轧制工艺学最新总结新

Ⅰ轧制原理

1.咬入：依靠回转的轧辊与轧件之间的摩擦力,轧辊将轧件拖入轧辊之间的现象。改善咬入条件的途径：⑴降低α：①增加轧辊直径D；②降低压下量Δh；实际生产：①小头进钢②强迫咬入；⑵提高β：①改变轧件或轧辊的表面状态，以提高摩擦角；②合理地调节轧制速度：低速咬入，高速轧制。

2.宽展：高向压缩下来的金属沿着横向移动引起的轧件宽度的变化。根据宽展形式不同分类：①自由宽展：在横向变形过程中，除受接触摩擦影响外，不受任何其他阻碍和限制。②限制宽展：在横向变形过程中，除受接触摩擦

限制宽展。③强迫宽展：在横向变形过程中，质点横向移动时，不仅不受任何阻碍，还受到强烈的推动作用，使轧件宽展产生附加增长。

3宽展的组成：①滑动宽展△B1滑动宽展是变形金属在与轧辊的接触面产生相对滑动所增加的宽展量.②翻平宽展△B2翻平宽展是由于接触摩擦阻力的作用，使轧件侧面的金属，在变形过程中翻转到接触表面上，使轧件的宽度增加。

③鼓形宽展△B3是轧件侧面变成鼓形而造成的宽展量。

【实质：(1) 高向移动的体积(2) 变形区内轧件变形纵横

,宽展越大。②道次越

多，宽展越小：单道次l/b较大,宽展大,多道次l/b较小,宽展小。③轧辊直

径的影响：轧辊直径增加，宽度增加。④摩擦系数的影响：随着摩擦系数的

增加，宽展增加；所有影响摩擦系数的因素都对宽展有影响（轧制温度、轧

制速度、轧辊材质和表面状态，轧件的化学成分）。⑤轧件宽度的影响：假设

变形区长度一定，随轧件宽度增加，宽展先增加后逐渐减小，最后趋于不变。

5.前滑的概念:轧件出口速度Vh大于轧辊在该处的速度V，即Vh>V的现象称

为前滑现象。前滑值:轧件出口速度Vh与对应点的轧辊圆周速度的线速度之

Sh=(Vh-V)/V *100% 后滑的概

念：轧件进入轧辊的速度VH小于轧辊在该处的线速度V

的现象称为后滑。后滑值：后滑值是指轧件入口断面轧件的速度与轧辊在该

点处圆周速度的水平分量之差同轧辊圆周速度水平分量之比

值.SH=(Vcosa-VH)/ Vcosa *100%

6.影响前滑的因素：①压下率对前滑的影响：前滑随压下率的增加而增加。

Sh增加。②轧

件厚度对前滑值的影响：轧后轧件厚度h减小，前滑增加.由芬克公司可知，

当轧辊半径和中性角不变时，轧件厚度越减小，则前滑值愈增加。③轧件宽

度对前滑的影响：轧件宽度小于<40mm时，随宽度增加前滑增加；但轧件宽

度>40mm以后，宽度再增加时，其前滑值为一定值。因为轧件宽度较小时，增

加宽度其相应地横行阻力增加，所以宽展减小，相应的延伸增加，所以前滑

也因之增加。当大于一定值时，达到平面变形条件，轧件宽度对宽展不起作

用，故轧件宽度再增加，宽展为一定值，延伸也未定值，所以前滑值夜不变。

④轧辊直径对前滑的影响：前滑值随辊径的增加而增加。辊径增加时，咬入

角α就要降低，而摩擦角β保持常数，所以稳定轧制阶段的剩余摩擦力相应

增加，金属塑性流动速度增加，也就是前滑增加。⑤摩擦系数对前滑的影响：

摩擦系数f越大，前滑值越大。摩擦系数增大引起剩余摩擦力增加，从而前

滑增大，凡是影响摩擦系数的因素：如轧辊材质、表面状态、轧件化学成分,

轧制稳定和轧制速度等,均能影响前滑的大小.⑥张力对前滑的影响：前张力

增加前滑，后张力减小前滑；前张力增加时，使金属向前流动的阻力减少，

从而增加前滑区。后张力增加时，则后滑区增加。

Ⅱ型材棒材

7.生产工艺：由锭或坯轧制成符合要求的轧材的一系列加工工序的组合称为

轧制生产工艺过程。

8.金属与合金的加工特性：①塑性：纯金属>单相>多相，同时和组织结构有

关。根据塑性可确定合理的加工温度范围。②变形抗力：有色金属<钢；碳钢

<合金钢。碳化物形成元素强化效果大。③导热系数：合金钢<碳钢;随温度升

高一般是增加的,但碳钢800℃以下随温度升高而降低。。④摩擦系数:合金钢>

碳钢;Cr、Al、Si使氧化皮变粘，摩擦系数增加⑤相图状态：影响到组织结构。

无相变钢不能淬火强化，加热时易过热。⑥淬硬性：裂纹敏感性。⑦对某些

缺陷的敏感性：碳钢比合金钢更易过热，高碳钢易脱碳，合金元素含量在8%

左右的钢易出现白点。

9加热——过热:加热温度偏高，时间偏长会使奥氏体晶粒过分长大，引起晶

粒之间的结合力减弱，钢的机械性能变坏，这种缺陷称为过热。过烧：加热

温度过高，或在高温时间下过长，金属晶粒除长的粗大外，还使偏析夹杂富

集的晶粒边界发生氧化或熔化，在轧制时金属经受不住变形，往往发生碎裂

或崩裂，这种缺陷称为过烧。脱碳：加热时钢的表层含碳量被氧化而减少的

现象称为脱碳。目的：提高塑性，降低抗力，改善组织。温度：单相奥氏体

区。加热时间：温度均匀，防止脱碳等。碳钢：低于故相线100～150℃。

三个阶段：预热，加热，均热

10变形程度与应力状态对组织性能的影响变形程度大对组织性能有利，因为:

