วิธีการกำหนดรีดร้อน

การรีดร้อนเป็นกระบวนการโลหะการที่โลหะได้รับความร้อนสูงกว่าอุณหภูมิการตกผลึกใหม่เพื่อทำให้เกิดการเสียรูปทางพลาสติกในการทำงานหรือการรีด

กระบวนการนี้ใช้เพื่อสร้างรูปร่างที่มีมิติทางเรขาคณิตและคุณสมบัติของวัสดุที่ต้องการ โดยที่ยังคงปริมาณโลหะเท่าเดิม โลหะร้อนจะถูกส่งผ่านระหว่างสองม้วนเพื่อทำให้เรียบ ยาวขึ้น ลดพื้นที่หน้าตัด และรับความหนาสม่ำเสมอ เหล็กแผ่นรีดร้อนเป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้กันทั่วไปในกระบวนการรีดร้อน และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมโลหะ ไม่ว่าจะเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายหรือเป็นวัตถุดิบสำหรับการดำเนินงานในภายหลัง

โครงสร้างเกรนเริ่มต้นที่ไม่สม่ำเสมอของโลหะประกอบด้วยเกรนเรียงเป็นแนวขนาดใหญ่ที่กำลังเติบโตในทิศทางของการแข็งตัว โดยปกติแล้วจะเปราะและมีขอบเกรนอ่อนๆ และอาจมีข้อบกพร่อง เช่น ช่องการหดตัว ความพรุนที่เกิดจากก๊าซ และวัสดุแปลกปลอม เช่น ออกไซด์ของโลหะ การรีดร้อนจะทำลายโครงสร้างเกรนและทำลายขอบเขต ทำให้เกิดโครงสร้างใหม่ที่มีขอบเขตแข็งแรงและมีโครงสร้างเกรนที่สม่ำเสมอ

การกลิ้งของโลหะที่อยู่เหนืออุณหภูมิการตกผลึกซ้ำเรียกว่าการรีดร้อน อุณหภูมิที่เกิดเม็ดใหม่ขึ้นในโลหะเรียกว่าอุณหภูมิการตกผลึกใหม่ อุณหภูมินี้ไม่ควรสูงเกินไป มิฉะนั้นโลหะจะไหม้และไม่เหมาะกับการใช้งาน

กระบวนการผลิตท่อเหล็กไร้ตะเข็บรีดร้อน

โดยทั่วไปแล้วท่อเหล็กไม่มีตะเข็บรีดร้อนจะผลิตในโรงงานรีดอัตโนมัติ หลังจากการตรวจสอบและกำจัดข้อบกพร่องที่พื้นผิวแล้ว ช่องว่างของท่อที่เป็นของแข็งจะถูกตัดเป็นความยาวที่ต้องการ โดยให้อยู่ตรงกลางใบหน้าของปลายท่อที่มีรูพรุนของส่วนที่เป็นรู จากนั้นจึงส่งไปยังเตาให้ความร้อนเพื่อให้ความร้อน และเจาะรูบนเครื่องเจาะ

ในระหว่างการหมุนอย่างต่อเนื่องและความก้าวหน้าของการเจาะในเวลาเดียวกัน ภายใต้การกระทำของม้วนและปลั๊ก ช่องจะค่อย ๆ ก่อตัวขึ้นภายในหลอดเปล่า ซึ่งเรียกว่าหลอดเส้นเลือดฝอย แล้วส่งไปยังโรงสีกลิ้งอัตโนมัติเพื่อดำเนินการกลิ้งต่อไป สุดท้าย ความหนาของผนังของเครื่องทั้งหมดจะถูกหาค่าเฉลี่ย และเส้นผ่านศูนย์กลางจะถูกกำหนดขนาดโดยเครื่องปรับขนาดเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดเฉพาะ เป็นวิธีที่ค่อนข้างก้าวหน้าในการผลิตท่อเหล็กไร้ตะเข็บรีดร้อนด้วยเครื่องรีดท่อแบบต่อเนื่อง

กระบวนการผลิตท่อเหล็กไร้ตะเข็บรีดร้อนโดยทั่วไป ท่อเหล็กไร้ตะเข็บรีดร้อนมักผลิตในโรงงานรีดอัตโนมัติ หลังจากการตรวจสอบและกำจัดข้อบกพร่องที่พื้นผิวแล้ว ช่องว่างของท่อที่เป็นของแข็งจะถูกตัดเป็นความยาวที่ต้องการ โดยให้อยู่ตรงกลางใบหน้าของปลายท่อที่มีรูพรุนของส่วนที่เป็นรู จากนั้นจึงส่งไปยังเตาให้ความร้อนเพื่อให้ความร้อน และเจาะรูบนเครื่องเจาะ

