热加工论坛—轧制理论和控制方法习题.pdf

第一章 轧制理论与工艺控制方法 第一章 轧制理论与工艺控制方法 简答题 1.影响宽展的基本因素 简答题 1.影响宽展的基本因素 在轧制过程中轧件的高度承受轧辊压缩作用， 压缩下来的体积， 将按照最小阻力法则移 向纵向及横向由移向横向的体积所引起的轧件宽度的变化称为宽展 １）相对压下量对宽展的影响 压下量是形成宽展的源泉，是形成宽展的主要因素之一，没有压下量宽展就无从谈起， 因此，相对压下量愈大，宽展愈大 2）轧制道次对宽展的影响 在总压下量一定的前题下，轧制道次愈多，宽展愈小 ３）轧辊直径对宽展的影响 其它条件不变时，宽展△ｂ随轧辊直径Ｄ的增加而增加 4)摩擦系数对宽展的影响 当其它条件相同时，随着摩擦系数的增加，宽展增加 凡是影响摩擦系数的因素，都将通过摩擦系数引起宽展的变化，这主要有：轧制温度、 轧制速度、轧辊表面状态、轧件的化学成分、轧辊化学成分的影响 5)轧件宽度对宽展的影响 可将接触表面金属流动分成四个区域：即前、后滑区和左、右宽展区用它说明轧件宽 度对宽展的影响假如变形区长度l一定，当轧件宽度Ｂ逐渐增加时，由l1B1到l2=B2，宽 展区是逐渐增加的，因而宽展也逐渐增加，当由l2=B2到l3B3时，宽展区变化不大，而延伸 区逐渐增加。

因此从绝对量上来说，宽展的变化也是先增加，后来趋于不变 6)前、后张力对宽展的影响 张力的影响表现为有宽展趋势的金属区段的缩小，因而明显地减小了宽展量因此，冷 轧采用前、后张力时，随着张力的增大，宽展减小 2.实际轧制中常见的是哪一种摩擦类型？ 2.实际轧制中常见的是哪一种摩擦类型？ 在实际中最常遇到的是混合摩擦， 即半干摩擦和半液体摩擦 半干摩擦是干摩擦与边界 摩擦的混合，部分区域存在粘性介质薄膜，这是在润滑表面之间，润滑剂很少的情况下出现 的半液体摩擦可理解为液体摩擦与干摩擦或者与边界摩擦的混合在这种情况下，接触物 体之间有一个润滑层，但没有把接触表面之间完全分隔开来在进行滑动时，在个别点上由 于表面凹凸不平处相啮合， 即出现了边界摩擦区或干摩擦区 在具有工艺润滑的冷轧变形区 中，常出现这种润滑 3.冷变形抗力应主要考虑那几种因素的作用，各因素的影响趋势是怎样的？ 3.冷变形抗力应主要考虑那几种因素的作用，各因素的影响趋势是怎样的？ （1）温度和应变速度的影响 除去含氮量为 0.0017%的钢之外，在 100℃以下和在 100～200℃之间，变形抗力和温度 的关系是不同的 特别是含氮0.0126%的钢， 表现出明显的蓝脆效果。

