《材料成型工藝學(xué)》復(fù)習(xí)資料

咬入:依靠回轉(zhuǎn)的軋輥和軋件之間的摩擦力,軋輥將軋件拖入軋輥之間的現(xiàn)象.改善咬入條件的途徑:①降低a:(1)增加軋輥直徑D,(2)降低壓下量實(shí)際生產(chǎn):(1)小頭進(jìn)鋼,(2)強(qiáng)迫咬入;②提高:(1)改變軋件或軋輥的表面狀態(tài),以提高摩擦角;(2)清除爐生氧化鐵皮;(3)合理的調(diào)節(jié)軋制速度,低速咬入,高速軋制.寬展：高向壓縮下來(lái)的金屬沿著橫向移動(dòng)引起的軋件寬度的變化成為寬展.寬展分類(lèi):①自由寬展:在橫向變形過(guò)程中，除受接觸摩擦影響外，不受任何其它任何阻礙和限制。②限制寬展:在橫向變形過(guò)程中，除受接觸摩擦影響外，還受到孔型側(cè)壁的阻礙作用，破壞了自由流動(dòng)條件，此時(shí)寬展稱(chēng)為限制寬展。③強(qiáng)迫寬展:在橫向變形過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)橫向移動(dòng)時(shí)，不僅不受任何阻礙，還受到強(qiáng)烈的推動(dòng)作用，使軋件寬展產(chǎn)生附加增長(zhǎng)，此時(shí)的寬展稱(chēng)為強(qiáng)迫寬展。影響寬展的因素：實(shí)質(zhì)因素：高向移動(dòng)體積和變形區(qū)內(nèi)軋件變形縱橫阻力比；基本因素：變形區(qū)形狀和軋輥形狀。工藝因素：①相對(duì)壓下量：相對(duì)壓下量越大，寬展越大。②軋制道次：道次越多,寬展越??；單道次較大,寬展大，多道次較小,寬展小；③軋輥直徑:軋輥直徑增加,寬展增加;摩擦系數(shù)；④摩擦系數(shù)的增加，寬展增加(軋制溫度、軋制速度、軋輥材質(zhì)和表面狀態(tài)，軋件的化學(xué)成分).⑤軋件寬度的影響：假設(shè)變形區(qū)長(zhǎng)度l一定:隨軋件寬度增加,寬展先增加后逐漸減小，最后趨于不變。前滑：軋件出口速度vh大于軋輥在該處的線(xiàn)速度v，即vh＞v的現(xiàn)象稱(chēng)為前滑現(xiàn)象。后滑：軋件進(jìn)入軋輥的速度小于軋輥該處線(xiàn)速度的水平分量v的現(xiàn)象。前滑值：軋件出口速度vh與對(duì)應(yīng)點(diǎn)的軋輥圓周速度的線(xiàn)速度之差與軋輥圓周速度的線(xiàn)速度之比值稱(chēng)為前滑值。后滑值：后滑值是指軋件入口斷面軋件的速度與軋輥在該點(diǎn)處圓周速度的水平分量之差同軋輥圓周速度水平分量的比值。影響前滑的因素:①壓下率:前滑隨壓下率的增加而增加;②軋件厚度:軋后軋件厚度h減小，前滑增加;③軋件寬度:軋件寬度小于40mm時(shí)，隨寬度增加前滑亦增加；但軋件寬度大于40mm時(shí)，寬度再增加時(shí)，其前滑值則為一定值;④軋輥直徑:前滑值隨輥徑增加而增加;⑤摩擦系數(shù):摩擦系數(shù)f越大，其前滑值越大;⑥張力:前張力增加前滑，后張力減小前滑.軋制生產(chǎn)工藝：由錠或坯軋制成符合技術(shù)要求的軋件的一系列加工工序組合。