轧钢基础知识
最小阻力定律内容
1、物体在变形过程中，其质点有向各个方向移动的可能时，则物体内的各质点将沿着阻力最小的方向移动。
2、金属塑性变形时，若接触摩擦较大，其质点近似沿最法线方向流动，也叫最短法线定律。
3、金属塑性变形时，各部分质点均向耗功最小的方向流动，也叫最小功原理。
辊径对轧制带钢长度的影响
在压下量相同的条件下，对于不同辊径的轧制，其变形区接触弧长度是不相同的，小辊径的接触弧较大辊径小，因此，在延伸方向上产生的摩擦阻力较小，根据最小阻力定律可知，金属质点向延伸方向流动的多，向宽度方向流动的少，故用小辊径轧出的轧件长度较长，而宽度较小。
为什么在轧制生产中，延伸总是大于宽展？
首先，在轧制时，变形区长度一般总是小于轧件的宽度，根据最小阻力定律得，金属质点沿纵向流动的比沿横向流动的多，使延伸量大于宽展量；
其次，由于轧辊为圆柱体，沿轧制方向是圆弧的，而横向为直线型的平面，必然产生有利于延伸变形的水平分力，它使纵向摩擦阻力减少，即增大延伸，所以，即使变形区长度与轧件宽度相等时，延伸与宽展的量也并不相等，延伸总是大于宽展。
弹—塑性变形共存定律内容
物体在产生塑性变形之前必须先产生弹性变形，在塑性变形阶段也伴随着弹性变形的产生，总变形量为弹性变形和塑性变形之和。
由此：要求轧件具有最大程度的塑性变形，而轧辊则不允许有任何塑性变形。要求选择弹性极限高，弹性模数大的轧辊,选择变形抗力小，塑性好的轧件。
由于弹塑性共存，轧件的轧后高度总比预先设计的尺寸要大，轧件轧制后的真正高度h 应等于轧制前事先调整好的辊缝高度h0，轧制时轧辊的弹性变形?hn ，（轧机所有部件的弹性变形在辊缝上所增加的数值）和轧制后轧件的弹性变形?hM之和，即：即h= h0+?hn+?hM
轧件咬入条件：
1、摩擦角大于咬入角时才能自然咬入
2、咬入力和咬入阻力处于平衡状态
3、摩擦角小于咬入角，不能自然咬入
当轧件被轧辊咬入后开始逐渐填充辊缝，在此过程中，轧件前端与轧辊轴心连线间的夹角不断减小，表示轧辊对轧件的阻力与摩擦力的合力逐渐向轧制方向倾斜，有利于咬入。当轧件完全充满辊缝时，合力作用点的位置也固定下来，开始稳定轧制阶段。
由此：凡是能增大摩擦角、减小咬入角的措施都能帮助咬入，有以下几个措施可以改善咬入。
1)增加轧辊直径D
2)减小压下量
生产中有以下几个措施：
1）用钢锭的小头先送入轧辊或以带有楔形端的钢坯进行轧制。优点：保证顺利的自然咬入和进行稳定轧制，并对产品质量亦无不良影响。
2)强迫咬入
3)改变轧件或轧辊的表面状态，以提高摩擦角。
4)合理的调节轧制速度，轧制速度提高，摩擦系数降低。
5增加轧件与轧辊的接触面积或采用合适的孔型侧壁倾角（在孔型轧制情况下）。
宽展影响因素
1、压下量增加，宽展量也增加。原因是变形区长度增加，使得纵向塑性流动阻力增加，根据最小阻力定律，金属横向运动的趋势增加。
2、在总压下量一定的前题下，轧制道次愈多，宽展愈小。
3、随轧辊辊径的增加宽展增加，原因是变形区长度增加，纵向流动阻力增加，流动会向宽度方向少量转移
4、摩擦系数增加，宽展增加。原因是轧辊形状系数随摩擦系数增加而增加，使变形区内纵向阻力增加。
5、低温阶段，生成氧化铁皮，摩擦系数增加，宽展增加。高温阶段，氧化铁皮溶化起润滑作用，摩擦系数减小，宽展减小。
6、轧制速度升高，摩擦系数减小，宽展减小。
7、轧辊表面粗糙，摩擦系数大，宽展大。
8、合金钢的宽展比碳素钢大。
9、钢轧辊比铸铁轧辊轧制时的宽展大。
10、冷轧采用前后张力时，随张力增大，宽展减小。
孔型轧制概念
轧槽：型钢是在带有轧槽的轧辊上轧制出来的。在一个轧辊上用来轧制轧件的工作部分，即轧制时轧辊与轧件相接触的部分。
孔型：由二个或二个以的轧槽，在通过其轧辊轴线的平面上所构成的孔洞。孔型组成：辊缝、圆角、侧壁斜度
常用延伸孔型系统：
1、菱-方孔型系统
2、椭圆-方孔型系统
3、椭圆-立椭圆孔型系统
4、椭圆-圆孔型系统
带钢表面粗晶区的形成和轧制状态有关：
1）轧制时，由于摩擦力的存在，在轧件和轧辊接触部位存在难变形区，当轧制时润滑条件不好时，容易在表面层产生粗晶区，可以通过开启机架间冷却水来改善润滑。
2）沿轧件高向上变形分布是不均匀的，表面层变形小。压下量分配不合理时，使得轧件表面层变形量小，从而产生粗晶。
粗晶区的存在会降低带钢的延伸率，冷弯性能变差。
不均匀变形理论：
1）沿轧件断面高度方向上的变形、应力和金属流动分布都是不均匀的。
2）在几何变形区内，在轧件与轧辊接触表面上，尤其是毛化辊，不但有相对滑动，而且还有粘着，在粘着区轧件与轧辊之间无相对滑动。
3）变形不但发生在几何变形区内，也产生在几何变形区以外，其变形分布都是不均匀的，轧制变形区分为变形过渡区，前滑区，后滑区和粘着区。
4）在粘着区有一个临界面，在这个面上金属的流动速度分布均匀，且等于该处轧辊的水平速度。
摩擦机理:
工具和工件的微观表面是由无数参差不齐的凸牙和凹坑构成。当其接触时，凸牙与凹坑无规则地互相插入，在整个宏观相接范围（摩擦场）内，只有极少数相对孤立的点直接接触，真实接触率只占摩擦场面积的1％~10％。在压力的作用下，接触面相对滑动时，这些相互嵌入的部分发生弹一塑性变形或切断，因而构成阻碍相互滑动的摩擦阻力。
摩擦在金属塑性成形过程中的作用极为重要。它不仅影响加工载荷，咬入能力，而且直接影响工件变形形状、尺寸精度、表面质量和工具磨损，同时也间接影响工件内部的组织、性能分布。
影响摩擦的因素
1、由于变形热或热加工件使接触表面温度上升，从而使接触表面层组织发生变化；
2、接触表面上原子的相互作用，会使局部熔化和焊接；
3、润滑时，润滑剂的粘度、膜厚及其化学性质的作用；
4、塑性加工条件：变形压力、温度、速度、材质、表面状态。
摩擦的特点：
1）是在高压力下产生的摩擦。金属所受的单位压力，热变形时100－150MPa，冷变形时500－2500MPa，接触面上承受的单位压力愈高，润滑就愈困难。
2）塑性成形时，摩擦情况是不断变化的。接触面上金属各点的位移情况也不同，有滑动的，有粘着的。由于金属的变形而不断产生新的接触表面，工具在加工过程中不断受到磨损。
3）很多塑性成形是在高温下进行的，金属的组织和性能不断发生变化，表面状态也在变化。钢的热轧：开轧1200℃至终轧900℃，奥氏体发生再结晶、晶粒长大。
摩擦对金属成形时的影响：
1）改变金属所处的应力状态，使变形力增加，能耗增多。例如，热轧薄板时可使载荷增加20％甚至１倍以上。
2）引起工件变形不均匀。金属塑性成形时，因接触表面摩擦的作用而使金属质点流动受到阻碍，使工件各部分变形的发生，发展极不均匀。