普通轧材含氮在0.006% 左右，故可以不考虑蓝脆的影响 应变速度对铝镇静钢的影响先由轧制给出 20～77％的预应变，再改变拉伸试验时的 变形速度进行实验当应变速度 • ε≥1/S 时，变形抗力急剧增大在 • ε＝0.001～100/S 时， 可以说变形抗力对应变速度的依赖关系不受预应量的影响 （２）成分和晶粒直径的影响 随钢中含碳量的增加，变形抗力直线上升等效应变为εeq=1.0 时的变形抗力与参数 Ceq+d/100(Ceq=C+1.5Si+2P+S，d 是平均晶粒直径)的关系可见，当成分一定时，变形抗 力随晶粒直径的增加而显著增加 论述题论述题 1．何为连轧常数？试推导连轧常数1．何为连轧常数？试推导连轧常数 如图１－3 所示，连轧 机各机架顺序排列，轧件同 时通过数架轧机进行轧制， 各机架通过轧件相互联系， 从而使轧制的变形条件、运 动学条件和力学条件等都具 有一系列的特点 图 1-3 连续轧制时各机架与轧件的关系示意图 连续轧制时，随着轧件断面的减小，轧制速度递增，保持正常的轧制条件是轧件在轧制 线上每一机架的秒流量相等原则，即 F1v1=F2v2=· · · · · ·=Fnvn mm 3/s (1) 式中 1, 2⋯⋯，n—轧机序号； F1, F2⋯⋯Fn—轧件通过各机架时的轧件断面积，mm 2； ν1,ν2⋯⋯νn—轧件通过各机架时的轧制速度，mm/s； F1ν1⋯⋯Fnνn—轧件在各机架轧制时的秒流量，mm 3/s。

为简化起见，已知 v1= 60 11n Dπ ,v2= 60 ,, 60 22nn n nD v nDππ =⋅⋅⋅ ⋅ ⋅ ⋅ mm/s (2) 将式（１－2）代入式（１－1）得： F1D1n1=F2D2n2=⋯⋯=FnDnnn, mm 3/s (3) 式中 D1, D2,⋯⋯Dn—各机架的轧辊工作直径，mm； n1,n2, ⋯⋯,nn—各机架的轧辊转速，r/min 为简化公式，以 C1,C2⋯⋯Cn代表各机架轧件的秒流量，即 F1D1n1=C1,F2D2n2=C2,⋯⋯,FnDnnn=Cn (4) 将式（１－4）代入（１－3）得： C1=C2=⋯⋯=Cn, mm 3/s (5) 轧件在各机架轧制时的秒流量相等，即为一个常数，这个常数称为连轧常数，以Ｃ代表 连轧常数时，即 C1=C2=⋯⋯=Cn=C, mm 3/s (6) 这个条件一破坏就会造成拉钢或堆钢， 从而破坏了变形的平衡状态 拉钢可使轧件横断 面收缩，严重时会造成轧件破断事故；堆钢可导致薄带折迭，或引起其它设备事故 2.利用前滑公式和中性角公式来说明各因素对前滑的影响趋势 2.利用前滑公式和中性角公式来说明各因素对前滑的影响趋势 影响前滑的因素很多。

归纳起来，主要因素有辊径、摩擦系数、压下率、轧件厚度和孔 型形状等等 （1）轧辊直径的影响 从前滑值公式可以看出，前滑值是随辊径增加而增加的另外，当轧辊直径增大时，前 滑增加也由于接触弧长增加而相应地增加了前滑区的长度 （2）摩擦系数的影响 在压下率相同的条件下，摩擦系数μ越大，其前滑越大 凡是影响摩擦系数的因素（如轧辊材质、轧件化学成分、轧制温度和轧制速度等）均能 影响前滑的大小 （3）压下率的影响 前滑随压下率的增加而增加，其原因是由于压下率增加，延伸系数增加且当△h=常数 时，前滑增加非常显著 但是，压下率对前滑的影响并不总是单值的随着压下率的增加，前滑增加，当达到某 一值时，开始减小 （4）轧件厚度的影响 由式 Sh h hD)cos)(cos1 (−− = γγ 和 Sh= R hh D 22 2 γγ =⋅ 可知，当其它轧制参数不变时，随 着轧件最终厚度的增加，前滑减小 （5）轧件宽度的影响 宽度小于一定值时，如宽度增加前滑增加；大于一定值时，如宽度再增加，则前滑为一 定值 （6）张力的影响 显而易见，前张力增加时，则使金属向前流动的阻力减小，增加前滑区，使前滑增加。

反之，后张力增加时，则后滑区增加实验结果完全证实了上述分析的正确性。