第五章 常见轧制钢材
轧钢工艺简介ppt课件
采用隔声、吸声等措施，降低噪声对周围环境的影响。
绿色轧钢工艺的发展趋势
短流程生产
采用短流程生产方式，减少中间环节，降低能源消耗和环境污染 。
智能化控制
引入智能化控制系统，实现生产过程的自动化和智能化，提高生产 效率和环保性能。
低碳环保
积极推广低碳环保技术，如新能源、清洁能源等，降低碳排放，实 现绿色可持续发展。
精轧
对粗轧后的钢材进行精细轧制，使 其形状、尺寸更加符合要求。
尺寸控制
通过调整轧制参数和控制冷却速度 ，控制钢材的厚度、宽度和长度等 尺寸。
精整
矫直
将轧制后的钢材进行矫直，消除 应力并改善其平直度。
表面处理
根据需要，对钢材表面进行抛光 、涂层或镀层等处理。
分级和包装
根据钢材的质量、尺寸和用途进 行分级，并进行包装，便于后续
纵轧机
主要用于加工板材和带材，其优点是产量高、品 种多。
斜轧机
主要用于加工锥形断面的金属材料，其优点是能 够实现高速、高效的生产。
轧机的工作原理
金属材料进入轧机后，受到轧 辊的压缩和变形，使其形状和 尺寸发生变化。
通过调整轧辊之间的距离，可 以控制金属材料的变形程度， 从而达到所需的形状和尺寸。
在轧制过程中，还需对金属材 料进行冷却和润滑，以降低摩 擦和温度，提高产品质量。
挑战
随着全球市场竞争的加剧，轧钢工艺面临着节能减排、降低成本、提高产品质 量的挑战。同时，由于环保政策的加强，如何减少轧钢生产过程中的环境污染 和废弃物排放也成为亟待解决的问题。
新技术对轧钢工艺的影响与推动
新技术应用
数字化轧钢、智能制造、新材料技术等新技术的应用，使得轧钢生产过程更加高 效、精准和可控。例如，通过数字化技术，可以实现轧钢生产过程的实时监控和 优化控制，提高产品质量和生产效率。
《型钢轧制》课件
检测系统
用于检测轧制过程中的各种参数，如 钢坯的尺寸、形状、温度等，并将检 测结果反馈给控制系统。
安全系统
用于保障轧机运行过程中的安全，包 括急停装置、防护装置等。
润滑系统
用于对轧机各部分进行润滑，减少磨 损和摩擦，提高设备寿命。
04
型钢轧制工艺参数
轧辊直径与转速
Байду номын сангаас
轧辊直径
根据型钢的规格和轧机的设计要求， 选择合适的轧辊直径，以确保轧制过 程中的稳定性和产品质量。
05
型钢轧制质量控制
钢材的化学成分控制
总结词：精确控制
详细描述：钢材的化学成分是影响其机械性能和耐腐蚀性的关键因素。在型钢轧制过程中，必须对原材料的化学成分进行严 格控制，确保其符合相关标准和设计要求。这可以通过采用先进的检测设备和严格的检验流程来实现，从而确保钢材的质量 和稳定性。
钢材的物理性能测试
总结词：全面检测
详细描述：除了化学成分，钢材的物理性能也是非常重要的。在型钢轧制过程中，需要对钢材进行全 面的物理性能测试，如拉伸、弯曲、冲击等试验。这些测试能够揭示钢材在不同环境和使用条件下的 性能表现，为产品的生产和质量控制提供有力支持。
钢材的表面质量检查
总结词：严格把关
VS
详细描述：钢材的表面质量对其使用 寿命和安全性具有重要影响。在型钢 轧制过程中，应定期对钢材的表面质 量进行检查，确保其无裂纹、夹杂、 折叠等缺陷。对于不合格的产品应及 时进行返修或报废，防止不良品流入 市场，影响客户的使用效果。
