第一节 轧钢基础知识

《第一节 轧钢基础知识》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第一节轧钢基础知识一、轧制原理1.冷轧塑性变形基本参数冷连轧的主要工艺参数为轧制力和前滑，由于冷轧过程中存在下述特殊现象而使轧制力及前滑的计算公式复杂化。（1）轧制过程中材料加工硬化现象严重，如果确定各种材料退火状态下的变形阻力以及随累计加工率而硬化的增加率将是精确确定轧制力的一个重要课题。（2）在一定的工艺润滑下如何确定轧辊与轧件在变形区接触面上的摩擦力（摩擦系数）将是精确确定轧制力和前滑的另一个重要课题。（3）冷轧过程前后张力较大，有关张力对轧制力及前滑的影响应给予足够重视。（4）冷轧时变形区单位压

2、力极高，轧辊将产生明显的弹性压扁，轧辊压扁一方面增加了轧辊与轧件的接触面积，同时又将使接触弧加长，加剧了外摩擦对轧制力的影响，并通过改变中性角而影响到前滑。（5）轧件在出口处的弹性恢复，对于压下量不太大的道次将不容忽视，这亦将影响总的轧制力值。所有这一切现象都将使冷连轧的轧制力和前滑公式复杂化。1.1轧制变形区及其参数1.1.1基本参数变形区是轧件在轧制过程中直接与轧辊相接触而发生变形的那个区域，如图1-1所示。其基本参数为：D为轧辊直径，mm;R为轧辊半径，mm;ho为轧制前轧件之高度(或称厚度)，m

3、m；h1为轧制后轧件之高度（或称厚度），mm;hm为轧件的平均高度，hm=,mm;△h为压下量（或称绝对压下量），△h＝ho-h1,mm;bo为轧制前轧件的宽度，m;b1为轧制后轧件的宽度，m；△b=b1-bo为轧制前轧件之长度，m;L1为轧制后轧件之长度，m;a为咬入角（变形区所对应的轧辊中心角）；cosa=1-△h/D;r为中性角；AB为咬入弧或1触弧;Lc为咬入角（接触弧）水平投影的长度，Lc＝,㎜。1.1.2变形系数轧制时轧件塑性变形，使轧件尺寸在三个方向上都发生了变化，即：轧制之高度由ho减少

4、到h1,比值h1/ho=η为轧件高度方向上的变形，η叫做压下系数。图1-1变形区基本参数轧件之宽度bo增加到b1，比值b1/bo=X为轧机宽度方向上的变形，X叫做宽度系数。冷轧带钢宽度极小，一般假设宽度系数等于1。轧件之长度由Lo增加到L1，比值L1/Lo=λ为轧件长度方向上的变形，λ叫做延伸系数。一般认为轧件在轧制前后体积不变，既体积不变定律。三个变形系数之间的关系，可根据轧制前后轧件的体积不变定律推得。即hoboLo=h1b1L1或所以η·X·λ＝1对冷轧带钢亦可写成η·λ＝11.1.3绝对和相对压

5、下量轧制时一般以绝对压下量表示轧件高度方向的变形，其值为△h＝ho-h1绝对压下量与轧件原始高度之比值称相对压下量（或称变形程度），用符合ε表示。ε＝△h/ho一般用百分数表示，即ε＝[（h0-h1）/h0]×100﹪，当无宽展时，则ε＝（h0-h1）/h0＝1-（h1/h0）=1-(1/λ)或λ＝1/1-ε在大变形量情况下往往采用真正变形程度е表示，即-积分后得e=ln=ln1.1.4变形速度相对变形（变形程度）对时间的导数，即单位时间内的变形量称变形速度。变形速度一般用μ表示。μ=由于de=所以μx

6、==为线压缩速度，所以变形速度也可以用下式表示μx=式中hx——变形物体的瞬时高度，mmV0——轧辊线速度，mm/s在轧制时，接触弧区间内，变形速度是变化的。轧制时变形区中离轧辊连线为x的任意断面的速度如下图所示。图1-2其平均变形um=积分后得um＝1.1.5轧制时的前滑由于在变形区内被轧金属遵守体积不变定律，因此在变形区中随着厚度的变小，金属移动速度将逐步加快，如假设轧制无宽展，并且轧件均匀变形，其速度变化如上图所示。考虑到轧辊上各点的水平分速度从入口点到出口点的变化仅为cos到，而由于式中----

7、-入口（水平）速度，m/s-----出口速度，m/s因此-要比小。由此可知，在变形区中必定有一断面，其轧件的水平速度和该点轧辊水平速度相等，此断面称为中性面，轧辊上的该点称为中心点，中性点和轧辊中心的连线与轧辊连心线间的夹角称为中性角。中性面至出口断面区域内各断面的水平速度将比轧辊在该处的水平速度要高，因此称为前滑区。中性面和入口断面区域则是轧辊水平速度比轧件水平速度高，称为后滑区。对于连轧过程来说，为了保持轧件同时在几个机架中进行轧制，必须使各机架速度协调，因此需要列出前滑计算公式。轧制时前滑定义为f

8、=*100%式中f-----前滑v-----轧件出口速度,m/s-----轧辊线速度,m/s因此v=(1+f)vh1=所以由于因此前滑为f==式中D-----轧辊直径，mm;-----中性角。由于较小，可假设cos11-cos=2sin22()2=因此可写成f=从上面几个公式可以看到，影响前滑的因素很多，例如轧件厚度、轧件宽度、压下量、摩擦系数、张力等。所有这些因素对前滑的影响都是通过中性角的改变来体现，可以说，凡是促使角（即前滑区）增大的