帶鋼冷軋原理簡介

會計學1帶鋼冷軋原理簡介提綱一、單機架可逆軋機工藝流程

二、軋制過程的基本概念三、冷軋工藝簡介

四、軋制工藝的三大要素2第1頁/共34頁

1、單機架可逆軋機工藝流程

酸洗后的熱軋鋼卷→開卷機開卷→喂料器

→冷軋機軋制→出口卷取機卷取→第二道次開卷→入口卷取機卷取→反復幾道次軋制完成→出口（或入口）卸卷→打捆→入庫3第2頁/共34頁-Sideguide-3Rollfeeder-Payoffreel-EntryTR-ExitTR-Pressureboard-Sideguide

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EntryPinchrollExitPinchroll2023/1/1816第15頁/共34頁

2、軋制過程中的基本概念1、什么叫加工硬化？帶鋼在冷軋后，晶粒被壓扁、拉長、晶格歪扭畸變、晶粒破碎，使金屬的塑性降低、強度和硬度增高，這種現(xiàn)象叫做加工硬化。冷軋帶鋼加工硬化后提高了鋼的變形抗力，給帶鋼繼續(xù)冷軋帶來困難。為了消除加工硬化，大多數(shù)帶鋼必須在加工過程中進行再結(jié)晶退火（軟化退火和中間退火）。

2、什么是塑性？塑性，是指金屬在外力作用下，能穩(wěn)定地發(fā)生永久變形而不破壞其完整性的能力。

17第16頁/共34頁3、軋制過程的描述？軋制過程是靠旋轉(zhuǎn)的軋輥與軋件之間形成的摩擦力將軋件拖進輥縫之間，并使之受到壓縮產(chǎn)生塑性變形的過程，通過軋制使金屬具有一定的尺寸、形狀和性能。

4、軋制變形區(qū)的主要參數(shù)？

18第17頁/共34頁

咬入角：軋制時軋件與軋輥表面接觸的弧線叫做咬入弧。咬入弧所對的圓心角叫做咬入角。咬入角由壓下量確定。在不同軋制條件下，最大允許咬入角是不同的，其大小與軋輥表面和軋件的表面狀態(tài)、軋制溫度以及軋輥轉(zhuǎn)速等因素有關，即與軋輥和軋件間摩擦系數(shù)有關。變形程度表示方法：絕對變形量和相對變形量

絕對變形量：厚度（高度）：軋前厚度H，軋后厚度h，壓下量△h

軋輥直徑D軋輥半徑R△h=H-h=2（R–Rcosα）=D（1–cosα）

相對變形量（變形程度）：壓下率ε=H-h/H19第18頁/共34頁

最小可軋厚度：生產(chǎn)實踐表明，在一定軋機上軋制某種產(chǎn)品時候，隨著帶鋼的逐漸變薄，壓下愈來愈困難，當帶鋼厚度薄到某一限度后，不管如何加大液壓壓下的壓力，不管反復軋制多少道，也不可能再使產(chǎn)品軋薄。這時帶鋼的極限厚度稱為最小可軋厚度。帶鋼最小可軋厚度主要由軋機工作輥直徑?jīng)Q定，同時還與金屬材料的性質(zhì)、張力、潤滑情況、軋輥材料等因素有關。工作輥輥徑與成品帶材厚度的比例關系為：

D≤2000h20第19頁/共34頁3.1什么是冷軋？冷軋帶鋼有哪些優(yōu)點？

金屬在再結(jié)晶溫度以下進行軋制變形叫做冷軋。一般指帶鋼不經(jīng)加熱而在室溫直接進行軋制加工。冷軋后的帶鋼可能燙手，但還是叫冷軋。冷軋生產(chǎn)可提供大量高精確度和性能優(yōu)良的鋼板和帶材，其最主要的特點是加工溫度低，同熱軋生產(chǎn)相比，它有以下有點：

1）冷軋帶鋼產(chǎn)品尺寸精確，厚度均勻，帶鋼厚度差一般不超過0.01～0.03mm或更小，完全可以符合高精度公差的要求。

2）可獲得熱軋無法生產(chǎn)的極薄帶材（最薄可達0.001mm以下）。3冷軋工藝21第20頁/共34頁

3）冷軋產(chǎn)品表面質(zhì)量優(yōu)越，不存在熱軋帶鋼常常出現(xiàn)的麻點、壓入氧化鐵皮等缺陷，并且可根據(jù)用戶的要求，生產(chǎn)出不同表面粗糙度的帶鋼（光澤面或麻糙面等），以利于下道工序的加工。

4）冷軋帶鋼具有很好的力學性能和工藝性能（如較高的強度、較低的屈服極限、良好的深沖性能等）。

5）可實現(xiàn)高速軋制和全連續(xù)軋制，具有很高的生產(chǎn)率。

3.2冷軋帶鋼的軋制工藝有哪些特點？

1）帶鋼在軋制過程中產(chǎn)生不同程度的加工硬化。加工硬化超過一定程度后，帶鋼因過分硬脆而不適于繼續(xù)軋制。因此帶鋼經(jīng)冷軋一定的道次（即完成一定的冷軋總壓下量）之后，往往要經(jīng)過軟化熱處理（再結(jié)晶退火等），使軋件恢復塑性，降低變形抗力，以便繼續(xù)軋薄。22第21頁/共34頁

