轧制原理

金属塑性加工学轧制理论与工艺样本

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

轧制原理二

板、带材生产概述 1，推动板、带材轧制方法与轧机型式演变的主要矛盾是什么? 轧件变形和轧机变形是在轧制过程中同时存在的。我们的目的是要使轧件易于变形和轧机难于变形，亦即发展轧件的变形而控制和利用轧机的变形。由于板、带轧制的特点是轧制压力大，轧件变形难，而轧机变形及其影响又大，因而使这个问题就成为左右、带轧制技术发展的主要矛盾。 2，板带材是如何分类的？ （1）按产品尺寸规格：一般可以分为厚板（包括中板和特厚板）、薄板和极薄带材（箔材）三类。一般称厚度在4.0mm以上者为中、厚板（其中4~20mm者为中板，20~60mm为厚板，60mm以上者为特厚板），4.0~0.2mm者为薄板，而0.2mm以下者为极薄带钢或箔材。（2）按产品用途：造船板、锅炉板、桥梁板、压力容器板、汽车板、镀层板（镀锡、镀锌板等）、电工钢板、屋面板、深冲板、焊管坯、复合板及不锈、耐酸耐热等特殊用途钢板。3，板、带材生产工艺有何特点? （1）板、带材是用平辊轧出，故改变产品规格较简单容易，调整操作方便，易于实现全面计算机控制和进行自动化生产。 （2）带钢的形状简单，可成卷生产，且在国民经济中用量最大，故必须而且能够实现高速度的连轧生产。 （3）由于宽厚比和表面积都很大，故生产中轧制压力很大，可达数百万至数千万牛顿，因此轧机设备复杂强大，而且对产品厚、宽尺寸精度和板形以及表面质量的控制变得十分困难和复杂。 4，板带材技术要求主要包含那些内容？ “尺寸精确板型好，表面光洁性能高”（若分值较大，可分开详述）。 降低金属变形抗力的措施（提高刚度措施）：叠轧：通过叠轧使轧件总厚度增大，并采用无水冷却的热辊轧制，才能使轧制温度容易保持及克服轧机弹跳的障碍，保证轧制过程的进行。连续轧制：单层轧制薄而长的钢板时温降很快，不叠轧就必须快速操作和成卷轧制，争取有较高和较均匀的轧制温度。 炉卷轧机：优点：可用较少的设备投资和较灵活的工艺道次生产出批量不大而品种较多的产品，尤其适合生产塑性较差、加工温度范围较窄的合金钢板带。（保温作用、缩短轧程） 缺点：产品表面质量及尺寸精度较差，单位产量投资大。 行星轧制：利用分散变形原理实现金属的大压缩量变形。（大压缩变形无温降，然而升温50~100℃，从根本上解决了成卷轧制带钢时温度降落问题）优点：投资成本低。缺点：设备结构复杂、制造和维护困难，要求上下辊严格保持同步，轧件严格对中，轴承易磨损，事故较多，作业率不高。原料和产品单一，生产灵活性差，难以轧得太宽太薄。 从降低金属变形抗力、降低能源消耗及简化生产过程，出现连铸连轧及无锭轧制（连续铸轧） 6、降低应力状态系数影响系数：减小工作辊直径（主要）、采用优质轧制润滑液和采取张力轧制 7、二三四，偏八辊、多辊、不对称式多辊轧机、异步轧机辊的发展：①刚度②轧薄能力③水平方向刚度，及侧向力④轧机复杂程度⑤生产效率（围绕其解决的问题，针对问题、存在问题） 二辊：能以较少的道次轧制更薄更宽的钢板，加大轧辊直径，才能有足够的刚度和强度承受更大压力。轧辊直径增大有反而使轧制压力急剧增大，使轧机弹性变形增大，以致轧辊直径与板厚之比达到一定值后，轧件不能继续延伸。 三辊：减小轧制压力和提高轧辊强度及刚度的两方面要求，采用大支撑辊与小工作辊分工