3）金属的粘结。外摩擦的一个严重后果，是促使表层金属质点或氧化物从变形工件上转移到轧辊表面，产生轧辊表面粘结金属的现象，这显著缩短轧辊使用寿命，损伤产品的表面质量。
4）轧辊磨损。在产生轧辊磨损的三种原因即摩擦磨损、化学磨损和热磨损中，摩擦磨损是主要的。板带轧制时，常使辊形和辊面受到破坏，而影响板形和板表面质量。型钢轧制时，常使孔型局部磨损而影响型材形状尺寸精度。
摩擦分类
1、干摩擦：在轧辊与轧件两洁净的表面之间，不存在其他物质。这种摩擦方式在轧制过程中不可能出现，但在真空条件下，表面进行适当处理后，在实验室条件下，一定程度上可以再现这种干摩擦过程。
2、边界摩擦：在接触表面内，存在一层厚度为百分之一微米数量级的薄油膜。其特性是可以承受高的载荷，同时对各层间剪切抵抗不大。在边界润滑条件下，摩擦系数很小，就是因为各层之间剪切抗力很小。
3、液体摩擦：在轧件与轧辊之间存在较厚的润滑层（油膜），接触表面不再直接接触。例如在高速冷轧润滑情况下，属此类润滑。
4、混合摩擦（半干摩擦和半液体摩擦）：半干摩擦是干摩擦与边界摩擦的混合，部分区域存在粘性介质薄膜，这是在润滑表面之间，润滑剂很少的情况下出现的。半液体摩擦为液体摩擦与干摩擦或者与边界摩擦的混合。在这种情况下，接触物体之间有一个润滑层，但没有把接触表面之间完全分隔开来。在进行滑动时，在个别点上由于表面凹凸不平处相啮合，即出现了边界摩擦区或干摩擦区。在工艺润滑的冷轧变形区中常出现。
冷轧时的摩擦系数影响因素
1、咬入时
1）轧件材质的影响：碳含量0.08～0.25%，锰含量0.27～0.65%范围内，化学成分对咬入摩擦系数无影响
2）润滑条件的影响：当钢带进入轧辊时，使润滑膜的形成条件变差，润滑条件对咬入摩擦系数有一定影响。
3) 轧制速度的影响：随轧制速度的增加，咬入摩擦系数下降。
4）轧辊材质和表面粗糙度的影响：
轧辊及润滑最大咬入角/(°) 咬入摩擦系数
光滑研磨辊,矿物油 3-4 0.052-0.07
铬钢辊,中等研磨,矿物油 6-7 0.105-0.12
无润滑粗糙辊 >8 0.150
2、稳定轧制时
1）轧件温度的影响：轧件温度增加时摩擦系数增加。
2）轧辊表面粗糙度：摩擦系数μ随轧辊表面粗糙度增加而增大
3）轧件化学成分：碳钢轧制采用润滑时，轧件化学成分对摩擦系数的影响可以忽略。奥氏体不锈钢轧制时，由于存在轧辊粘结趋势，其摩擦系数通常比碳钢的增10～20％。
4）润滑剂粘度：通常油膜厚度随润滑剂粘度增加而增加，因此，摩擦力也随之下降。
5）轧制速度：在润滑条件下，油膜厚度与轧制速度成正比,因此当轧制速度增加时，摩擦系数下降。
6）道次压下量：道次压下量对摩擦系数的影响取决于轧件表面粗糙度以及加工硬化程度。当钢带表面粗糙时，退火的和加工硬化的钢带的摩擦系数随压下量的增加而降低。当轧制的钢带表面光滑时，退火钢带的摩擦系数随压下量的增加而增加，加工硬化钢带的摩擦系数保持不变。
轧制力
轧制单位压力的概念：当金属在轧辊间变形时，在变形区内，沿轧辊与轧件接触面产生接触应力，通常将轧辊表面法向应力称为轧制单位压力，将切应力称为单位摩擦力。
原料加厚到135mm 适应性分析 根据爱克伦德公式计算各轧机热轧时平均单位压力，然后求出总轧制力，参照板带厂620mm 热带设备性能参数分析运行情况。 爱克伦德公式()()εη++=k m p 1 m ——外摩擦对单位压力影响的系数 h H h h R f m +?-?= 2.16.1 η——粘性系数 ()t 01.04.11.0-=η 2 m m s N ? t ——轧制温度 ε——平均变形速度 h H R h v +?=2ε )4.1)(01.014(8.9Mn c w w t K ++-=2 mm N c w ——以质量分数表示的碳含量 Mn w ——以质量分数表示的锰含量 )0005.005.1(t a f -= 对于钢性轧辊a =1，对于铸铁轧辊a =0.8 一、首先计算0R 机架：以435135?mm 原料为例 0R 铸钢轧辊，辊径560mm~650mm mm R 325=半径大 0R 辊缝摆设在105mm~95mm mm S 30=小 0R 速度设定s m v 6.0= 轧件轧前尺寸mm B H H 420135?=? （考虑RE0） 轧件轧后尺寸mm b h h 430105?=? 轧制温度执行1100℃以上， 1100=t ℃ 5.0)11000005.005.1(1)0005.005.1(=?-=-=t a f
179.0105 13530 2.1-303255.06.12.16.1=+???=+?-?= h H h h R f m s mm v 600= 5 .53)3.012.04.1)(110001.014(8.9)4.1)(01.014(8.9=++?-=++-=Mn c w w t K （普碳） ()3.0)110001.04.1(1.001.04.11.0=?-=-=t η2 m m s N ? 519.1105 135******** 22=+?=+?=h H R h v ε ()()61.63)519.13.05.53)(179.01(1=?++=++=εηk m p 计算总轧制力 KN bl p p 2669303252 430 42061.63=??+? == 同上原理可以计算出 表一 同理品种钢以65Mn 为例 67.89)165.04.1)(110001.014(8.9)4.1)(01.014(8.9=++?-=++-=Mn c w w t K