ในระหว่างการหมุนอย่างต่อเนื่องและความก้าวหน้าของการเจาะในเวลาเดียวกัน ภายใต้การกระทำของม้วนและปลั๊ก ช่องจะค่อย ๆ ก่อตัวขึ้นภายในหลอดเปล่า ซึ่งเรียกว่าหลอดเส้นเลือดฝอย แล้วส่งไปยังโรงสีกลิ้งอัตโนมัติเพื่อดำเนินการกลิ้งต่อไป สุดท้าย ความหนาของผนังของเครื่องทั้งหมดจะถูกหาค่าเฉลี่ย และเส้นผ่านศูนย์กลางจะถูกกำหนดขนาดโดยเครื่องปรับขนาดเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดเฉพาะ เป็นวิธีที่ค่อนข้างก้าวหน้าในการผลิตท่อเหล็กไร้ตะเข็บรีดร้อนด้วยเครื่องรีดท่อแบบต่อเนื่อง

การรีดร้อนสัมพันธ์กับการรีดเย็น การรีดเย็นกำลังกลิ้งต่ำกว่าอุณหภูมิการตกผลึกใหม่ ในขณะที่การรีดร้อนกำลังกลิ้งอยู่เหนืออุณหภูมิการตกผลึกอีกครั้ง

ข้อดีของการรีดร้อน

มันสามารถทำลายโครงสร้างการหล่อของแท่งโลหะ ปรับแต่งเกรนของเหล็ก และกำจัดข้อบกพร่องของโครงสร้างจุลภาค เพื่อให้โครงสร้างเหล็กมีความหนาแน่นและคุณสมบัติทางกลจะดีขึ้น การปรับปรุงนี้เป็นไปตามทิศทางการหมุนเป็นหลัก เพื่อให้เหล็กไม่มีไอโซโทรปิกในระดับหนึ่งอีกต่อไป ฟองอากาศ รอยแตก และความพรุนที่เกิดขึ้นระหว่างการหล่อยังสามารถเชื่อมภายใต้การกระทำของอุณหภูมิและความดันสูง

ข้อเสียของการรีดร้อน

หลังจากการรีดร้อน การรวมที่ไม่ใช่โลหะ (ส่วนใหญ่เป็นซัลไฟด์และออกไซด์รวมถึงซิลิเกต) ภายในเหล็กจะถูกกดลงในแผ่นบาง ๆ และปรากฏการณ์ของการแตกตัว (ชั้น) เกิดขึ้น การหลุดลอกทำให้คุณสมบัติแรงดึงของเหล็กเสื่อมสภาพลงอย่างมากเมื่อผ่านความหนา และมีโอกาสเกิดการฉีกขาดระหว่างแผ่นเมื่อรอยเชื่อมหดตัว ความเครียดเฉพาะที่ที่เกิดจากการหดตัวของรอยเชื่อมมักจะถึงหลายเท่าของความเครียดจุดคราก ซึ่งมากกว่าความเครียดที่เกิดจากโหลด

ความเค้นตกค้างเนื่องจากการระบายความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอ ความเค้นตกค้างคือความเค้นของสภาวะสมดุลภายในตัวเองโดยไม่มีแรงภายนอก เหล็กแผ่นรีดร้อนของส่วนต่างๆ มีความเค้นตกค้างดังกล่าว โดยทั่วไป ยิ่งขนาดหน้าตัดของเหล็กหน้าตัดใหญ่เท่าใด ความเค้นตกค้างก็จะยิ่งมากขึ้น แม้ว่าความเค้นตกค้างจะสมดุลในตัวเอง แต่ก็ยังมีอิทธิพลบางอย่างต่อประสิทธิภาพของชิ้นส่วนเหล็กภายใต้การกระทำของแรงภายนอก ตัวอย่างเช่น อาจส่งผลเสียต่อการเสียรูป ความเสถียร และความต้านทานความล้า

ผลิตภัณฑ์เหล็กแผ่นรีดร้อนนั้นควบคุมได้ยากในแง่ของความหนาและความกว้างด้านข้าง คุ้นเคยกับการขยายตัวทางความร้อนและการหดตัวของความเย็น เพราะแม้ว่าความยาวและความหนาจะถึงมาตรฐานเมื่อรีดร้อนในตอนเริ่มต้น แต่จะยังคงมีความแตกต่างเชิงลบอยู่บ้างหลังจากการทำความเย็น ยิ่งความกว้างด้านข้างของความแตกต่างเชิงลบนี้กว้างขึ้น ความหนาก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ประสิทธิภาพก็จะยิ่งชัดเจนมากขึ้น ดังนั้น สำหรับเหล็กขนาดใหญ่ ความกว้าง ความหนา ความยาว มุม และขอบของเหล็กไม่สามารถแม่นยำเกินไป