2）冷軋過程必須采用工藝冷卻和潤滑。冷軋帶鋼的變形功約有84％～88％轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽箮т撆c軋輥的溫度升高，故須采用冷卻措施。采用工藝潤滑的主要作用是減小金屬的變形抗力，這樣在已有的軋機能力條件下實現(xiàn)更大的壓下，還可使軋機生產(chǎn)出更薄的產(chǎn)品。

3）冷軋中采用張力軋制。張力軋制就是帶鋼在軋輥中軋制變形是在一定前張力和后張力作用下進行的。張力的作用主要是：防止帶鋼在軋制過程中跑偏（即保證正確對中軋制）；使所軋帶鋼保持平直（包括在軋制過程中保持板形平直和軋后板形良好）；降低金屬的變形抗力，有利于軋制更薄的產(chǎn)品，起適當調(diào)整冷軋機主電機負荷的作用。23第22頁/共34頁3.3影響冷軋軋制壓力的因素有哪些？

影響軋制壓力的因素很多，基本上可以分為兩大類。一類是影響金屬變形阻力的，其中有金屬材料的化學成分、變形溫度與變形程度，金屬變形阻力增高，將使壓力加大。第二類是影響應力狀態(tài)條件的因素，其中有外摩擦（即摩擦系數(shù)）、軋件及軋輥直徑、張力等。

1）鋼種不同，即金屬材料化學成分不同，材料本身力學性能不同，因而變形阻力不同。

2）變形程度的影響也就是加工硬化的影響。金屬塑性變形時，其形狀變化能量大部分用于塑性變形，以熱的形式存在；另外一部分則產(chǎn)生晶格扭轉(zhuǎn)、位錯等，內(nèi)能增高，這部分保留在金屬中的能量叫做殘留畸變能，此能量使金屬的變形阻力增加，出現(xiàn)加工硬化現(xiàn)象。24第23頁/共34頁

3）隨著變形溫度的升高，變形阻力降低。隨著變形速度的提高，變形阻力將增加。但對冷軋來說，其影響不很顯著。

4）摩擦力越大，壓力也越大。粗糙表面軋輥的摩擦系數(shù)比光滑表面軋輥高，所以壓力也大。

5）軋件厚度和軋輥直徑的影響。

6）張力的影響。帶鋼的前后張力都使單位壓力降低，且后張力影響更為明顯。由于存在張力，變形區(qū)內(nèi)金屬在軋制方向產(chǎn)生附加拉應力，此拉應力引起軋制時三向壓應力狀態(tài)的水平方向主應力減小，從而降低了單位壓力。因中性面偏向帶鋼出口，故后張力影響大于前張力。25第24頁/共34頁4、冷軋的三大要素-軋制工藝、軋輥、乳化液

4.1軋制工藝26第25頁/共34頁4.1.1怎樣確定編制軋制表？軋制表是冷軋工藝的主要內(nèi)容之一，它關系到是否能獲得合乎要求的產(chǎn)品、產(chǎn)量、能耗及成本。軋制表包括：總壓下率、道次壓下率、前后張力、軋制速度、軋輥輥徑和輥形等。制定軋制表主要依據(jù)是：帶材交貨標準的各項要求，用戶提出的特殊要求，以及設備能力和生產(chǎn)要求等因素。首先，選擇冷帶鋼原料厚度通常要考慮成品帶材的質(zhì)量要求，包括組織性能和表面質(zhì)量。選擇原料厚度主要考慮冷軋總壓下率，因為對一定鋼種、規(guī)格的產(chǎn)品，必須有一定的冷軋總壓下率，才能通過熱處理獲得所需要的一定的晶粒組織和性能。例如，汽車板必須有70％左右的冷軋總壓下率。此外，選擇原料厚度時還要考慮到軋機的生產(chǎn)27第26頁/共34頁能力，從提高冷軋機生產(chǎn)能力考慮，希望原料薄些好。道次壓下率的分配原則一般是：第一、二道壓下率最大，之后隨著帶材的加工硬化不斷增加，而道次壓下率逐漸減小，以使各道次的軋制壓力大致相同。最后一、二道次為了保證板形及厚度精度，一般按照經(jīng)驗取較小的壓下率。軋制張力主要是根據(jù)帶材的屈服極限來定。一般選用的單位張力為20％～60％屈服極限，單位張力過大時會造成帶材寬度上拉皺，甚至把帶材拉斷。28第27頁/共34頁4.2軋輥29第28頁/共34頁4.2.1對冷軋工作輥的材質(zhì)有什么要求？

冷軋過程中，軋輥表面承受著很大的擠壓應力和強烈的磨損，高速軋制時，斷帶、勒輥等會造成輥面裂紋，甚至爆輥。因此冷軋工作輥應具有極高而均勻的硬度，一定深度的硬化層，以及良好的耐磨性與抗裂性。軋輥具有良好的耐過燒、抗裂性是延長軋輥壽命的主要因素。降低軋輥硬度，在一定程度上能改善抗裂性，但耐磨性降低。因此，必須正確選擇軋輥的表面硬度。

冷軋輥表面硬度與硬化層深度的關系

硬度HSD硬化層深度輥徑小于250mm輥徑等于250～500mm輥徑大于500mm90～102≥5mm