हॉट रोलिंग
हॉट रोलिंग एक धातु प्रसंस्करण प्रक्रिया है जो सामग्री के पुन: क्रिस्टलीकरण तापमान से ऊपर होती है। प्रसंस्करण के दौरान विकृत होने के बाद अनाज पुन: क्रिस्टलीकृत हो जाता है, जो एक समअक्षीय सूक्ष्म संरचना को बनाए रखता है और ठंडे काम से धातु को सख्त होने से रोकता है। प्रारंभिक सामग्री आमतौर पर धातु के बड़े टुकड़े होते हैं, जैसे अर्ध-तैयार कास्टिंग, स्लैब, बिलेट्स और बिलेट्स। यदि उत्पाद निरंतर ढलाई से आता है, तो उत्पाद को आमतौर पर उचित तापमान पर सीधे रोलिंग मिल में डाला जाता है। छोटे उत्पादन पैमाने के लिए, कच्चे माल को कमरे के तापमान पर शुरू किया जाता है और गर्म किया जाना चाहिए। बड़े वर्कपीस को तेल, गैस या प्राकृतिक गैस से चलने वाली सोखने वाली भट्टी में गर्म किया जाता है, जबकि छोटे वर्कपीस को इलेक्ट्रिक इंडक्शन भट्टी में गर्म किया जाता है। जब कच्चे माल को भट्टी में गर्म किया जाता है, तो उसके तापमान की निगरानी की जानी चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि सामग्री का तापमान धातु सामग्री के पुन: क्रिस्टलीकरण तापमान से ऊपर है। एक निश्चित सुरक्षा कारक सुनिश्चित करने के लिए, कच्चे माल का ताप तापमान पुनर्संरचना तापमान से ऊपर होना चाहिए; यह तापमान मान आम तौर पर पुनर्क्रिस्टलीकरण तापमान से 50 डिग्री से 100 डिग्री अधिक होता है।
हॉट-रोल्ड धातुओं में आम तौर पर उनके यांत्रिक गुणों और विरूपण के कारण होने वाले अवशिष्ट तनाव में बहुत कम दिशात्मकता होती है। हालाँकि, कुछ मामलों में, गैर-धातु समावेशन कुछ दिशात्मकता प्रदान कर सकता है, और 20 मिमी से कम मोटाई वाले वर्कपीस में आमतौर पर कुछ दिशात्मकता होती है। इसके अलावा, गैर-समान शीतलन बड़े अवशिष्ट तनाव को प्रेरित कर सकता है, जो अक्सर गैर-समान क्रॉस-सेक्शन वाले आकार में होता है, जैसे कि आई-बीम। रोल किए गए उत्पादों की सतह पर ऑक्साइड स्केल होता है, जो उच्च तापमान पर बनने वाला ऑक्साइड है। स्केल को आमतौर पर अचार बनाने या सतह की सफाई की प्रक्रियाओं द्वारा हटा दिया जाता है। अंतिम रोल किए गए उत्पाद पर आयामी सहनशीलता आम तौर पर कुल आयामों का 2 से 5% होती है।
ऐसा लगता है कि हॉट-रोल्ड माइल्ड स्टील में कोल्ड-रोल्ड स्टील की तुलना में कार्बन सामग्री की एक विस्तृत श्रृंखला होती है, जिससे लोहारों के लिए तैयार उत्पाद की गुणवत्ता को नियंत्रित करना अधिक कठिन हो जाता है। इसके अलावा समान धातुओं के लिए, हॉट-रोल्ड उत्पादों की लागत आमतौर पर कोल्ड-रोल्ड उत्पादों की तुलना में कम होती है।
हॉट रोलिंग का उपयोग मुख्य रूप से शीट धातु के हिस्सों या सरल प्रोफाइल वाले उत्पादों, जैसे रेल ट्रैक, के उत्पादन के लिए किया जाता है। हॉट रोल्ड धातु के अन्य विशिष्ट उपयोगों में ट्रक फ्रेम, ऑटोमोटिव पहिए, पाइप और ट्यूबिंग, वॉटर हीटर, कृषि उपकरण, बेल्ट, स्टांपिंग, कंप्रेसर आवरण, रोलिंग स्टॉक घटक, व्हील रिम्स, वास्तुशिल्प धातु संरचनाएं, रेलरोड हॉपर कार, दरवाजे, अलमारियां शामिल हैं। सीडी, रेलिंग, कार क्लच प्लेट।
रोलिंग डिज़ाइन
रोलिंग मिलों को आमतौर पर रफिंग, इंटरमीडिएट प्रोसेसिंग और फिनिशिंग में विभाजित किया जाता है। आकार रोलिंग प्रक्रिया में, प्रारंभिक रिक्त स्थान (गोल या चौकोर) का व्यास, आमतौर पर 100-140 मिमी के बीच, लगातार लुढ़का और विकृत होता है, जिसके परिणामस्वरूप छोटे क्रॉस-अनुभागीय आकार और ज्यामिति के साथ एक तैयार उत्पाद प्राप्त होता है। किसी दिए गए रिक्त स्थान से शुरू करके, विभिन्न अंतिम उत्पादों का उत्पादन करने के लिए विभिन्न अनुक्रमों को अपनाया जा सकता है। हालाँकि, चूंकि प्रत्येक रोलिंग मिल बहुत महंगी है (2 मिलियन यूरो तक), एक विशिष्ट आवश्यकता अनुबंध मात्रा या रोलिंग पास है। कुछ समाधान प्राप्त किए गए हैं, जिनमें अनुभवजन्य ज्ञान, डिजिटल मॉडल सिमुलेशन और कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्रौद्योगिकी का उपयोग शामिल है। लेम्बियासे एट अल ने एक गोल फ्लैट रोल से गुजरने वाली रोलिंग पट्टी के अंतिम आकार की भविष्यवाणी करने के लिए एक परिमित तत्व मॉडल (एफई) का उपयोग किया। रोलिंग मिल को डिज़ाइन करने में मुख्य मुद्दों में से एक रोल की संख्या को कम करना है; इस आवश्यकता को पूरा करने के लिए एक संभावित समाधान पास को विभाजित करना है, रोल की संख्या बढ़ाकर प्रत्येक पास की प्रोफ़ाइल कमी दर को कम करना है। रोलिंग मिल में टूल पास की संख्या को कम करने का एक अन्य समाधान लैम्बियास और लैंगेला द्वारा प्रस्तावित एक स्वचालित रोल सिस्टम का उपयोग है। इसके बाद, लेम्बियास ने कृत्रिम बुद्धिमत्ता पर आधारित एक स्वचालन प्रणाली विकसित की, विशेष रूप से एक एकीकृत प्रणाली, जिसमें आनुवंशिक एल्गोरिदम पर आधारित एक अनुमान इंजन, कृत्रिम तंत्रिका नेटवर्क पर आधारित एक ज्ञान डेटाबेस, एक पैरामीट्रिक परिमित तत्व मॉडल का उपयोग करके प्रशिक्षित, और अनुकूलन और स्वचालन शामिल है। रोलिंग मिल. डिज़ाइन।
ठंडी स्थिति में लपेटा गया
कोल्ड रोलिंग धातु के पुनर्क्रिस्टलीकरण तापमान (आमतौर पर कमरे के तापमान पर) के नीचे की जाती है। कोल्ड रोलिंग से स्ट्रेन हार्डनिंग के माध्यम से सामग्री की ताकत 20% तक बढ़ सकती है। यह सतह की फिनिश में भी सुधार करता है और कड़ी सहनशीलता बनाए रखता है। आमतौर पर कोल्ड-रोल्ड उत्पादों में चादरें, स्ट्रिप्स, बार और छड़ें शामिल होती हैं; ये उत्पाद आम तौर पर अपने हॉट-रोल्ड समकक्षों से छोटे होते हैं। हॉट रोलिंग की तुलना में वर्कपीस के छोटे आकार और इसकी अधिक ताकत के कारण, क्लस्टर या चार-उच्च रोलर मिल का उपयोग करना आवश्यक है। कोल्ड रोलिंग में, हॉट रोलिंग की तुलना में सिंगल रोलर रोलिंग में ब्लैंक की मोटाई कम हो जाती है। कोल्ड रोल्ड शीट और स्ट्रिप विभिन्न स्थितियों में उपलब्ध हैं: पूर्ण कठोर, अर्ध-कठोर, क्वार्टर-हार्ड, और दिखने में लुढ़का हुआ। पूरी तरह से कठोर रोलिंग से मोटाई 50% कम हो जाती है, जबकि अन्य कठोरता से मोटाई कम हो जाती है। कोल्ड-रोल्ड स्टील को एनीलिंग करने से लचीलापन बढ़ सकता है। स्किन पास कोल्ड रोलिंग से न्यूनतम मोटाई में कमी आ सकती है: 0.5-1%। इसका उपयोग चिकनी सतहों, समान मोटाई और उपज बिंदु घटना को कम करने (बाद के प्रसंस्करण के दौरान लुडर्स बैंड के गठन को रोकने) के लिए किया जाता है। यह सतह पर अव्यवस्थाओं को रोकता है, जिससे लुडर्स बैंड के गठन की संभावना कम हो जाती है। ल्यूडर्स बैंड के गठन से बचने के लिए, फेराइट मैट्रिक्स में अनपिन किए गए अव्यवस्थाओं का घनत्व बढ़ाया जाना चाहिए। इसका उपयोग गैल्वेनाइज्ड स्टील में ब्राइटनर को तोड़ने के लिए भी किया जाता है। स्किन पास कोल्ड रोलिंग का उपयोग अक्सर कोल्ड रोलिंग के बाद किया जाता है क्योंकि तैयार उत्पाद में अच्छी लचीलापन होनी चाहिए। यदि क्रॉस-सेक्शन अपेक्षाकृत एक समान है और अनुप्रस्थ आयाम अपेक्षाकृत छोटे हैं तो अन्य आकृतियों को कोल्ड रोल किया जा सकता है। कोल्ड रोल्ड आकृतियों को आकार देने के संचालन की एक श्रृंखला की आवश्यकता होती है, आमतौर पर आयाम रेखाओं, पृथक्करण रेखाओं, खुरदरापन, अर्ध-खुरदरापन और परिष्करण के साथ। कम कार्बन सामग्री वाले चिकने, अधिक सुसंगत स्टील के साथ काम करना आसान है, लेकिन लोहार द्वारा संभाले जाने पर कच्चे माल की लागत भी अधिक होती है। कोल्ड रोल्ड स्टील के विशिष्ट उपयोगों में धातु फर्नीचर, कार्यालय डेस्क, फाइलिंग कैबिनेट, टेबल, कुर्सियाँ, मोटरसाइकिल निकास पाइप, कंप्यूटर कैबिनेट और हार्डवेयर, घरेलू उपकरण और घटक, शेल्फिंग, प्रकाश जुड़नार, टिका, तेल पाइप, स्टील ड्रम, लॉन घास काटने की मशीन शामिल हैं। इलेक्ट्रॉनिक अलमारियाँ, वॉटर हीटर, धातु के कंटेनर, पंखे के ब्लेड, फ्राइंग पैन, दीवार और छत माउंटिंग किट, और विभिन्न निर्माण संबंधी उत्पाद।
