odstřižků vývalků. Předválcovací vratná stolice: První sada válců předválcovací stolice umožňuje vyválcovat kulatinu 15,8 mm z nápichu kulatiny 55 mm. Druhá sada válců umožňuje vyválcovat kulatinu 7,9 mm z nápichu kulatiny 26 mm. Kalibrační řada je v obou případech plochý ovál-kruh (viz kalibrační nastavení). Pro vratnou stolici se připravuje další sada válců s kalibrací kosočtverec-čtverec: Spojité hotovní pořadí s uspořádáním stolic H-V-H-V střídá plochý ovál a kruh druhá a čtvrtá stolice má následující kruhové kalibry v mm: nápich: Ø 20,0 Ø 15,8 Ø 12,3 Ø 9,8 Ø 7,9 Ø 6,4 2. stolice Ø 15,8 Ø 12,3 Ø 9,8 Ø 7,9 Ø 6,4 Ø 5,1 4. stolice Ø 12,3 Ø 9,8 Ø 7,9 Ø 6,4 Ø 5,1 Ø 4,2 Nejvyšší rychlost válcování je cca 2,5 m/s, nastavitelná mezistolicová vzdálenost min. 1,0 m. Za spojitým pořadím je možno materiál ochlazovat volně na vzduchu, zrychleně (s regulovatelnou intenzitou) tlakovou vodou, zpomaleně v žíhacích pecích (jen odstřižky), nebo nasměrovat vývalek přímo do kalicí vany. Povrchová teplota je měřena jedním přenosným pyrometrem (rozsah 200 1400 C) a čtyřmi přemístitelnými teplotními skenery vysokorychlostního typu (rozsahy 600 1400 C, 400 1200 C, resp. 300 1000 C). Povrchové teploty stejně jako další měřené veličiny (teplota v pecích, výška válcovací mezery, rychlosti otáčení válců, válcovací síly a momenty, aj.) jsou průběžně registrovány řídicím počítačem. ivo.schindler@vsb.cz MATERIÁLOVÝ A METALURGICKÝ VÝZKUM s.r.o. 1
Kalibrační nastavení při válcování kruhových tyčí (max. nápich průměr 55 mm) 2
Vratná stolice s teplotním skenerem (nahoře) a elektrickými nůžkami (vzadu) Válcování kulatiny na vratné stolici 3
Válcovací stolice spojitého hotovního pořadí Chladicí úsek za 4. stolicí hotovního pořadí (bez konzol s teplotními skenery) 4