03
型钢轧制设备
轧机的主要类型与结构
初轧机
用于将原料轧制成一定形状和 尺寸的钢坯，具有较复杂的结
构和较大的轧制力。
轧制
轧制纵轧：轧辊轴线和轧制方向垂直横轧：轧辊轴线和轧制方向平行斜轧：轧辊轴线和轧制方向成角型钢:有一定断面形状的直条实心钢材型钢分类:简单断面型钢(方、扁、圆、六角等)复杂断面型钢(工、角、槽、重轨等)型钢命名:圆钢线材以直径mm数命名角钢1.等边：边长的cm数命名No.2~ No.25 2.不等边：长边/短边的cm数命名No.2.5/1.6~ No.25/16.5工字钢(No.8~ No.63)H型钢(No.5~ No.120)以腰高的cm数命名槽钢以槽底宽的cm数命名No.5~ No.40钢轨以每米单重命名Kg/m 轻轨<30 Kg/m 重轨>30 Kg/m 38、43、45、50、60 、70轧钢生产系统传统意义上：初轧机和各种成品轧机配套形成的组合现代意义上：连铸机组和各种成品轧机配套形成的组合钢锭种类脱氧:镇静钢半镇静钢沸腾钢形状:方锭、扁锭、矩形锭、圆锭、多边形锭浇注:上注法:简单，一次一锭表面不好下注法:耗材大，一次多锭表面好钢锭缺陷内部组织:表面坚壳带.晶粒细小、纯净、偏析小柱状晶区:晶粒较大、枝晶偏析等轴晶区:晶粒粗大、上部交杂多钢锭缺陷内部.偏析、缩孔(有4%体积收缩)、气泡、夹杂外部.裂纹、结疤、皮下气泡、缩孔和疏松钢锭的技术要求1.热锭>750℃2.冷锭、温锭< 750℃镇静钢短锭按80%浇注高换算重量，超高部分不计算初轧的生产工艺:加热锭运回转称量初轧剪切称量打印冷却检查入库初轧生产的特点1. 铸造组织，具有方向性(多种晶区)，化学成分不均匀(偏析严重)，加热时温度应力大(长时间保温，均匀成分)2. 最初时，L/D较大属高轧件(变形不渗透)，易形成鱼尾（表面变形）、双鼓形（高轧件）和拉裂防止：大直径轧辊，加大压下，适当翻钢3. 孔型共用、可逆轧制，电机直接驱动4. 低速咬入、低速抛出型钢生产特点1.用途广泛，品种繁多，生产方式多样化2.换辊频繁，轧辊备量大，后部工序复杂3轧机类别多，布置方式多4.断面复杂、变形不均，冷却不均匀易弯曲，不易连轧轧机按轧辊的名义直径命名线材轧机150~280 小型型钢轧机φ250~300 中型型钢轧机φ350~650 大型型钢轧机φ650以上轨梁轧机φ750~950(最大型钢轧机) 注:以最后一架轧机算轧机布置横列式、顺列式、棋盘式、半连续式、连续式五种形式横列式轧机布置一列式二列式一台或多台交流电机带几架2~3辊轧机，上下线穿梭轧制三列式优点：设备简单、占地小、造价低、品种灵活、无张力易生产缺点：刚度低、精度差、间隙时间长、温降大、不利于自动化二列和三列式可解决部分缺点，但温降仍然很大顺列式轧机布置一台电机带一个机架，每架只轧一道，不连轧优点：每架速度可调，各架互不干扰，机械化、自动化水平高缺点：温降仍然很大，机架数目多，投资大、建厂慢棋盘式轧机布置前几架顺列式布置，后几架两横列各架相混错开优点：占地面积小，布置紧凑适合中小型型钢生产缺点：靠斜辊道横移轧件，间隙时间长，温降大半连续式轧机布置一种粗轧连续，精轧横列式；另一种相反优点：结构紧凑，方便调整，间隙较短，温降小缺点：多根轧制，精度降低轧制速度受限连续式