金屬與合金的加工特性:1）塑性：純金屬>單相>多相，同時(shí)和組織性能有關(guān)；根據(jù)塑性可確定合理的加工溫度范圍；2）變形抗力：有色金屬<鋼；碳鋼<合金鋼；碳化物形成元素強(qiáng)化效果大；3）導(dǎo)熱系數(shù)：合金鋼<碳鋼；溫度升高而增大但碳鋼800℃以下隨溫度升高而降低；加熱或冷卻工藝4）摩擦系數(shù)：合金鋼>碳鋼，Cr、Al、Si使氧化皮變粘，摩擦系數(shù)增加；影響軋制過(guò)程寬展；5)相圖狀態(tài)：影響到組織結(jié)構(gòu)，無(wú)相變鋼不能用淬火方式強(qiáng)化；相圖形態(tài)是制定某鋼種生產(chǎn)工藝過(guò)程及規(guī)程的基礎(chǔ)。6）淬硬性：裂紋敏感性7）對(duì)某些缺陷的敏感性：碳鋼比合金鋼更容易過(guò)熱，高碳鋼易脫碳。連鑄坯熱送熱裝和直接軋制工藝主要優(yōu)點(diǎn)：①利用鑄坯冶金熱能，節(jié)約能源消耗；②提高成材率，節(jié)約金屬消耗：－燒損減少；③簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝流程，節(jié)約投資及生產(chǎn)費(fèi)用：設(shè)備及廠(chǎng)房投資、生產(chǎn)維護(hù)；④生產(chǎn)周期大大縮；⑤提高產(chǎn)品質(zhì)量：加熱時(shí)間縮短、碳氮化物固溶利于組織控軋及性能提高。連鑄坯熱送熱裝和直接軋制工藝關(guān)鍵技術(shù)：高溫?zé)o缺陷鑄坯生產(chǎn)技術(shù)；鑄坯溫度保證與輸送技術(shù)；自由程序軋制技術(shù)；生產(chǎn)計(jì)劃管理技術(shù)；保證工藝與設(shè)備可靠性的技術(shù)等。加熱目的：提高鋼的塑性，降低變形抗力及改善金屬內(nèi)部組織和性能，便于軋制加工。過(guò)熱：加熱溫度偏高，時(shí)間偏長(zhǎng)，會(huì)使奧氏體晶粒過(guò)分長(zhǎng)大，引起晶粒之間的結(jié)合力減弱，鋼的機(jī)械性能變壞而產(chǎn)生的缺陷。（熱處理方式消除缺陷）過(guò)燒：加熱溫度過(guò)高或在高溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，晶粒邊界發(fā)生氧化或熔化，在軋制時(shí)金屬經(jīng)受不住變形，發(fā)生碎裂或崩裂。（無(wú)法補(bǔ)救，報(bào)廢）脫碳：加熱時(shí)鋼的表層含碳量被氧化而減少的現(xiàn)象。型材定義：經(jīng)過(guò)塑性加工成形的具有一定斷面形狀和尺寸的直條實(shí)心金屬材。通常將復(fù)雜斷面型材和棒線(xiàn)材統(tǒng)稱(chēng)型材.型材的生產(chǎn)特點(diǎn):（1）品種多;（2）斷面形狀差異大;（3）不均勻變形嚴(yán)重;（4）軋機(jī)結(jié)構(gòu)和軋機(jī)布置形式多種多樣型材軋制的咬入條件:(1)軋件與孔型頂部先接觸(即與平輥軋制相類(lèi)似):咬入角α＜摩擦角β;(2)軋件與孔型側(cè)壁先接觸:①當(dāng)θ＝900時(shí)，β≧α，即與平輥上軋制矩形軋件時(shí)的咬入條件相同；②θ＜900時(shí)，極限咬入角增大了1/sinθ倍，θ越小對(duì)咬入越有利；型材軋機(jī)分類(lèi):①一般用軋輥名義直徑（或傳動(dòng)軋輥的人字齒輪節(jié)圓直徑）命名;②若干架軋機(jī)通常以最后一架精軋機(jī)的軋輥名義直徑作為軋鋼機(jī)的標(biāo)稱(chēng)。