金属塑性变形与轧制原理(教案).x

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。

金属塑性加工学—轧制理论与工艺

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

热轧轧制原理及工艺

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

板带轧制工艺技术

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

思考题目-轧制与挤压工艺与设备

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？

轧制原理部分公式

轧制原理部分计算公式 一、轧辊与轧件接触面积 孔型中轧制： F= h R b B ?+2 其中：b q D R -= 为平均工作辊径，（q 为孔型面积，b 为孔型宽度） b q B Q h -=? （Q 、B 轧件面积和宽度）为平均压下量，也可按如下计算： 菱形进菱形孔： h ?=（0.55~0.6）*（H-h ） 方轧件进椭圆孔：h ?=H-0.7h （扁椭圆） h ?=H-0.85h （对圆、椭圆） 椭圆进方： h ?=（0.65~0.7）H-（0.55~0.6）h 椭圆进圆： h ?=0.85H-0.79h 二、平均轧制单位压力计算 艾克隆德公式（用于计算热轧时平均单位压力的半经验公式） ))(1(ε η? ++=K m p 其中：（1+m ）为考虑外摩擦影响的系数 K 为平面变形抗力（N/mm 2） η 为金属的粘度（N ·S/mm 2） ε ? 为轧制时的平均变形速度（s -1 ） m=h H h h R f +?-?2.16.1 （适用于t ≥800℃，Mn ≤1%、Cr ≤2~3%） f=K 1K 2K 3（1.05-0.0005t ）

R ：孔型中央位置的轧辊半径； △h ：该道次压下量； K1：考虑轧辊的材质影响系数，钢辊K1=1.0，铸铁辊K1=0.8； K2：考虑轧制速度的影响系数，按《塑性变形与轧制原理》图4-12定； K3：考虑到轧件的材质影响系数，按《塑性变形与轧制原理》表4-3定； t ：轧制温度。 K=（137-0.098t ）（1.4+C+Mn+0.3Cr ） N/mm2 η=0.01（137-0.098 t ）·C ＇ N ·S/mm 2 ）（1 2-? +?= s h H R h V ε 三、轧机传动力矩组成及计算 M 电=（Mz/i ）+M f +M k +M d 其中：i 为电机至轧辊的减速比； Mz=2×P ×ψ×R h ??=p ·ψ·（B+b ）·△h ·R M f =（M f 1）/i+ M f2