轧机布置轧机纵向紧密排列，每架只轧一道，秒流量相等优点：时间短、速度快、坯料大、成材率和产量高缺点：品种少、电机多、投入大、控制系统复杂轨梁生产生产方法一火成材优点：晶粒细小、致密、降低压缩比；表面、内部质量好；炉外精炼后[H][O]含量极低；可热装热送短流程使能耗降低二火成材优点：增加压缩比采用更大钢锭使内部质量好；钢坯表面微小缺陷可在线修复消除；可以提高轧制温度，相对降低能耗轧制一常规轧制直轧法斜轧法斜轧：减少孔型切槽深度，增大轧辊强度，有利于加大变形量，降低辊径差和重车量，对增大轨底侧压量、提高孔型使用寿命均有利。
《轧制工艺基础》课件
轧制生产工艺过程及其制定
4拟订轧制生产工艺过程举例
4.1 拟订轧钢产品生产工艺过程举例
轴承钢的工艺流程
钢锭→清理→加热→轧制→切断
缓冷→退火→酸洗→检查清理
锻造→缓冷→酸洗→清理→加热→轧制→切断
4.2 拟订有色金属轧材生产工艺过程举例 紫铜板带的特性：
塑性好，变形抗力低，表面以划伤，变形后各向异性明显，易氧化，导电导热 性好；
《轧制工艺基础》
● 轧材的种类及其生产工艺流程 ● 1 轧材的种类
●按金属和合金的种类分 钢材：普碳钢材、优质碳素钢材、 低合 金钢材、合金钢材 有色金属及合金材：铜、铝、钛
●按断面形状分 板带材：应用普遍，占钢材比例大 型线材：常用型钢、专用型钢 管 材：圆断面、异型断面管材
● 轧材的种类及其生产工艺流程 ● 1 轧材的种类
2.5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。 2.6淬硬性 裂纹敏感性。 2.7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。
轧制生产工艺过程及其制定
● 3轧材各基本工序及其对产品质量的影响 3.1原料的选择与准备
缺陷检查；合金钢锭表面清理； 3.2原料的加热
t－加热时间，h； C－系数，表8-4
轧制生产工艺过程及其制定
3.3 钢的轧制 精确成型、改善组织
3.3.1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。
连续铸造及其与轧制的衔接工艺
1.3 连铸生产工艺 注意防止各种缺陷的产生，严格控制浇注温度，
轧钢工艺的七套与拉钢
轧钢工艺的七套与拉钢拉钢是一种常见的金属加工方法，用于将金属材料通过拉拽的方式改变其形状和尺寸。
轧钢工艺是将金属材料通过轧制的方式进行加工，以改变材料的形状和尺寸。
七套轧钢工艺是指钢铁生产中常用的七种轧钢方法。
这些工艺包括：1. 热轧工艺：是将钢坯加热至较高温度，然后通过轧制机械将其轧制成所需形状和尺寸的工艺。
2. 冷轧工艺：是在常温下对钢材进行轧制加工的工艺，可获得更高的尺寸精度和表面质量。
3. 热连轧工艺：是指利用多个连续轧制机构对热钢坯进行连续轧制的工艺，效率较高。
4. 弯辊轧制工艺：是利用曲轴式弯辊对钢材进行轧制的工艺，可实现较大变形量。
5. 精轧工艺：是指通过多次轧制和退火处理对钢材进行细化并提高尺寸精度的工艺。
6. 多道次反复轧制工艺：是指通过多次反复的轧制操作对钢材进行进一步加工和细化。
7. 带轧工艺：是指将带状金属材料通过特殊的轧制机械进行加工的工艺，常用于生产带钢和带材。