2、掌握轧制过程数学模型：数学模型具有实时跟踪轧制状态变化的能力，确保实时的预报精度，利用在线采集的最新信息，修订某些参数。分类：1控制数学模型2工艺数学模型应用：1提高轧制参数预设定精度2开发高性能在线自动控制系统 6、熟练掌握开环（前馈）控制系统：输入量→控制器→执行机构→被控对象→被控量。特点：系统输出量不参与控制作用。缺点：给定量直接经过控制器作用于被控对象，不需要将其输出量反馈到输入端与给定值进行比较，对输出量其主导作用的只有给定量。优点：系统简单，容易调整 7、熟练掌握闭环控制系统：特点：把输出亮检测出来，经过必要的处理反馈到输入端，于给定量进行比较，再利用比较后的偏差信号经过控制器，对被控对象进行控制。优点：1响应速度快2对干扰有抑制作用 缺点：结构复杂，调试困难 12、熟练掌握输入通道、输出通道的主要组成及抗干扰的措施：输入通道组成：传感器→放大器→滤波器→采样保持器→A/D转换器→接口→计算机。输出通道组成：模拟量多路选择开关→采样保持器→A/D。防干扰措施：屏蔽，滤波，光电隔离。 15、熟练掌握轧制过程计算机控制系统基本类型：1数据采集系统：完成对数据采集的任务，做必要的数据处理2操作指导控制系统：适应工艺研究的需要3直接数字控制系统：精度高，抗干扰能力强，易于调试4监督计算机控制系统：根据合理的数学模型做出优化选择5多级控制系统：由一级控制多级系统6分散控制系统：分散控制集中操作分级管理综合调试 18、掌握宝钢2050mm热连轧计算机控制系统结构体系方面特点及其优点：特点：1对于合同处理管理：技术分析与处理这类性质的任务，只需进行大量的数据处理而无时时的控制要求，由管理机构来承担2对板坯库的管理，成品库的管理，精整线以及与冷轧初轧冷轧连铸通信则有生产控制计算机来完成3对实施控制要求高，运算频繁，模型复杂的任务由过程控制机来完成4快速响应，设备驱动控制质量控制任务由基础自动化来完成。优点：系统分工明确分配符合均匀，不会使系统陷入某些不利条件下运行。 31、掌握轧件跟踪的方法：1可以针对生产线上每个跟踪区，在计算机内存中设置一组单元作为跟踪指示器，当轧件在生产线上移动时，可以通过跟踪程序指示器的内容随轧件移动而变化，这样可以使计算机内存中的跟踪指示器的内容与生产线各个轧件的实际情况建立对应关系，计算机只要检查一下内存中的跟踪指示器内容，便可了解生产轧件实际情况。2可以针对生产线上每根轧件，在计算机内存相应的一组单元上设
6 轧制力与轧制力矩计算 6.1 轧制力计算 6.1.1 计算公式 1. S.Ekelund 公式是用于热轧时计算平均单位压力的半经验公式，其公式为（1）； ))(1ηε++= P k m （ （1） 式中：m ——表示外摩擦时对P 影响的系数，h H h h R f m +?-?= 2.16.1； 当t≥800℃,Mn%≤1.0%时，K=10×（14-0.01t ）（1.4+C+Mn+0.3Cr ）Mpa 式中t —轧制温度，C 、Mn 为以%表示的碳、锰的含量； ε— 平均变形系数，h H R h v +?=2ε；η—粘性系数，')01.014(1.0C t -=ηMpa.s F —摩擦系数，)0005.005.1(t a f -=，对钢辊a=1，对铸铁辊a=0.8； ‘C — 决定于轧制速度的系数，根据表6.1经验选取。 表6.1 ’ C 与速度的关系 轧制速度（m/s ） ＜6 6~10 10~15 15~20 系数‘ C 1 0.8 0.65 0.60 2. 各道轧制力计算公式为 p h R b B p F P h H ??+= =2
6.1.2 轧制力计算结果 表6.2粗轧轧制力计算结果 道次 1 2 3 4 5 T（℃）1148.68 1142.76 1133.93 1117.15 1099.45 H（mm）200 160 112 67 43 h(mm) 160 112 67 43 30 Δh(m m) 40 48 45 24 13 Ri(mm) 600 600 600 600 600 f 0.476 0.479 0.483 0.491 0.500 m 0.194 0.266 0.408 0.596 0.755 K(Mpa) 64.3 65.9 68.1 72.4 76.9 ‘ C 1 1 1 1 1 η0.251 0.257 0.266 0.283 0.301 v(mm/s) 3770 3770 3770 3770 3770 5.408 7.841 11.536 13.709 15.204 P(Mpa) 78.5 85.9 100.2 121.8 143.0 B(mm) 1624 1621 1635.4 1623.9 1631.1 H b(mm) 1621 1635.4 1623.9 1631.1 1615 h P(KN) 19720 23743 26834 23778 20501
轧制理论某些思考题 1.简朴轧制过程条件，变形区及重要参数有哪些？ 答：简朴轧制过程：轧制过程上下辊直径相等，转速相似，且均为积极辊、轧制过程对两个轧辊完全对称、轧辊为刚性、轧件除受轧辊作用外，不受其她任何外力作用、轧件在入辊处和出辊处速度均匀、轧件自身力学性质均匀。变形区：（1）几何变形区：入口和出口截面之间区域、（2）物理变形区：发生塑性变形区域变形区参数：（1）咬入弧：轧件与轧辊相接触圆弧。（2）咬入角α：咬入弧所相应圆心角称为咬入角。（3）变形区长：咬入弧水平投影。（4）轧辊半径R。（5）轧件轧前、后厚度H、h。（6）平均厚度。（7）轧件轧前、后宽度B、b。（8）平均宽度。（9）压下量 2.改进咬入条件途径。 答：由α≦β应使α↓,β↑ 1.减小α办法：由α=arccos(1-△h/D) 1）减小压下量。 2）增大D。生产中惯用办法：3）采用开始小压下或采用带有楔形端钢坯进行轧制办法 2.提高β办法：轧制中摩擦系数重要与轧辊和轧件表面状态、轧制时轧件对轧辊变形抗力以及轧辊线速度大小关于1）变化表面状态，如清除氧化皮。2）合理调节轧制速度，随轧制速度提高摩擦系数减少，采用低速咬入。3）变化润滑状况等。 3.宽展构成及分类。 答：构成：滑动宽展△B1、翻平宽展△B2、鼓形宽展△B3 分类：自由宽展、限制宽展、强制宽展 4.先后滑区、中性角定义。
答：（1）前滑区：摩擦力方向与带钢运营方向相反，在变形区出口处，金属速度不不大于轧辊圆周速度，相对轧辊向前运动。 （2）后滑区：摩擦力方向与带钢运营方向相似，在变形区入口处，金属速度不大于轧辊圆周速度，相对轧辊向后运动。 （3）中性角：前滑区与后滑区别界面相应圆心角叫中性角，金属速度与轧辊圆周速度相等，相对轧辊没有运动。 5.拟定平均单位压力办法，阐明。 答：（1）理论计算法：它是建立在理论分析基本上，用计算公式拟定单位压力。普通，都要一方面拟定变形区内单位压力分布形式及大小，然后再计算平均单位压力。 （2）实测法：即在轧钢机上放置专门设计压力传感器，将压力信号转换成电信号，通过放大或直接送往测量仪表将其记录下来，获得实测轧制压力资料。用实测轧制压力除以接触面积，便求出平均单位压力。 （3）经验公式和图表法：依照大量实测记录资料，进行一定数学解决，抓住某些重要影响因素，建立经验公式或图表。 6.卡尔曼微分方程：条件、作图、推到建立，M.D斯通公式轧制力、轧制力矩计算。(P50) 7.轧材按断面形状特性分类及重要用途。 答：依照轧材断面形状特性，分为型材、线材、板材、带材、管材和特殊类型等。依照加工方式，轧制产品分为热轧材和冷轧材两大类。 （1）型材中工字钢、槽钢、角钢广泛应用于工业建筑和金属构造，扁钢重要用作桥梁、房架、栅栏、输电、船舶、车辆等。圆钢、方钢用作各种机械零件、农
