轧制的基本概念

1轧制的基本概念
1轧制的定义:靠旋转的轧辊与轧件间的摩擦力将轧件拖入辊缝使之受到压缩产生塑性变形的过程
2轧钢的原料
钢锭和连铸坯
3产品:钢材
4分类
特种类型钢,型钢,板带钢,钢管,
型钢:圆钢。方钢,角钢
板带钢:带钢,钢板
钢管:方管,圆管,异型管
特殊类型钢:周期断面刚
钢锭内部结构:外层:细晶粒带。中间:柱状晶粒带。内部:苯环晶带
5轧制的目的
获得一定尺寸形状的钢材
是钢材的性能得到改善
2轧制过程的基本参数
1变形区域参数
入口是指进入变形区的方向
出口是指离开变形区的方向
入口高度H,出口高度h入口宽度B出口宽度b变形区长l咬入角@轧辊半径R
2变形量的表示
a绝对变形量表示
高度方向:压下量自动点火器Δh=H-h
宽度方向:宽展Δb=b-B
长度方向:延伸量△l=l-L
绝对变形量用于工程计算不能反映物体的变形程度
b相对变形量
高度方向:相对压下量ε1=Δh/H*100%
宽度方向:相对宽展量ε2=Δb/B*100%
长度方向:相对延伸量ε3=Δl/L*100%
相对变形量表示物体的变形程度,但直观性差
c变形系数
高度方向:压下系数η=H/h
宽度方向:宽展系数ω=b/B
长度方向:压下系数μ=l/L
能说明金属变形前后的尺寸变化倍数关系
3体积不变定律
V1=v2
H*B*L=h*b*l
F*0*L=F*N*l
l/L=F0/FN=μ
4总延伸系数,道次延伸系数,平均延伸系数
μ总=μ1*μ2*μ3*。。。。。。μn
μ平=n√μ总
5变形区参数间的几何关系
Δh=D*(1- cosα)
分析参数
当α一定时,D越大,Δh越大,变形区越长
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当Δh一定时,D越大,α越小变形区越长
当D一定时,α越大,变形区越长
3摩擦力的概念
1摩擦力:是指两个物体互相接触当它们作相对运动或有作相对运动的趋势时,在接触面上会产生一种阻碍运动的力叫摩擦力
2产生摩擦力的条件
相对运动
作相对运动
3摩擦力的大小与哪些因素有关
正压力的大小
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摩擦对的性质和状态,归结为摩擦系数
4摩擦定律
T= f*n
4轧制过程的建立
1开始咬入的条件
咬入时轧辊给轧件的力
正压力的垂直分力
结论
365t正压力不变,摩擦力增大
减小咬入角,摩擦力增大
咬入过程的建立
2咬入条件的第二种表达
f>tanα
3咬入条件的第三种表达
合力偏向出口i
摩擦角:合力与法线的夹角,它是由摩擦系数决定的成为摩擦角
4咬入条件的第四种表达
F=tanВ
5轧制过程的三个阶段
咬入阶段:轧件前端与轧辊接触到前端达到变形区出口的这个过程
稳定轧制阶段:从轧件前端离开变形区出口到轧件后端进入变形区入口位置叫
波速测试仪●抛出阶段:轧件后端里开变形区出口
6稳定轧制的条件
f>tanα
tanв>tanα/2
剩余摩擦力:克服推出力以为还剩余的摩擦力叫剩余摩擦力
最大压下量
受咬入条件限制的最大压下量
Δhmax=D(1-cosαmax
Αmax=в
7影响咬入的条件
a摩擦系数的增大有利于咬入
影响摩擦系数的因素
工具的表面状态,工具的化学成分,金属的表面状态,金属的化学成分,接触面的单位压力
变形温度,变形速度
b咬入角增大,不易咬入
轧辊直径增大,咬入角减小
压下量增大,咬入角增大
c其他影响咬入的因素
轧件前端的形状,孔型侧壁,后推力,
5宽展的概念
1宽展的定义:轧制时被压下的金属一部分延横向流动,使金属产生横向变形叫宽展
2最小阻力定律:当变形体的质点有可能香不同方向流动时,则每个质点延阻力最小的方向流动
3分析轧制过程
变形区的俯视图呈扁平梯形
分析轧制时的宽展与延伸的分配
变形区分宽展与延伸区
变形区长度小于宽度,延伸区大与宽展区
轧件宽度越大,变形区越宽,宽展区越小
变形区长度越小,宽展区越小
4宽展的种类
自由宽展,强迫宽展,限制宽展
自由宽展:轧件在轧制时被压迫部分金属在横向可以自由流动的宽展形式
限制宽展:轧件在孔型轧制时,被压下部分金属体积在横向流动的时受到孔型侧壁限制不能自由流动的宽展形式
强迫宽展:在轧制某些特殊孔型或特殊轧件形状使得被压下金属大量的横向流动造成轧件宽展量大增许多的宽展形式
5影响宽展的因素:
高向移动的体积
变形区轧件变形的纵横阻力比
压下量的影响随压下量的增加而增加
原因:
压下量增加高度方向位移体积增加长宽两个方向位移体积增加,
压下量增加变形区长度增加导致延伸阻力增加宽展要增加更多
轧件宽度的影响
轧件越宽,宽展越小
轧辊直径的影响轧辊直径增加变形区增大宽展量增加
原因:
轧辊直径增加,变形区长度增加纵向摩擦力增加延伸减小宽展增加
轧辊直径增加约趋于平面纵向力的水平分力越大
轧制道次的影响总压下量相等,随道次增加宽展减小
摩擦力的影响摩擦系数增加宽展增加
原因:
高温时温度增加摩擦系数减小宽展减小
轧制速度越快摩擦力越小宽展越小
轧辊表面越粗糙宽展越大
合金钢比碳钢宽展大
钢辊比铁辊宽展大
张力对宽展的影响张力越大宽展越小
6前滑与后滑
适用于英语前滑区
中性面:前滑区与后滑区的分界面叫中性面
中性角:中性面对应的圆心角叫中性角
变形区内金属对轧辊的相对运动:
前滑区内金属相对轧辊向前运动
后滑区内金属相对轧辊向后运动
中性面内金属相对于轧辊没有运动
前滑值:
前滑的定义:在变形区出口处轧件的前进速度大于该点处轧辊的圆周速度,叫前滑
表达式:
Sh=*(Vh-v)/v*100%
后滑值
轧件在变形区入口处的前进速度小于该点轧辊圆周速度的水平分量叫后滑
表达式
Sh=(v*cosα-VH)/v*cosα*100%
7连轧与前滑
秒流量相等原则:
轧件在单位时间内通过变形区任意截面的金属秒流量应该为一常数
FH*VH=FN*VN=Fr*Vr
金属出口速度与入口速度比为延伸系数
连轧生产的基本原则:
轧机按轧制顺序排成纵列,机架数目等于轧制道次,一根轧件同时在数架轧机同时轧制各机架间遵循秒流量相等的原则。
前滑值与连轧常数
F1*d1*n1*(1+sh1)=F1D1N1(1+Sh2)=FN*DN*NN(1+shn)
连轧种的堆钢与拉钢:
堆钢与拉钢的原因是金属秒流量不相等
堆钢与拉钢的危害:
使断面尺寸变化,拉钢严重会造成轧件破段,堆钢会引起断辊,轧机电动机电流太大而跳闸等设备事故

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