拉钢工艺一般包括以下几种方法：1. 拉伸：是将钢材或金属材料在一定温度和应力下，通过外力的作用逐渐加长而形成新的形状。
2. 拉拔：是将金属材料通过机械拉拽，将其直径变小并延长长度的加工方法。
3. 拉剪：是将金属材料通过机械拉拽并同时施加切割力，使其形成所需的形状和尺寸。
4. 拉弯：是将金属材料通过机械拉拽并施加弯曲力，使其形成所需的曲面形状。
5. 拉锻：是将金属材料在一定温度和应力下，通过拉伸和锻造的复合加工方式，使其形成所需形状和尺寸。
总的来说，轧钢工艺与拉钢是金属加工中常用的两种方法，用于改变金属材料的形状和尺寸。
其中，七套轧钢工艺是指钢铁生产中常见的七种轧钢方法，而拉钢工艺则包括拉伸、拉拔、拉剪、拉弯和拉锻等多种加工方法。
轧钢基础知识
轧钢基础知识第一章：钢材品种及其生产系统1钢材有那些加工方法？在钢材工业生产中，绝大多数钢材是经过压力加工制成的。
所谓压力加工就是用不同的工具，对金属施加压力，使之产生塑性变形，制成一定形状的加工方法。
压力加工方法很多，除轧制外还有锻造、冲压、挤压、冷拔、热扩、爆炸成型等。
2什么叫轧钢？怎么分类？在旋转的轧辊间改变钢锭、钢坯形状的压力加工过程叫轧钢。
轧钢的目的与其它压力加工一样，一方面是为了得到需要的形状例如钢板、钢管、带钢、线材以及各种型钢等；另一方面是为了改善钢的内部质量，提高钢的力学性能。
轧钢方法按轧制温度不同可分为热轧和冷轧；按轧制时轧件与轧辊的相对运动关系不同可分为纵轧、横轧和斜轧；按轧制产品的成型特点还可分为一般轧制和特殊轧制。
周期轧制、旋压轧制、弯曲成型等都属于特殊轧制方法。
3什么叫热轧？什么叫冷轧？钢锭或钢坯在常温下很难变形，不易加工，一般情况下都需要加热到1100-1250C进行轧制，这种轧制工艺叫热轧。
大部分钢材热轧方法生产。
但是因为在高温下钢的表面生成氧化铁皮，使热轧钢材表面粗糙，尺寸波动大，所以要求表面光洁、尺寸精确、力学性能好的钢材，以热轧半成品或成品为原料再用冷轧方法生产。
在常温下的轧制一般理解为冷轧，然而，从金属学观点看，热轧与冷轧的界限应以金属的再结晶温度来区分，即低于再结晶温度的轧制为冷轧；高于再结晶温度的轧制为热轧。
钢的再结晶温度一般为450-600C。
4有那些轧钢生产系统？在钢铁联合企业中，为生产特定钢材和达到一定生产规模而建立起来的相互之间有一定联系的多套轧机的组合谓之轧钢生产系统。
按照轧制产品的种类，轧钢生产系统可分为型钢生产系统、钢管生产系统、钢板生产系统以及由它们组成的混合生产系统。
此外还有合金钢生产系统。
按照生产规模的大小，轧钢生产系统有年产100万吨以上的为大型生产系统10-100万吨之间的中型生产系统和年产10万吨以下的小型生产系统。
5型钢生产系统的特点是什么？生产各种型钢产品的轧钢生产系统叫型钢生产系统，一般型钢生产系统的年产量都不超过300万吨，但由于许多国家的型钢在热轧钢材总量中占有较大的比例（一般占30-35%，有的占50%），故这是常见的一种单一化的轧钢生产系统。
《钢管轧制》课件
冷却设备的种类较多，根据冷却方式的不同可以分为多种类型，如水 冷、风冷、油冷等。
03
冷却设备的技术参数包括冷却速度、冷却均匀性等，这些参数的选择 直接影响钢管的性能和质量。