型材軋機(jī)的典型布置形式：1）橫列式：大多數(shù)軋機(jī)用一臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)同時(shí)傳動(dòng)數(shù)架三輥式軋機(jī),在一列軋機(jī)上進(jìn)行多道次軋制，變形靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、品種范圍廣、控制操作容易。設(shè)備簡(jiǎn)單、造價(jià)低、建廠(chǎng)快等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)為產(chǎn)品尺寸精度不高,品種規(guī)格受限制，軋件需要橫移和翻鋼，所以長(zhǎng)度受限制，間隙時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，軋件溫降大，因而軋件長(zhǎng)度和壁厚均受限制，不便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。2）連續(xù)式：各架軋機(jī)縱向緊密排列成連軋機(jī)組，每架軋機(jī)可以單獨(dú)傳動(dòng)或集體傳動(dòng)，每架只軋一道，軋制速度快，產(chǎn)量高；軋機(jī)緊密排列,間隙時(shí)間短，軋件溫降小，對(duì)軋制小規(guī)格和輕型薄壁產(chǎn)品有利,由于軋件長(zhǎng)度不受機(jī)架間距限制,故在保證軋件首尾溫差不超過(guò)允許值的前提下,可盡量增大坯料重量，以提高軋機(jī)產(chǎn)量和金屬收得率。缺點(diǎn)是機(jī)械和電氣設(shè)備比較復(fù)雜，投資大，并且生產(chǎn)品種規(guī)格受限制開(kāi)坯機(jī)改造方案:①改造為棒材軋機(jī),在原始的初軋機(jī)后增設(shè)一組緊湊式連軋機(jī)組,可生產(chǎn)棒材；②改造為中厚板軋機(jī),增設(shè)一架四輥精軋機(jī),同時(shí)進(jìn)行必要改造;③改造為H型鋼軋機(jī),繼續(xù)建設(shè)萬(wàn)能粗軋機(jī)和萬(wàn)能精軋機(jī)即可.H型鋼孔型設(shè)計(jì)特點(diǎn):（1）二輥式軋機(jī)開(kāi)坯時(shí)的孔型設(shè)計(jì)與工字鋼孔型設(shè)計(jì)相同；（2）萬(wàn)能軋機(jī)孔型設(shè)計(jì)，包括輥型設(shè)計(jì)和壓下規(guī)程設(shè)計(jì)：①輥型設(shè)計(jì)：a水平輥直徑與立輥直徑的選擇：H型鋼邊寬b越大，水平輥越大；立輥直徑取決于軋輥強(qiáng)度；b水平輥與立輥輥身長(zhǎng)度設(shè)計(jì)：水平輥輥身取決于所軋產(chǎn)品腰高，立輥輥身取決于產(chǎn)品變寬。c水平輥側(cè)面錐度和立輥輥面錐度確定：錐度抑制，成品孔型約約0－15’,成品前的萬(wàn)能孔型約40－80②壓下規(guī)程設(shè)計(jì)：原則：各道次軋件腰部和邊部的延伸相等或接近相等。③“對(duì)稱(chēng)軋制原則”：使軋件的斷面對(duì)稱(chēng)軸和軋輥孔型的對(duì)稱(chēng)軸一致。萬(wàn)能孔型軋制凸緣型鋼的優(yōu)點(diǎn)：(1)立輥直接壓下，可直接軋制薄而高的平行邊。