①变形程度大,压应力状态强有利于破碎铸造组织.②改善机械性能，需要一

定的压缩比.③总变形程度一定时，道次变形量分配也对产品质量有影响

11.型材：经过塑性加工成型的具有一定断面性质和尺寸的直条实心金属材。

孔型充满度：轧件充满孔型的程度，用轧后件宽与轧槽宽的比值来表示。

型材分类：按生产方式分为热轧型材、冷轧型材、热弯型材、冷弯型材、冷

拔型材、挤压型材、锻压型材、焊接型材和特殊型材等；按断面特点分为复

杂断面型材和简单断面型材；按断面尺寸大小分为：大型（>20kg/m）、中型、

小型（<5kg/m）。

型材的生产特点：①品种规格多②断面形状差异大③不均匀变形严重④轧机

结构和布置形式多种多样。

型材轧制的咬入条件：其一当轧件与孔型顶部先接触就与平辊轧制矩形相似；

其二当轧件与孔型侧壁接触时，咬入条件:Tx ≧N0x Tx=Tcosα , T = N f

N0x=N0sinα, N0 =Nsinθ N fcosα≧ Nsinθsinα f/sinθ≧tanα

型材轧件命名方法：一般用轧辊的名义直径（或传动轧辊的人字齿轮节圆直

径）命名，若轧钢车间有若干列或若干架轧机，通常以最后一架精轧机的轧

辊名义直径作为轧钢机的名称。

型材轧机按其用途和轧辊名义直径不同分类：轨梁轧机（750-950mm）大型轧

机（>650mm）中型（350-650mm）小型（250-350mm）线材（150-280mm）

12.H型钢【断面形状类似于大写拉丁字母H的一种经济断面型材】

生产方法：热轧和焊接。焊接：将厚度合适的带钢裁成一定的宽带，在连续

式焊接机组上将边部和腰部焊接在一起。优点：可生产各种断面形状难以轧

制的H型钢，生产操作灵活，适合小批量、多品种的市场需求。缺点：金属

消耗大、生产的经济效益低，不易保证产品性能均匀等缺点。轧制H型钢：

需要在万能孔型中轧制，H型钢的腰部在上下水平辊之间进行轧制，边部则在

水平辊侧面和立辊之间使其同时轧制成形

13.H型钢与普通工字钢的生产主要区别是，工字钢可以在两辊孔型中轧制，

而H型钢则需要在万能孔型中轧制。

14. 型钢工艺

H型钢生产工艺

重轨生产工艺

18.H型钢孔型设计特点：二辊式轧机开坯时的孔型设计与工字钢孔型设计相

同；万能轧机孔型设计，包括辊型设计和压下规程设计：水平辊直径与立辊

直径的选择：①H型钢边宽b越大，水平辊越大；立辊直径取决于轧辊强度；

②水平辊与立辊辊身长度设计：水平辊辊身取决于所轧产品腰高，立辊辊身

取决于产品变宽。③水平辊侧面锥度和立辊辊面锥度确定：锥度抑制，成品

孔型约约0－15’,成品前的万能孔型约4°—8°。

15.H型钢轧制方法:（1）一类是在二辊式轧机上轧出异型坯后在四辊万能轧