04
为了确保冷却设备的正常运行和钢管的质量，需要定期对冷却设备进 行维护和保养，检查冷却介质的质量和流量。
其他辅助设备
其他辅助设备包括矫直机、剪切机、检验设备等，这些 设备在钢管轧制过程中起到重要的辅助作用。
加热炉的性能参数包括加热速 度、温度均匀性、燃料消耗等 ，这些参数直接影响钢管的轧 制质量和生产效率。
为了确保加热炉的稳定运行和 钢管的质量，需要定期对加热 炉进行维护和保养，检查炉衬 、燃烧器等关键部件。
轧机
轧机的种类也较多，根据用途和结构可以分为 多种类型，如二辊轧机、三辊轧机、多辊轧机
等。
为了确保轧机的正常运行和钢管的轧制质量，需要定 期对轧机进行维护和保养，检查轧辊、轴承等关键部
冷却
冷却方式
选择适当的冷却方式，如自然冷却、 水冷等，以控制钢管的冷却速度和组 织转变。
冷却工艺参数
冷却效果检测
对冷却后的钢管进行质量检测，确保 冷却效果符合要求。
根据钢管的材质和规格设定合理的冷 却工艺参数，如冷却时间、水温等。
矫直与切头尾
矫直目的
通过矫直工序消除钢管在轧制过 程中产生的弯曲和扭曲。
矫直设备
选用适合钢管矫直的设备，如矫 直机。
切头尾
切除钢管的两端不规则部分，保 证产品长度和外观质量。
03
钢管轧制设备
加热炉
加热炉是钢管轧制过程中的重 要设备之一，其主要功能是将
钢坯加热至轧制所需温度。
加热炉的种类繁多，根据燃料 和加热方式的不同可以分为多 种类型，如燃气加热炉、电加
轧钢概述
6 轧钢6.1轧钢概述在钢铁工业生产中，绝大多数钢材是经压力加工制成的。
所谓压力加工，就是用不同的工具，对金属施加压力，使之产生塑性变形，制成一定形状产品的加工方法。
压力加工方法很多，有轧制、锻造、冲压、挤压、冷拔、热扩和爆炸成型等，但通过轧制成材的约占90%。
轧钢生产是钢铁工业生产的最终环节，轧钢产品生产不仅要从产品外形尺寸和内部质量上满足用户的要求，而且要使前面工序提供的原料尽可能多地转化为合格钢材，减少重复加工和提高轧钢的成材率。
几种压力加工方法见如下示意图：6.1.1轧制钢材的品种当今世界轧制钢材的品种很多，一般可分为板、管、型、线、丝五大类，每一大类中又可分为若干品种。
以板、管、型三类钢材为例，各类中所含钢材品种的分法和表示方法分别简述如下：(1)钢板（带钢）板带的品种规格以其厚度（mm）X宽度（mm）表示。
板带的品种：1)按厚度可分为薄板和厚板。
依据待发布的国家标准，薄板的厚度范围为0.2~3mm，厚板的厚度范围为＞3mm~20mm。
依据原来的分类，薄板的厚度范围＜4mm，中板的厚度范围为4~25mm，厚板的厚度范围为26~60mm，特厚板的厚度范围＞61mm。
2)按生产方法可分为热轧板带和冷轧板带。
3)按表面特征可分为镀锌板、镀锡板、复合板、花纹板等。
4)按用途可分为锅炉板、造船板、装甲板、汽车板、屋面板、结构板和电工钢板（硅钢片）等。
钢板可切成一定长度的单张供应，也可成卷供应。
(2)钢管钢管的品种规格：圆形钢管以外径（mm）X壁厚（mm）表示，方形钢管以外边长（mm）X壁厚（mm）表示，矩形钢管以外边宽（mm）X外边高（mm）X壁厚（mm）表示。
1)按生产方法可分为轧制钢管和焊接钢管。
轧制无缝钢管又可进一步分为热轧管、冷轧管、冷拔管和挤压管。