6 轧制力与轧制力矩计算 轧制力计算 6.1.1 计算公式 1. 公式是用于热轧时计算平均单位压力的半经验公式，其公式为（1）； ))(1ηε++= P k m （ （1） 式中：m ——表示外摩擦时对P 影响的系数，h H h h R f m +?-?= 2.16.1； 当t≥800℃,Mn%≤%时，K=10×（）（+C+Mn+）Mpa 式中t —轧制温度，C 、Mn 为以%表示的碳、锰的含量； ε— 平均变形系数，h H R h v +?=2ε；η—粘性系数，')01.014(1.0C t -=η F —摩擦系数，)0005.005.1(t a f -=，对钢辊a=1，对铸铁辊a=； ‘C — 决定于轧制速度的系数，根据表经验选取。 表 ’ C 与速度的关系 轧制速度（m/s ） ＜6 6~10 10~15 15~20 系数‘ C 1 2. 各道轧制力计算公式为 p h R b B p F P h H ??+= =2
6.1.2 轧制力计算结果 表粗轧轧制力计算结果 道次12345 T（℃） H（mm）2001601126743 h(mm)160112674330Δh(mm)4048452413 Ri(mm)600600600600600 f m K(Mpa) ‘ C11111 η v(mm/s)37703770377037703770 P(Mpa) B(mm)16241621 H b(mm)16211615 h P(KN)1972023743268342377820501
表 精轧轧制力计算结果 道次 1 2 3 4 5 6 7 T(℃) 880 H(mm) 18 h(mm) 18 Δh(mm) 12 Ri(mm) 400 400 400 350 350 350 350 f m K(Mpa) ‘C 1 1 η v(mm/s) 3310 5080 7260 9690 12930 15220 17000 ε P (Mpa) 2 h H b B +(mm) P(KN) 21307 20047 18505 15905 18050 11604 8800 轧制力矩的计算 6.2.1 轧制力矩计算公式 传动两个轧辊所需的轧制力矩为（2）； Pxl M z 2= （2） 式中：P —轧制力； x —力臂系数； l —咬入区的长度。
备课本 课程名称金属塑性变形与轧制原理课时数64 适用班级金属材料081、082授课教师孙斌 使用时间2011学年第1学期 冶金工程学院
绪论 0.1金属塑性成形及其特点 金属压力加工：即金属塑性加工，对具有塑性的金属施加外力作用使其产生塑性变形，而不破坏其完整性，改变金属的形状、尺寸和性能而获得所要求的产品的一种加工方法。 金属成型方法分类： （1）减少质量的成型方法:车、刨、铣、磨、钻等切削加工；冲裁与剪切、气割与电切；蚀刻加工等。 （2）增加质量的成型方法：铸造、焊接、烧结等。 （3）质量保持不变的成型方法(金属塑性变形)：利用金属的塑性，对金属施加一定的外力作用使金属产生塑性变形，改变其形状尺寸和性能而获得所要求的产品的一种加工方法。如轧制、锻造、冲压、拉拔、挤压等金属压力加工方法。 金属压力加工方法的优缺点： 优点：1）因无废屑,可节约大量金属； 2）改善金属内部组织及物理、机械性能； 3）产量高，能量消耗少，成本低，适于大量生产。 缺点：1）对要求形状复杂，尺寸精确，表面十分光洁的加工产品尚不及金属切削加工方法； 2）仅用于生产具有塑性的金属； 0.2 金属塑性成形方法的分类 0.2.1按温度特征分类 1.热加工在充分再结晶温度以上的温度范围内所完成的加工过程，T=0.75∽0.95T熔。 2.冷加工在不产生回复和再结晶温度以下进行的加工T=0.25T熔以下。 3.温加工介于冷热加工之间的温度进行的加工. 0.2.2按受力和变形方式分类 由压力的作用使金属产生变形的方式有锻造、轧制和挤压 1.锻造：用锻锤的往复冲击力或压力机的压力使金属进行塑性变形的过程。分类： 自由锻造：即无模锻造，指金属在锻造过程的流动不受工具限制（摩擦力除外）的一种加工方法。 模锻：锻造过程中的金属流动受模具内腔轮廓或模具内壁的严格控制的一种工艺方法。
1.简单轧制过程的条件，变形区及主要参数有哪些？P5-7 答：简单轧制过程：轧制过程上下辊直径相等，转速相同，且均为主动辊、轧制过程对两个轧辊完全对称、轧辊为刚性、轧件除受轧辊作用外，不受其他任何外力作用、轧件在入辊处和出辊处速度均匀、轧件本身的力学性质均匀。 变形区：（1）几何变形区：入口和出口截面之间的区域、（2）物理变形区：发生塑性变形的区域 变形区参数：（1）咬入弧：轧件与轧辊相接触的圆弧。（2）咬入角α：咬入弧所对应的圆心角称为咬入角。（3）变形区长：咬入弧的水平投影。（4）轧辊半径R。（5）轧件轧前、后的厚度H、h。（6）平均厚度。（7）轧件轧前、后宽度B、b。（8）平均宽度。（9）压下量 2.改善咬入条件的途径。P17 答：由α≦β应使α↓,β↑ 1.减小α方法：由α=arccos(1-△h/D) 1）减小压下量。2）增大D。生产中常用方法：3）采用开始小压下或采用带有楔形端的钢坯进行轧制的方法 2.提高β的方法：轧制中摩擦系数主要与轧辊和轧件的表面状态、轧制时轧件对轧辊的变形抗力以及轧辊线速度的大小有关1）改变表面状态，如清除氧化皮。2）合理调节轧制速度，随轧制速度提高摩擦系数降低，采取低速咬入。3）改变润滑情况等。 3.宽展的组成及分类。P19 答：组成：滑动宽展△B1、翻平宽展△B2、鼓形宽展△B3 分类：自由宽展、限制宽展、强制宽展 4.前、后滑区、中性角的定义。P37-40 答：（1）前滑区：摩擦力方向与带钢运行方向相反，在变形区出口处，金属速度大于轧辊圆周速度，相对轧辊向前运动。 （2）后滑区：摩擦力方向与带钢运行方向相同，在变形区入口处，金属速度小于轧辊圆周速度，相对轧辊向后运动。 （3）中性角：前滑区与后滑区的分界面对应的圆心角叫中性角，金属速度与轧辊圆周速度相等，相对轧辊没有运动。 5.确定平均单位压力的方法、说明。P50 答：（1）理论计算法：它是建立在理论分析基础上，用计算公式确定单位压力。通常，都要首先确定变形区内单位压力分布形式及大小，然后再计算平均单位压力。 （2）实测法：即在轧钢机上放置专门设计的压力传感器，将压力信号转换成电信号，通过放大或直接送往测量仪表将其记录下来，获得实测的轧制压力资料。用实测的轧制压力除以接触面积，便求出平均单位压力。 （3）经验公式和图表法：根据大量的实测统计资料，进行一定的数学处理，抓住一些主要影响因素，建立经验公式或图表。 6.卡尔曼微分方程：条件、作图、推导建立。M.D斯通公式轧制力、轧制力矩计算。P50 7.轧材按断面形状特征的分类及主要用途。P100 答：根据轧材的断面形状的特征，分为型材、线材、板材、带材、管材和特殊类型等。根据加工方式，轧制产品分为热轧材和冷轧材两大类。 （1）型材中的工字钢、槽钢、角钢广泛应用于工业建筑和金属结构，扁钢主要