板带轧制力与力矩的计算

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

［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

板带轧制理论与实践

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

金属塑性加工——轧制理论与工艺思考题

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高秀华答案

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

轧制原理新答案

一、填空题 1、平辊轧制时，轧件所受的应力是（三向压应力状态） 2、只有正应力没有切应力的平面称为（正应面） 3、表面愈光洁，则摩擦系数就（越小） 4、随着轧制道次的增加，轧件的温度不断降低，因此轧制中摩擦系数变的 （增大） 5、金属塑性的大小，可用金属断裂前产生（变形）来表示。 6、单相组织比多相组织的塑性（好） 7、化合物杂质呈球状分布对塑性（有利） 8、金属在变形时受拉应力成分越少，压应力成分越多，则金属的塑性（越好） 9、随着含碳量的增加，钢的变形抗力（增大） 10、晶粒越细小，变形抗力（越大） 11、随着钢的加热温度的升高，变形抗力（减小） 12、同号主应力图示的变形抗力（大于）异号主应力图示的变形抗力。 13、u、η、β三者之间的关系为（η = β u ） 14、轧辊咬入轧件的条件为（开始）（ a ≤β） 15、当压下量不变时，随着轧辊直径增大，咬入角减少，则（咬入越容易） 16、当轧辊直径不变时，随着压下量的增大，咬入角增大，则（咬入越容易） 17、型钢轧机的孔型有较小的孔型侧壁斜度时，对轧件的咬入（有利） 18、随着轧辊直径的减小，宽展量（减小） 19、随着压下量的增加，宽展（增加） 20、轧辊表面粗糙时，可使摩擦系数f增加，从而使宽展（增加） 21、计算宽展量Δb时，若采用若兹公式，则只考虑了Δb与（Δb=βΔh ） 22、轧制力矩与静力矩之比，称为（轧机的效率） 23、压下率愈小，则轧制力（越小） 24、轧制时施加前张力或后张力，则轧制力（减小） 25、轧辊直径增大，则轧制力（增大） 26、轧辊与轧件之间的摩擦力越大，则需要的轧制力就（增大） 27、若保证连轧过程的正常进行，必须使通过连轧机组各个机座的金属秒流量（相等） 28、若有两块金属在宽度上和长度上相同，而高度分别为H1＝4mm和H2＝10mm，经过加工后高度分别为h1＝4mm和h2＝10mm，则轧制时的变形程度为（） 29、当正压力与摩擦力的合力指向轧辊出口时，则（有利于咬入） 30、中性角、咬入角、摩擦角三者之间的关系为（） 31、轧件与轧辊的接触面积是指（） 32、由外力作用所引起的应力叫（附加应力） 33、镍在钢中可使变形抗力（增加） 34、在压力加工中金属抵抗变形的能力叫（变形抗力） 35、在热轧型钢生产中，轧件在孔型内受到压缩，轧件的长度和宽度都将发生变化，规律性的表现为（宽度减小，长度增加） 36、热轧生产过程中，摩擦系数计算公式f＝K1K2K3（1.05-0.05t）中，K2指的是（轧制速度）的影响系数。 37、有两块轧件，其宽度和长度均相同，厚度为H1=40mm，H2=6mm，经轧后厚度分别为：h1=38mm，h2=4mm，试比较两块轧件变形程度（后者大） 38、轧制平均延伸系数与总延伸系数之间的关系是（ U总=U均n） 39、在轧钢生产过程中，当咬入角的正切值（小于）轧辊与轧件间的摩擦系数时轧件才能被咬入。 40、轧制产品要进行检验，其中表示钢材塑性好坏的指标是（延伸率和断面收缩） 41、在轧钢生产实践中得知，用表面光滑的轧辊轧制比用表面粗糙的轧辊轧制时所需要的轧制力（小） 42、金属的塑性和其柔软性的关系是（没有关系） 43、晶粒越粗大，则变形抗力（越小） 44、提高轧制速度，对轧辊咬入（不利） 45、在总压下量相同的条件下，轧制道次越多，总的宽展量（越小） 46、在其它条件不变的情况下，减小变形抗力的有效方法是（减小压下量） 47、对于变形区的前滑值，（）说法是错误的。 48、在轧制过程中，轧件的（前滑区）内摩擦力的方向与轧件运动方向相同。 49、摩擦系数越大，在其它相同条件时，前滑值（越大） 50、轧制温度越高，一般来说轧制力则（越小） 51、压下率越大，则轧制力（越大） 52、钢中含硅对塑性变形抗力有（增大）影响。 53、对塑性最有利的压力加工方法的变形力学图示是（三向压应力图示） 54、可导致轧制压力增加的因素，主要有（轧件轧辊直径、增大摩擦系数） 55、轧制宽而薄的板带钢时，用（平面）变形图示表示。 56平面应力状态共有（ 9种）种可能图示。 57、金属的柔软性是不同的，它是金属（硬度）一种表示。 58、中性角、咬入角、摩擦角三者之间的函数关系为（）

轧制理论及工艺习题集

《轧制理论与工艺》习题集绪论 一.概念题 1)轧制 2)轧制分类 3)平辊轧制 4)型辊轧制 5)纵轧 6)横轧 7)斜轧 二.填空题 三.问答题 1)轧制有哪些分类方法，如何分类? 2)轧制在国民经济中的作用如何? 3)现代轧制工艺技术的特点和发展趋势如何? 四.计算题 第一篇轧制理论 第1章轧制过程基本概念 一.概念题 1)轧制过程 2)简单轧制过程 3)轧制变形区(07成型正考) 4)几何变形区 5)咬入角 6)接触弧长度(09成型正考) 7)变形区长度 8)轧辊弹性压扁(08成型正考) 9)轧件弹性压扁 10)绝对变形量