机上精轧；（2）一类是采用连铸坯，在二辊开坯机和四辊万能轧机上精轧；

压下规程设计：原则：（1）各道次轧件腰部和边部的延伸相等或接近相等。（2）

若腰部的延伸系数比边部的延伸系数大得多，则腰部将会出波浪；(3)边部的

延伸系数比腰部的延伸系数大得多，则边部将出波浪或导致腰裂；(4)腰部的

延伸系数与边部延伸系数相差很大时，可能使边部和腰部分开，完全不能轧

制(5)在万能孔型中为保证H型钢正常轧制，必须使腰部和边部横断面积的相

对变化相同或接近相同.“对称轧制原则”：使轧件的断面对称轴和轧辊孔型

的对称轴一致。

16.二辊孔型轧法轧制凸缘型钢的轧法及轧不出凸缘型钢的原因:困难在于轧

出薄而且高的边部，只有采用带开闭口边的孔型，这种孔型存在的问题如下：

除腰部外，孔型横断面上各处变形程度不同；（2）轧件的边部必须带有一定

的斜度，不能轧出内外侧均无斜度的平行边；（3）轧辊消耗大，其原因一是

辊环直径大，二是斜度小时轧辊的车削量大，三是辊面上线速度差大；（4）

动力消耗大；（5）产品尺寸精度低；（6）轧制效率低，对轧边部来说，两道

才能顶一道；（7）闭口边的楔卡使轧件边宽拉缩严重。

难以轧出平行边、宽边的薄腰H型钢的原因：（1）由于孔型的侧壁不能无斜

度－－轧不出平行边；（2）辊径差太大－－轧不出宽边；（3）二辊轧机

总是要多配几个孔型，辊身长度大，弹跳大－－不能轧薄腰。

17.万能孔型与二辊孔型轧制凸缘型钢的区别：1）二辊孔型轧制凸缘型钢最

来，只有采用带所谓开、闭口边的孔型，但是这种孔型导致变形不均匀，不

能轧出内外侧均无斜度的平行边，而且轧制动力消耗大，产品尺寸精度低，

轧制效率低，闭口边的楔卡使轧件边宽拉缩严重。2）对于万能孔型来说，立

辊直接压下，可直接轧制薄而高的平行边；轧制过程中轧件的边高拉缩小，

要求的坯料高度小，因此可以不用或少用异形坯，减少总道次数；改变辊缝，

就可以轧出厚度不同的产品。另外通过轧边端孔型的调整，可以改变边部的

宽度；孔型中的辊面线速度差小，轧辊的磨损较小并且均匀。另外轧辊的几

何形状简单，容易使用具有高耐磨性能的轧辊。轧辊的加工和组装也比较简

单；轧制过程一般是在对称压下的情况下进行，变形相对比较均匀；不依靠

孔型的侧压和楔卡使轧件变形，因此轧件的表面划伤较小，轧制动力消耗小。

18.轧件在万能孔型中的变形特点：①腰部和边部的变形区形状近似于平辊轧

辊先接触轧件；⑤轧制后边端不齐，外侧宽展大。

19.轧件在边端孔型中的变形特点：①轧边端过程是典型的高件轧制；②轧边

端时变形区内轧件的断面形状是窄而高，边根不能横向移动，边端受到摩擦

力的约束；③存在着张力张力饱和现象。

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