热轧轧制基本原理及基本工艺 一．概论 铝是目前仅次于钢铁的第二类金属，其板带材具有质轻、比强度高、耐蚀、可焊、易加工、表面美观等特点被广泛的应用于国民经济的各个行业，特别是航空航天、包装印刷、建筑装饰、电子家电、交通运输等领域。比如，航空航天方面，前几天发射的“神八”飞船，上面好多铝及铝合金用品都是西南铝和东轻公司加工制造的，不过这些产品一般都是军工产品，我们目前还没有生产的权利，我们厂也没有参与加工，但是也是铝加工行业的骄傲。 包装印刷方面，大家都熟知的PS版，虽然现在我们已经退出了这个产品的生产竞争行列，但是我们曾经生产过，曾经取得过比较好的生产成绩。建筑装饰方面，我们生产过的主要有铝塑底板带，大批量的各系合金的氧化带等。 电子家电方面较多，前段时间大批量生产的液晶电视背板，键盘料等。交通运输方面，大家熟知的5754声屏障。虽然有些产品我们已经不再生产，但是这些产品我们不再陌生，到超市里面逛街的时候看看电饭煲盖子里的铝板，看看各种大型的液晶电视，可能某些产品所用的铝及铝合金配件就是我们厂生产的呢！ 二．热轧的简单概念及特点 热轧是指在金属再结晶温度以上进行的轧制。 再结晶就是当退火温度足够高，时间足够长时，在变形金属或合金的纤维组织中产生无应变的新晶粒（再结晶核心），新晶粒不断的长大，直至原来的变形组织完全消失，金属或合金的性能也发生显著变化，这一过程称为再结晶，其中开始生成新晶粒的温度称为开始再结晶温度，显微组织全部被新晶粒所占据的温度称为终了再结晶温度，一般我们所称的再结晶温度就是开始再结晶温度和终了再结晶温度的算术平均值，一般再结晶温度主要受合金成分、形变程度、原始晶粒度、退火温度等因素的影响 以上就是理论上的热轧的简单原理，在我们铝加工行业的实际生产中主要的体现是，当铸锭在加热炉内加热到一定的温度，也就是再结晶温度以上时，进行的轧制，而这一个温度的确定主要依据是铝合金的相图，也就是最理想化的情况下，加热温度的确定为该合金在多元相图中固相线80%处的温度为依据，这就牵扯到了不同合金多元相图的问题，比较深奥，所以我们只要知道，加热温度的确定是以该合金固相线的80%为依据，在制度的执行中，根据实际的生产情况，根据设备的运行情况，多加修改所得到的适合该合金生产的温度 热轧的特点： 1、能耗低，塑性加工良好，变形抗力低，加工硬化不明显，易进 行轧制，减少了金属变形所需的能耗 2、热轧通常采用大铸锭、大压下量轧制，生产节奏快，产量大， 这样为规模化大生产创造了条件 3、通过热轧将铸态组织转变为加工组织，通过组织的转变使材料 的塑性大幅度的提高 4、轧制方式的特性决定了轧后板材性能存在着各向异性，一是材
钢板轧制设备及工艺复习题 1钢板的品种按厚度如何分类其技术要求有哪些P3答：钢板的品种规格按厚度分为两大类，即厚板和薄板。一般称厚度为4mm以上者为中厚板；4mm以下着为薄板。钢板生产的技术要求：1、尺寸精度要求。（钢板的尺寸精度主要指厚度精度。厚度精度包括纵向厚差和横向厚差的允许范围。）2、板型精度要求。（板型精度是指板带钢的平直度，表示板带纵向、横向各部位是否产生波浪或瓢曲。）3、表面质量要求。4、性能要求。 2厚板、热轧带钢、冷轧带钢生产的工艺过程，各主要工序的作用 答：厚板生产工艺过程由原料及轧前准备、轧制和精整三大部分组成。 板坯的加热工艺作用：提高塑性、降低变形抗力，使坯料便于轧制，并提高产品质量，增大金属收得率。 除磷作用：保证钢板的表面质量，去除在加热过程中的炉生氧化铁皮和轧制过程中生成的再生氧化铁皮，减少轧辊磨损和消耗减少换辊次数。 热机械控制工艺作用：控制奥氏体状态、相变产物及组织状态、细化铁素体晶粒、减少珠光体片层间距，实现钢板高强度、高韧性和焊接性能的统一，生产出优质厚板。 轧后冷却作用：改变钢板的金相组织和力学下性能。 热轧带钢生产过程包括坯料选择和轧前准备、粗轧、精轧和轧后精整四个大的阶段。 板坯的加热工艺作用、除磷作用同上。 定宽作用：改变板坯宽度，以满足热轧带钢品种规格不同宽度的需要。 冷轧带钢主要生产工艺过程，主要由酸洗、轧制、退火、平整、镀（涂）层和精整工序组成。 酸洗作用：采用物理和化学的方法将带钢表面上得氧化铁皮清除掉。 退火作用：（1）消除带钢冷轧时的加工硬化；（2）获得不同的力学性能。 平整作用：（1）使退火带钢平整后达到一定的力学性能要求；（2）消除材料的屈服平台；（3）改善带钢的板形；（4）根据用户的要求生产不同粗糙度的带钢。 3热机械控制工艺的实质P16 答：热机械控制工艺，是将控制轧制和控制冷却工艺结合。在合理的化学成分设计的基础上，通过控制板坯出炉温度、低温阶段累计压下率和温度、终轧温度、轧后冷却速度和终冷温度等工艺参数，已达到控制奥氏体状态、相变产物及组织状态、细化铁素体晶粒、减小珠光体片层间距，从而实现钢板高强度、高韧性和焊接性能的统一，生产出用常规的轧制和热处理相结合工艺无法生产出的优质厚板品种，满足用户要求。 4影响有载辊缝形状的因素有哪些P21 1轧辊的热凸度。轧制时轧件的变形功所转化的热量、轧件与轧辊间摩擦所产生的热量，以及高温轧件所传递的热量都会使轧辊受热；而冷却水、空气及轧辊接触的零件会使轧辊冷却。在轧制过程中，加热和冷却条件沿辊身长度是不均匀的，靠近辊颈部分受热少、冷却快，轧辊中部则相反。故轧辊中部温度高，热膨胀大，使轧辊产生热凸度。轧辊的如凸度可以采用沿轧辊辊身调节冷却水流量分布的方法加以控制。 2轧辊的磨损。轧辊与轧件、工作辊与支承辊间的相互摩擦都会使轧辊产生磨损。影响轧辊磨损的因素很多，如轧辊与轧件的材料与温度、轧制力与轧制速度、前滑和后滑数值、工作辊和支承辊的滑动量和滑动速度、轧辊和轧件的表面硬度和粗糙度等，而且轧辊的磨损量随时间而改变。一般工作辊和支承辊的磨损规律是中部磨损大、两端磨损小，板坯边部温宿较低会造成边部的局部磨损。（轧辊磨损的补偿方法包括：1）通过生产组织的方法补偿轧辊磨损的影响。2）调整轧辊热凸度补偿轧辊磨损。3）轧辊的弹性弯曲。