《軋制理論部分》復習資料

《軋制理論部分》復習資料軋制的概念：依靠旋轉(zhuǎn)的軋輥與軋件之間形成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。目的：獲得一定尺寸的形狀尺寸和組織性能。金屬沿軋件高向不均勻變形：前滑區(qū)，后滑區(qū)，中性面（1）沿軋件斷面高度方向上的變形、應力和流動速度分布都是不均勻；（2）在幾何變形區(qū)內(nèi)，在軋件與軋輥接觸表面上，不但有相對滑動，而且還有粘著，所謂粘著系指軋件和軋輥間無相對滑動；（3）變形不但發(fā)生在幾何變形區(qū)內(nèi)，而且也產(chǎn)生在幾何變形區(qū)以外，其變形分布都是不均勻的。這樣就把軋制變形區(qū)分成變形過渡區(qū)、前滑區(qū)、后滑區(qū)和粘著區(qū)（4）在粘著區(qū)內(nèi)有一個臨界面，在這個面上金屬的流動速度分布均勻，并且等于該處軋輥的水平速度。金屬沿軋件寬度上的不均勻變形：單鼓形薄軋件l/h較大時（薄軋件），受表面外摩擦影響，出現(xiàn)單鼓變形。雙鼓形：厚軋件hl<0.5時(厚軋件),變形不能深透到整個斷面高度,出現(xiàn)雙鼓變形。咬入：依靠回轉(zhuǎn)的軋輥與軋件之間的摩擦力，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ΔH。實際生產(chǎn):(1)小頭進鋼,(2)強迫咬入;②提高β:(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：高向壓縮下來的金屬沿著橫向移動引起的軋件寬度的變化成為寬展.寬展分類:①自由寬展:在橫向變形過程中，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，破壞了自由流動條件，此時寬展稱為限制寬展。③強迫寬展:在橫向變形過程中，質(zhì)點橫向移動時，不僅不受任何阻礙，還受到強烈的推動作用，使軋件寬展產(chǎn)生附加增長，此時的寬展稱為強迫寬展。寬展的組成：滑動寬展：是變形金屬在與軋輥的接觸面產(chǎn)生相對滑動所增加的寬展量。翻平寬展是由于接觸摩擦阻力的作用，使軋件側(cè)面的金屬，在變形過程中翻轉(zhuǎn)到接觸表面上，使軋件的寬度增加。鼓形寬展：是軋件側(cè)面變成鼓形而造成的展寬量。影響寬展的因素：實質(zhì)因素：高向移動體積和變形區(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相對壓下量：相對壓下量越大，寬展越大。②軋制道次：道次越多,寬展越小；單道次1/b較大,寬展大，多道次1/b較小,寬展?。虎圮堓佒睆?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)，軋件的化學成分).⑤軋件寬度的影響：假設變形區(qū)長度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速度v，即vh＞v的現(xiàn)象稱為前滑現(xiàn)象。后滑：軋件進入軋輥的速度小于軋輥該處線速度的水平分量v的現(xiàn)象。前滑值：軋件出口速度vh與對應點的軋輥圓周速度的線速度之差與軋輥圓周速度的線速度之比值稱為前滑值。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，隨寬度增加前滑亦增加；但軋件寬度大于40mm時，寬度再增加時，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。影響金屬實際變形抗力的因素（金屬的屈服極限，變形溫度，變形程度，變形速度）軋制生產(chǎn)工藝過程：由錠或坯軋制成符合技術(shù)要求的軋材的一系列加工工序的組合稱為。