(2)軋制過(guò)程中軋件的邊高拉縮小，要求的坯料高度小，因此可以不用或少用異形坯，減少總道次數(shù)。(3)改變輥縫，就可以軋出厚度不同的產(chǎn)品。另外通過(guò)軋邊端孔型的調(diào)整，可以改變邊部的寬度。(4)孔型中的輥面線(xiàn)速度差小，軋輥的磨損較小并且均勻。另外軋輥的幾何形狀簡(jiǎn)單，容易使用具有高耐磨性能的軋輥。軋輥的加工和組裝也比較簡(jiǎn)單。（5）軋制過(guò)程一般是在對(duì)稱(chēng)壓下的情況下進(jìn)行，變形相對(duì)比較均勻。（6）不依靠孔型的側(cè)壓和楔卡使軋件變形，因此軋件的表面劃傷較小，軋制動(dòng)力消耗小。軋件在萬(wàn)能孔型中的變形特點(diǎn)：①腰部和邊部的變形區(qū)形狀近似于平輥軋板。②邊部和腰部的變形互相影響。③腰部全后滑。④邊部的變形區(qū)長(zhǎng)，立輥先接觸軋件。⑤軋制后邊端不齊，外側(cè)寬展大。軋件在軋邊端孔型中的變形特點(diǎn)：①軋邊端過(guò)程是典型的高件軋制。②軋邊端時(shí)變形區(qū)內(nèi)軋件的斷面形狀是窄而高，壓下量一旦過(guò)大，軋件邊部會(huì)出現(xiàn)塑性失穩(wěn)而彎曲，將達(dá)不到軋邊端的目的。③軋邊端時(shí)軋件與軋輥的接觸面很窄，壓下量小，接觸面積很小，在萬(wàn)能—軋邊端往復(fù)可逆軋制時(shí)存在著張力飽和現(xiàn)象。棒材軋制新技術(shù):直接使用連鑄坯、連鑄坯熱裝熱送和直接軋制技術(shù)、柔性軋制新技術(shù)、高精度軋制技術(shù)、低溫軋制技術(shù)、無(wú)頭軋制、切分軋制。棒材柔性化軋制是指將組織性能在線(xiàn)優(yōu)化控制技術(shù)應(yīng)用于軋制過(guò)程，用同一種成分的坯料來(lái)生產(chǎn)不同性能的產(chǎn)品，簡(jiǎn)化煉鋼和連鑄的操作和管理，利用對(duì)鋼材性能柔性的控制實(shí)現(xiàn)軋制生產(chǎn)的大規(guī)模定制。措施：利用無(wú)孔型軋制、共用孔型軋制等手段，改變軋制規(guī)程，改變產(chǎn)品規(guī)格。棒材低溫軋制定義：低于常規(guī)溫度下的軋制，低溫軋制不僅可以降低能耗，減少金屬燒損，還可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，。棒材無(wú)頭軋制技術(shù):連鑄連軋或采用焊接方法將鑄坯首尾焊接在一起，連續(xù)供坯，不斷軋制，在一個(gè)換輥周期內(nèi)，軋件長(zhǎng)度可無(wú)限延長(zhǎng)的軋制工藝.優(yōu)點(diǎn)：①減少切損；②棒材定尺率接近100%；③生產(chǎn)率提高12－16%；④對(duì)導(dǎo)衛(wèi)和孔型無(wú)沖擊，不纏輥；⑤生產(chǎn)成本（能耗和設(shè)備維護(hù)）降低了2.5%－3%；⑥尺寸精度高，能明顯減少軋件縱向尺寸和性能不均現(xiàn)象。切分軋制技術(shù)：指在型鋼軋機(jī)上利用特殊軋輥孔型和導(dǎo)衛(wèi)裝置將一根軋件沿縱向切除兩根（或多根）軋件，進(jìn)而軋出兩根（或多根）成品軋材的軋制工藝。切分軋制方法：輪切法、輥切法和圓盤(pán)剪切法。切分軋制優(yōu)點(diǎn)：①顯著提高生產(chǎn)效率；②產(chǎn)品尺寸精度提高；③可以擴(kuò)大產(chǎn)品規(guī)格范圍；④降低