4）轧辊的弹性压扁。5）轧辊的原始凸度。） 5.什么是板形常见的板形缺陷有哪几种板形调节手段有哪些液压弯辊的机理及应用 答：板形精度是指板带钢的平直度，表示板带材纵横向各部位是否产生波浪或瓢曲。P4 常见板型缺陷有波浪或瓢曲（即单边浪、双边浪、中浪、肋浪和局部瓢曲）。 板型调节手段有：调整轧辊辊型，控制轧辊间有载辊缝形状，调节沿板宽压下量的分布，使延伸沿板宽分布均匀，达到钢板平直度的要求。1）采用具有板型调节功能的新型厚板轧机。2）采用板型快速调节方法：（1）液压弯辊。（2）轧辊分段冷却。（3）轧辊的倾辊调整。P23 原理：弯曲工作辊的方法改变工作辊挠度的机理主要是改变工作辊和支承辊之间互相弹性压扁量的分布曲线。弯曲支承辊方法改变工作辊挠度的机理是弯辊力改变了支承辊的弯曲挠度。 应用：对于窄板轧机，采用弯曲工作辊方法比较好；而对于宽板轧机，采用弯曲支承辊的方法比较好。通常宽板轧机采用弯曲支承辊和弯曲工作辊联合使用，可以更有效地控制板型。 （所谓液压弯辊，就是采用液压缸的压力，使工作辊或支承辊在轧制过程中产生附加弯曲，以此改变有载辊缝形状，保证钢板的平直度和断面形状合乎要求。（液压弯辊方法有弯曲工作辊和弯曲支承辊。）） 6制订厚板压下规程受哪些因素影响画简图说明制订厚板压下规程的一般规律P21 答：影响厚板压下规程的因素可分为设备能力和产品质量两大方面。设备能力对压下量的限制条件包括三个方面：咬入条件、轧辊强度和电机功率。产品质量对压下规程的影响需要考虑下面几个因素：1、金属塑性。2、钢板的几何精度。3、实行热机械控制工艺时，必须按控制轧制要求来确定压下量，以保证对轧制阶段累计变形量的要求，确定钢板的金相组织和力学性能。 将整个轧制过程分为粗轧A和精轧B两个阶段。粗轧开始阶段，由于轧件比较厚，又称咬入限制阶段A’。在咬入条件、除磷和纵向辗平限制下，压下量不允许太大。轧数道次后，咬入限制消除，可增大相对压下量ε（%），增大轧制力P，充分发挥轧辊强度和电机能力，迅速减小板坯厚度，缩短轧制周期，提高
复习思考题目（轧制与挤压工艺与设备） 1、金属压力加工的形式主要有哪几种？ 2、何为轧制？何为挤压？ 3、金属压力加工时，如何区分热加工、温加工和冷加工？ 4、金属铸坯经过塑性（压力）加工变形后，机械性能得到提高，简述其中机理。 5、在塑性加工理论中，压力加工使金属产生加工变形的条件（判据）是什么？ 6、如何确定金属材料的加工变形抗力？ 7、什么是应力张量？它有几个独立分量？ 8、金属的形变能与变形能有何差别？ 9、金属塑性变形时，如何描述应力-应变关系？ 10、板带材轧制时，如何划分变形区？ 11、金属轧制的道次压下率指的是什么？ 12、轧制的咬入条件是什么？如何改善轧制时的咬入困难？ 13、轧制时，轧制压力主要由哪些参数决定？ 14、金属轧制时，如何计算轧制压力？ 15、金属轧制压力计算公式（采利科夫、D.R. Bland、R.B. Sims、M.D. Stone、S. Ekelund）有何特点？有何区别？ 16、板带材轧机主要由哪几部分组成？ 17、轧辊传递巨大的轧制压力和轧制扭矩，其结构有何特点？材质如何？制造有何特别要求？ 18、轧辊轴承有哪些类型？有何特点？ 19、轧辊调整有哪些类型？轧辊平衡装置有哪些类型？ 20、液压压下和电动压下有何特点？ 21、为何要对轧辊进行轴向调整？轧辊轴向调整装置有哪些类型？ 22、带材轧机的弯辊装置有哪些形式？为何要进行弯辊操作？ 23、轧机机架受力有何特点？机架所受倾翻力矩从何而来？ 24、轧机传动系统由什么组成？传动系统分动箱有何特点？ 25、金属挤压生产的方法有几种主要类型？ 26、与轧制相比较，挤压加工有何优缺点？ 27、金属挤压生产的主要产品类型有哪些？ 28、金属挤压生产可分为几个阶段？有何特点？ 29、正向挤压与反向挤压有什么不同？方向挤压工艺有何优点？ 30、挤压机由哪些主要部件组成？
5 轧制力能参数计算与强度效核 5.1 计算各道次轧制压力、力矩、功率 5.1.1 各道次的压力 单位压力：爱克隆德公式 p=(1+m)(K+ηu )（Mpa） (5-1) 式中m----表示外摩擦对单位压力影响的系数； f----轧件与轧辊间的摩擦系数；对于钢轧辊，f=1.05-0.0005t； R----轧辊工作半径（mm），四辊轧机取450mm； ----压下量，= - (mm)； , ----轧制前后的轧件高度（mm）； t----轧制温度（℃）； K----静压力下单位变形抗力； K=9.8（14-0.01t）（1.4+C%+Mn%）Mpa，C%取0.2%，Mn%取1.4%。 η----被轧钢材的粘度系数 η=9.8×0.01(14-0.01t)C Mpa?s C----关于轧制速度系数，V(m/s)<6时，C取1 ；v=6～10m/s时，C=0.8 v----线速度，=3.14×0.9×60/60=2.826m/s,所以C=1。 u----变形速率为（s-1） 轧制时金属对轧辊产生的总压力为： P=plB (5-2) 式中p----平均单位压力（Mpa） B----轧件宽度， ----变形区长度， 例如，第一道次，f=1.05-0.0005t=1.05-0.0005×1150=0.475 = =0.095 K=9.8（14-0.01t）（1.4+C%+Mn%）=9.8×（14-0.01×1150）（1.4+0.2+1.4）=73.5 η=9.8×0.01(14-0.01t)C=0.098×（14-0.01×1150）=0.245 =3.14×900×29.28/60=1379.088mm/s = =1.0028 = =67.08 则平均单位压力p=(1+m)(K+ηu ) =(1+0.095)(73.5+0.245×1.0028)=80.75Mpa 轧制时金属对轧辊产生的总压力： P=plB=80.75×67.08×2320=12566767.2kg=12.57MN 其他道次的计算结果列于表5-1。 表5-1 各道次轧制压力 机架道次 m 单位变形抗力K 粘度系数η变形区长度l(mm) 变形速度u （s-1）单位压p(Mpa) 总压力P(MN) 四辊粗轧 1 0.095 73.5 0.245 67.082 1.0028 80.76 12.57 四辊粗轧 2 0.107 73.571 0.2452 73.485 1.1846 81.75 13.94 四辊粗轧 3 0.126 73.868 0.2462 84.853 1.5192 83.6 16.46 四辊粗轧 4 0.141 74.2 0.2473 87.464 1.7878 85.2 17.29 四辊粗轧 5 0.158 74.576 0.2486 87.464 2.0815 86.97 17.65
