Прокатка представляет собой механическую обработку металлов путем обжатия между вращающимися валками прокатного стана с целью уменьшения сечения прокатываемого слитка или заготовки и придания им заданной формы (профиля).

Прокатке подвергают до 90% всей выплавляемой стали и большую часть цветных металлов.

По расположению валков различают прокатку продольную, поперечную или винтовую (рис. 3.16 ) [6].

Рис. 3.16. Схемы продольной (а), поперечной (б) и винтовой

(в) прокатки: 1– заготовка; 2, 3 – валки

Если поступательная скорость прокатываемого металла меньше окружной скорости вследствие его вращения, прокатка называется также поперечно-винтовой, а если больше — продольно-винтовой.

При поперечной прокатке металлу придаётся вращательное движение относительно его оси и, следовательно, он обрабатывается в поперечном направлении. При винтовой прокатке вследствие косого расположения валков металлу, кроме вращательного, придаётся ещё поступательное движение в направлении его оси. Поперечная прокатка применяется для обработки зубьев шестерён и некоторых других деталей, поперечно-винтовая — в производстве цельнокатаных труб, шаров, осей и других тел вращения (рис. 3.17) [6].

Рис. 3.17. Схема винтовой прокатки круглых периодических профилей

Продольно-винтовая прокатка находит применение при производстве свёрл.

Наиболее распространенным в практике является процесс продольной прокатки металла между двумя принудительно вращающимися валками (рис. 3.16, а).

Прокатка может быть горячей (с предварительным подогревом прокатываемого металла до гомологических температур 0,7–0,9) теплой (с подогревом прокатываемого металла до гомологических температур 0,4–0,5) или холодной (без подогрева прокатываемого металла). Основная часть проката (заготовка, сортовой и листовой металл, трубы, шары и т. д.) производится горячей прокаткой при начальных температурах: стали 1000–1300 °С, меди 750–850 °С, латуни 600–800 °С, алюминия и его сплавов 350–400 °С, титана и его сплавов 950–1100 °С, цинка – около 150 °С.

Холодная прокатка применяется, главным образом, для производства листов и ленты толщиной менее 6 Мм, прецизионных сортовых профилей и труб; кроме того, холодной прокатке подвергают горячекатаный металл для получения более гладкой поверхности и лучших механических свойств, а также в связи с трудностью нагрева и быстрым остыванием изделий малой толщины.

Теплая прокатка в отличие от холодной выполняется при несколько повышенной температуре с целью снижения упрочнения (наклёпа) и повышения пластичности металла при его деформации.

В начале 60-х гг. 20-го в. был разработан новый процесс прокатки листов из алюминия и его сплавов. Особенность этого процесса состоит в совмещении непрерывного литья с прокаткой. Исходным материалом служит жидкий алюминий, который поступает через распределительную проводку в межвалковое пространство, образованное между двумя горизонтальными валками (рис. 3.18).

Рис. 3.18. Схемы способов бесслитковой прокатки полос: а) подача металла сбоку, б) подача металла снизу: 1– распределительная ванна, 2 – межвалковое пространство (кристаллизатор),

3 – валки, 4 – полоса

Алюминий, соприкасаясь с валками, кристаллизуется, а образующаяся полоса непрерывно выходит из валков стана. Валки могут быть расположены как в вертикальной плоскости, так и в горизонтальной. В первом случае алюминий подводится сбоку, а во втором – снизу. Этим методом успешно изготовляются полосы толщиной 8–12 Мм, шириной 1000–1600 Мм, которые затем сматывают в рулоны. Применение такой технологии вместо прокатки полосы из крупных слитков даёт большой экономический эффект.