技術(shù)要求：為滿足使用上的需要而對軋材提出的在規(guī)格和技術(shù)性能（形狀，尺寸，表面狀態(tài)）、力學性能及工藝性能、物理化學性能、金屬內(nèi)部組織和化學成分等方面的要求。金屬與合金的加工特性:1）塑性：純金屬>單相>多相，同時和組織性能有關；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；碳化物形成元素強化效果大；3）導熱系數(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；影響軋制過程寬展；5)相圖狀態(tài)：影響到組織結(jié)構(gòu)，無相變鋼不能用淬火方式強化；相圖形態(tài)是制定某鋼種生產(chǎn)工藝過程及規(guī)程的基礎。6）淬硬性：裂紋敏感性7）對某些缺陷的敏感性：碳鋼比合金鋼更容易過熱，高碳鋼易脫碳。加熱的目的：提高塑性，降低抗力，改善組織。加熱溫度：單相奧氏體區(qū)。防止過熱，過燒。熱送熱裝的優(yōu)點：（1）節(jié)能降成本，提高生產(chǎn)能力；（2）減少鋼的內(nèi)應力。缺點：不便于缺陷清理。加熱主要缺陷：過熱：加熱溫度偏高，時間偏長，會使奧氏體晶粒過分長大，引起晶粒之間的結(jié)合力減弱，鋼的機械性能變壞而產(chǎn)生的缺陷。熱處理消除；含Cr、Ni的鋼易過熱。過燒：加熱溫度過高或在高溫時間過長，晶粒邊界發(fā)生氧化或熔化，在軋制時金屬經(jīng)受不住變形，發(fā)生碎裂或崩裂。無法補救，報廢重煉。脫碳：加熱時鋼的表層含碳量被氧化而減少的現(xiàn)象。合金鋼、高碳鋼易脫碳，W、Si促進脫碳。軋制的兩大任務:精確成型：孔型設計（輥型設計，壓下規(guī)程設計），軋機調(diào)整，變形溫度、速度規(guī)程軋輥磨損，自動控制水平等。改善組織：變形溫度、變形速度、變形程度。變形程度,組織狀態(tài)對性能影響：變形程度大對組織性能有利，因為：（1）變形程度大、壓應力狀態(tài)強有利于破碎鑄造組織。（2）改善機械性能，需要一定的壓縮比。（3）總變形程度一定時，道次變形量分配也對產(chǎn)品質(zhì)量有影響。終軋溫度：保證一定的組織性能。開軋溫度確定必須以保證終軋溫度為依據(jù)。亞共析鋼：Ar3＋50～100℃，防止二相區(qū)軋制。過共析鋼：Arcm以下，以破碎碳化物。高于Ar1100～150℃。為什么有些鋼錠采用鍛造開坯？對塑性較差、初生脆性晶殼及柱狀晶比較嚴重時采用，也在車間無大型開坯機時采用。原因（1）鍛造時再結(jié)晶過程進行得比較充分。（2）鍛造時三向壓應力狀態(tài)比較強，有利于發(fā)揮金屬的塑性。（3）鍛造時可及時清理裂紋。（4）可采用較大錐度（達到4.5%）的鋼錠，有利于改善合金鋼的質(zhì)量。連鑄機的類型和組成。類型按鑄坯斷面形狀分：厚板坯、薄板坯、大方坯、小方坯、圓坯、異型坯、橢圓坯連鑄機。按鑄坯運行軌跡分：立式、立彎式、垂直－多點彎曲式、垂直－弧形、多半徑弧形（橢圓形）、水平式、旋轉(zhuǎn)式連鑄機。組成：鋼水運轉(zhuǎn)裝置（鋼水包、回轉(zhuǎn)臺）、中間包及更換裝置、結(jié)晶器及其振動裝置、二冷區(qū)夾持輥及冷卻水系統(tǒng)、拉引矯直機、切斷設備、引錠裝置。連鑄與軋制銜接模式及連鑄－連軋工藝：(1)連鑄坯直接軋制工藝（CC－DR）補償加熱(2)連鑄坯直接熱裝軋制工藝(CC-DHCR或HDR)也稱為高溫熱裝爐軋制工藝,奧氏體區(qū)裝爐。(3)低溫熱裝工藝(Ar3~Ar1)，兩相區(qū)裝爐(4)低溫熱裝工藝(Ar1~….)共析轉(zhuǎn)變結(jié)束后裝爐(CC-HCR)(5)常規(guī)冷裝爐軋制工藝。連鑄坯熱送熱裝和直接軋制工藝的優(yōu)點：（1）利用連鑄坯冶