［教学研究］热轧轧制原理及工艺 热轧轧制基本原理及基本丄艺 -（概论 铝是LI前仅次于钢铁的第二类金属，其板带材具有质轻、比强度高、耐蚀、可焊、易加工、表面美观等特点被广泛的应用于国民经济的各个行业，特别是航空航 天、包装印刷、建筑装饰、电子家电、交通运输等领域。比如，航空航天方面，前儿天发射的“神八”飞船，上面好多铝及铝合金用品都是西南铝和东轻公司加工制造的，不过这些产品一般都是军工产品，我们H前还没有生产的权利，我们厂也没有参与加工，但是也是铝加工行业的骄傲。包装印刷方面，大家都熟知的PS版，虽然现在我们已经退出了这个产品的生产竞争行列，但是我们曾经生产过，曾经取得过比较好的生产成绩。建筑装饰方面，我们生产过的主要有铝塑底板带，大批量的各系合金的氧化带等。电子家电方面较多，前段时间大批量生产的液晶电视背板，键盘料等。交通运输方面，大家熟知的5754声屏障。虽然有些产品我们已经不再生产，但是这些产品我们不再陌生，到超市里面逛街的时候看看电饭煲盖子里的铝板，看看各种大型的液晶电视，可能某些产品所用的铝及铝合金配件就是我们厂生产的呢?二（热轧的简单概念及特点 热轧是指在金属再结晶温度以上进行的轧制。 再结晶就是当退火温度足够高，时间足够长时，在变形金属或合金的纤维组织中产生无应变的新晶粒（再结晶核心），新晶粒不断的长大，直至原来的变形组织完全消失，金属或合金的性能也发生显著变化，这一过程称为再结晶，其中开始生成新晶粒的温度称为开始再结晶温度，显微组织全部被新晶粒所占据的温度称为终了再结晶温度，一般我们所称的再结晶温度就是开始再结晶温度和终了再结晶温度的算术平均值，一般再结晶温度主要受合金成分、形变程度、原始晶粒度、退火温度等因素的影
Maximum Operating Weight592 t / 652 ton Payload Class363 t / 400 ton Photo shows optional equipment
The T 282 B The Liebherr T 282 B combines a high horsepower diesel engine with an extremely ef? cient Liebherr-Siemens AC drive system to maximize productivity and reduce downtime. The AC alternator and traction motors are virtually maintenance free, since their rotors are the only moving parts. The drive system is controlled via electronic solid state controllers, which are small, extremely fast and have no moving components to wear out. Lighter than both a DC drive system or a mechanical drive train, an AC drive system allows for greater payload to empty vehicle weight ratios, faster acceleration and higher travel speeds. This results in faster cycle times and lower cost per ton productivity. Photo shows optional equipment and paint
轧制理论部分思考题 1.简单轧制过程的条件，变形区及主要参数有哪些？ 答：简单轧制过程：轧制过程上下辊直径相等，转速相同，且均为主动辊、轧制过程对两个轧辊完全对称、轧辊为刚性、轧件除受轧辊作用外，不受其他任何外力作用、轧件在入辊处和出辊处速度均匀、轧件本身的力学性质均匀。 变形区：（1）几何变形区：入口和出口截面之间的区域；（2）物理变形区：发生塑性变形的区域。 变形区参数：（1）咬入弧：轧件与轧辊相接触的圆弧。（2）咬入角α：咬入弧所对应的圆心角称为咬入角。（3）变形区长：咬入弧的水平投影。（4）轧辊半径R。（5）轧件轧前、后的厚度H、h。（6）平均厚度。（7）轧件轧前、后宽度B、b。（8）平均宽度。（9）压下量。 2.改善咬入条件的途径。 答：由α≤β应使α↓,β↑： 1.减小α方法：由α=arccos(1-△h/D) ：1）减小压下量； 2）增大D；生产中常用方法：3）采用开始小压下或采用带有楔形端的钢坯进行轧制的方法。 2.提高β的方法：轧制中摩擦系数主要与轧辊和轧件的表面状态、轧制时轧件对轧辊的变形抗力以及轧辊线速度的大小有关：1）改变表面状态，如清除氧化皮；2）合理调节轧制速度，随轧制速度提高摩擦系数降低，采取低速咬入；3）改变润滑情况等。 3.宽展的组成及分类。 答：组成：滑动宽展△B1、翻平宽展△B2、鼓形宽展△B3； 分类：自由宽展、限制宽展、强制宽展。
4.前后滑区、中性角的定义。 答：（1）前滑区：摩擦力方向与带钢运行方向相反，在变形区出口处，金属速度大于轧辊圆周速度，相对轧辊向前运动。 （2）后滑区：摩擦力方向与带钢运行方向相同，在变形区入口处，金属速度小于轧辊圆周速度，相对轧辊向后运动。 （3）中性角：前滑区与后滑区的分界面对应的圆心角叫中性角，金属速度与轧辊圆周速度相等，相对轧辊没有运动。 5.确定平均单位压力的方法，说明。 答：（1）理论计算法：它是建立在理论分析基础上，用计算公式确定单位压力。通常，都要首先确定变形区内单位压力分布形式及大小，然后再计算平均单位压力。 （2）实测法：即在轧钢机上放置专门设计的压力传感器，将压力信号转换成电信号，通过放大或直接送往测量仪表将其记录下来，获得实测的轧制压力资料。用实测的轧制压力除以接触面积，便求出平均单位压力。 （3）经验公式和图表法：根据大量的实测统计资料，进行一定的数学处理，抓住一些主要影响因素，建立经验公式或图表。 6.卡尔曼微分方程：条件、作图、推到建立，M.D斯通公式轧制力、轧制力矩计算。(P50) 7.轧材按断面形状特征的分类及主要用途。 答：根据轧材的断面形状的特征，分为型材、线材、板材、带材、管材和特殊类型等。根据加工方式，轧制产品分为热轧材和冷轧材两大类。 （1）型材中的工字钢、槽钢、角钢广泛应用于工业建筑和金属结构，扁钢