11)相对变形量 12)变形系数 13)均匀变形理论 14)刚端理论 15)不均匀变形理论 16)变形区形状系数 二.填空题 三.问答题 1)简述不均匀变性理论的主要内容。 2)简述沿轧件断面高度方向上速度的分布特点。 3)简述沿轧件断面高度方向上变形的分布特点。 4)简述变形区形状系数对轧件断面高度方向上速度与变形的影响。 5)简述沿轧件宽度方向上的金属的流动规律。 四.计算题 1)咬入角计算 2)接触弧长度计算 3)在?650mm轧机上轧制钢坯尺寸为100mm×100mm×200mm，第1道次轧制道次的压下量为35mm，轧件通过变形区的平均速度为3.0m/s时，试求：(12分) (07成型正考) (08成型正考) (1) 第1道次轧后的轧件尺寸(忽略宽展)； (2) 第1道次的总轧制时间； (3) 轧件在变形区的停留时间； (4) 变形区的各基本参数。 4)在?750mm轧机上轧制钢坯尺寸为120mm×120mm×250mm，第1道次轧制道次的压下量为35mm，轧件通过变形区的平均速度为3.5m/s时，试求：(12分) (09成型正考) (1) 第1道次轧后的轧件尺寸(忽略宽展)； (2) 第1道次的总轧制时间； (3) 轧件在变形区的停留时间； (4) 变形区的各基本参数。

轧制理论与工艺

东北大学继续教育学院 轧制理论与工艺试卷（作业考核线上） B 卷学习中心：院校学号：16090720884 姓名赵方杰 （共 4 页） 共20 分) 2、冷轧中采用张力轧制以降低轧制压力，通常张应力最大值为轧件的屈服极限，这样做的目 的是防止轧件在变形区外产生变形，使轧制过程不能进行。（） 3、绝对变形量是指轧制前后轧件尺寸之间的差值。( ) 4、在辊速及延伸系数一定条件下，只要轧件入口速度增大，其前滑必然增加。（） 5、轧制过程中前滑区和后滑区的分界面称为中性面，当前滑增加时，中性面向出口方向移动。( ) 6、张力减径机的变形区只由一个减径区组成。( ) 7、边宽、腰薄、平行边的H型钢无法采用带开闭口边的二辊孔型法生产。（） 8、万能轧机轧制H型钢时，H型钢的腰部在万能孔型中处于全后滑状态。（） 9、在孔型中轧制时，由于孔型侧壁的约束作用，与平辊轧制相比，使延伸效率提高。（） 10、钢管生产中，毛管空心坯长度与内径之比叫穿孔比。（）

二、计算题（10分） 在φ750/φ1050×1700mm 热轧机上，轧制Q235普碳钢，某道次轧制温度为1000℃，轧件轧制前厚度H=65mm ，轧后厚度h=42mm ，板宽B=1200mm ，轧制速度v=2m/s 。应力状态系数)5.0/)(04.045.0(8.0-++=H R n εσ。试计算轧制力，并求此时轧制力矩多大(变形抗力曲线如下图，忽略宽展）。 解：变形程度：%.43565 42 65%100H h =-=??= ε 接触弧长)(9.9223375l mm h R =?=??= 根据变形速率计算公式计算变形速率： -1s 26.9)4265/(375/2320002)/(/h v 2=+?=+?=h H R ε 由℃1000T 6.29==，ε 查图中曲线，得MPa 120s =σ 再由变形程度等于35.4%查得修正系数约为1.02，故修正后的屈服强度为： .4MPa 122MPa 1202.01s =?=σ 平面变形抗力为： MPa 6.7140.41225.115.11K s =?==σ )5.0/)(04.045.0(8.0-++=H R n εσ