轧制理论与工艺复习题答案 一、判断题 1、（?）； 2、（?）；3.（√）；4、（√）；5、（√）；6、（√） 二、选择题 1.B ； 2. B ； 3.A ，C ； 4.B ，C ； 5.C ； 6.A 三、分析与计算 1、解： （1）轧辊的不均匀热膨胀：轧辊温度沿轴向和径向均呈不均匀分布，因此其热膨胀也不同，进而影响实际辊缝形状。 （2）轧辊的磨损：由于轧辊受力不均，使轧辊的磨损也呈现不均匀，进而也影响实际辊缝的形状。 （3）轧辊的弹性变形：这主要包括轧辊的弹性弯曲和 弹性压扁。轧辊的弹性压扁沿辊身长度分布是不均匀 的，这主要是由于单位压力分布不均匀所致。而在靠 近轧件边部的压扁要小一些，为此使边部辊缝变小， 使带钢出现边部减薄。 如图所示，此直线反映了板凸度保持一定时压力与板 厚的关系，其斜度依成品板凸度（z z h δ）及宽度（影 响到R K ）等而变化，即因产品不同而不同。各道次 的压力P 和板厚h 值基本上应落在此直线的附近，才 能保持均匀变形。如图，出现边浪时，说明轧制力超 过了板形良好要求的轧制力，此时应当适当减小辊缝， 即应当抬起压下，降低压下量，使轧制力降到良好板 形要求的轧制力范围。 2、解： Δh ＝H ·ε＝150×30％＝45(mm) _h =(150+(150-45))/2=127.5(mm) l ＝（R ·Δh ）1/2=(800/2×45) 1/2＝134.16(mm) n σ=0.785+0.25·l/h=0.785+0.25× 134.16/127.5=1.05
MPa n K n p 8.18015015.105.115.1_ =??=??=?=-?σσσ kN N l B p P 242562425612816.13410008.180==??=??=- M=2·P ·l ＝2×24256×134.16×10-3 =6508kN ·m=6.5MN 四、简要回答问题 1、影响前滑的因素主要有： （1）随压下率增加，前滑增加；（2）随轧件厚度减小，前滑增加；（3）随轧件宽度增加，宽展先增加后逐渐趋于不变；（4）随辊径增加前滑增大（5）随摩擦系数增加，前滑增大；(6)前张力使前滑增加，后张力使前滑降低。； 2、改善咬入的措施主要有： （1）用钢锭小头先送入轧辊进行轧制，或者采用带有楔形断头的轧件进行轧制，此时咬入角较小。在摩擦条件一定的条件下，易于实现自然咬入。 （2）强迫咬入，用外力将轧件强行推入到轧辊中，由于外力作用使轧件前端被压扁，减小了前端的接触角，同时增加了水平方向咬入的合力，因而使咬入条件得到了改善。 3、型材的生产特点是什么？予以说明。 答：（1）品种规格多。型钢品种与规格目前已达万个以上；（2）断面形状差异大。在型材产品中，除了方、圆、扁钢断面形状简单且差异不大外，大多数是复杂断面型材，这些钢材不仅断面形状复杂，而且互相之间断面形状差异很大，这些产品的孔型设计和轧制生产都有其特殊性；（3）断面形状复杂。在轧制过程中存在严重的不均匀变形；孔型各部存在明显的辊径差；非对称断面在孔型内受力、变形不均；断面各分支部分接触轧辊和变形的非同时性；断面各处温度不均匀，而产生轧后冷却收缩不均匀，造成轧件弯曲和扭转；工具磨损也不均匀，轧件尺寸难以精确计算；轧机调整、导卫装置设计、安装复杂；（4）轧机结构和轧机布置形式多种多样。在结构型式上：二辊式轧机、三辊式轧机、四辊万能轧机、多辊孔型轧机、Y 型轧机、45o轧机和悬臂式轧机等。在轧机布置形式上：横列式、顺列式、棋盘式、半连续式及连续式布置等。 4、 简述线材轧后控制冷却有哪几种类型？简述其控制冷却原理。 答：两个类型：珠光体型控制冷却和马氏体型控制冷却
冷轧轧制力计算 1．平面变形抗力K ： （1）：由轧前总加工率εH 和轧后总加工率εh 查图分别得到轧前屈服极限σsH 和轧后屈服极限σsh ,取平均值得实际变形抗力?σ。 ?σ=2sH sh σσ+ （2）：由平均加工率2H h εεε+= 查图直接得实际变形抗力?σ K = 1.155q ?σ- ?σ：平均屈服极限 q ：平均张应力，12 q q q =+后前（） 2．压扁后的接触面积F l ':压扁后的变形区长度 计算22()fl m h =，及2afK y h =,其中(/)95000R a mm MPa = 由m 2，y 查图得m ' 由fl m h ''=得m h l f ''= F =B ·l ' 3．应力状态影响系数 P K （1）按斯通公式计算 1m P e K m '-='（直接计算或查表） （2）按采列克夫公式计算 由2l H μδ'=?和道次加工率ε查图得到P K （3）按陈家民公式 由 l h ' 与摩擦系数f 查图得P K 4．轧制力P P = P K ·K ·F
例：冷轧H62黄铜，退火厚度为H 退=0.4mm ，第三道次轧前厚度H=0.16mm ， 第三道次轧后h=0.13mm ，直径D=150mm ，B=216mm ，f = 0.07，q h = 178MPa ， q H = 188MPa ，计算冷轧轧制力。 解：(1)计算K 值 轧前总加工率εH = -退退 H H H ╳ 100%=-0.40.160.4╳ 100%=60% 轧后总加工率εh = -退退 H h H ╳ 100%=-0.40.130.4╳ 100%=67.5% 2H h εεε+==60%67.5%2 +=63.8% 由ε=63.8%查图（铜合金屈服极限与压下率的关系图）直接得平均屈服极限?σ=610 MPa K ’=1.155?σ- 2H h q q +=1.15╳610-1781882+=521.6 MPa （2）计算压扁后的弧长l ’ 150752R mm == 0.160.130.14522 H h h mm ++= == 0.160.130.03H H h mm ?=-=-= 0.160.1318.8%0.16H h H ε--=== 1.5l mm === 2220.07 1.50.5240.145fl z h ?????=== ? ????? ' 752521.60.072950000.3980.145afK y h ???=== 由z 2和y 得' ' 1.21fl m h == '' 1.210.145 2.510.07m h l mm f ?=== （3）应力状态影响系数 P K 按斯通公式计算