焊接钢管又可进一步分为炉焊管、电阻焊管和电弧焊管；同时又可按焊缝分为直缝焊管和螺旋焊管。
2)按用途可分为管线用管、热工设备用管（如锅炉管）、机械结构用管（如轴承钢管）、石油与地质钻探用管（如石油钻探管、石油套管）、化学工业管（如石油裂化管）、特殊用途钢管（如不锈钢管、耐热钢管、耐酸钢管、注射器针管）。
材料工程基础-第五章 金属的塑性加工
已知铅的熔点为327℃，钨的熔点为3380℃。问：铅在 20℃、钨在1000℃时变形各属哪种变形？为什么？
T 钨再＝ 0.4 T熔 ＝ 0.4（3380+273） ＝1461 K ＝ 1188℃>1000℃
T 钨回 ＝（0.25～0.3）T熔 ＝ （913～1096）K ＝（640～823） ℃ < 1000℃
• 轧制的目的？ 成形 改质、提高性能
• 轧制得到广泛应用，大部分金属以轧态使用。 钢材 90% 铝及合金 35~45% 铜及合金 60~70%
以简单理想轧制过程为例，阐述轧制过程 的基本概念。
简单理想轧制过程：两轧辊均被驱动，直径 相等，转速相同，轧件的机械性质及运动 均匀，无外加推力或拉力作用，靠轧辊力 实现轧制的过程。
大，使金属力学性能下降。
3、冷变形、热变形和温变 形
（1） 冷变形及其影响
金属在再结晶温度以下的变形称为冷变形，具
有加工硬化组织。
冷变形特点：冷变形可以使工件获得较高的精
度和表面质量。冷变形也是强化金属的一种重要手
段。但变形抗力大。
（2） 热变形及其影响
变形温度在再结晶温度以上时，变形产生的加工硬化被随 即发生的再结晶所抵消，变形后金属具有再结晶的等轴晶粒组 织，而无任何加工硬化痕迹，这种变形称为热变形。
2. 多晶体的塑性变形
多晶体塑性变形的实质：
晶粒内部发生滑移；同时晶粒之间发生滑移和转动。
晶内变形 滑移 滑动
晶间变形 转动
二、塑性变形后金属的组织和性能
1、加工硬化
金属在室温下进行塑性变形时，随着变形程度的增加， 强度和硬度不断提高，塑性和冲击韧性不断降低，这种现象 称为加工硬化。 加工硬化的金属内部组织变化特点。 （1）各晶粒沿变形最大的方向伸长， （2）位错密度增加，晶格严重扭曲，产生内应力； （3）滑移面和晶粒间产生碎晶。
轧钢基础知识课件复习课程
在加热和轧制过程中，需控制温 度，以保持轧制过程的稳定性和 产品质量。
冷却与矫直
冷却
通过控制冷却速度，使轧 制后的钢材获得所需的性 能。
矫直
对轧制后的钢材进行矫直， 消除其弯曲、翘曲等缺陷， 使其平直度满足要求。
表面处理
根据需要，对钢材进行表 面涂层、镀层等处理，提 高其耐腐蚀性和美观度。
精整与检验
详细描述
轧钢是将熔融态的金属通过轧机加工成各种形状和规格的钢 材的过程。热轧是先将金属加热至高温状态，然后通过轧机 加工成钢材；而冷轧则是在常温下对金属进行轧制。
轧钢技术的发展历程
总结词
随着工业技术的不断进步，轧钢技术也在不断发展。从最早的手工轧制到现代的自动化轧制，轧钢技术经历了漫 长的发展历程。
机械制造用钢材
总结词
机械制造用钢材要求具备高强度、高 耐磨性、高耐腐蚀性等特点，以满足 各种机械设备的高负荷和长寿命需求。
详细描述
机械制造用钢材通常采用合金化热轧 或冷轧工艺生产，常见的机械制造用 钢材有渗碳钢、碳素工具钢、合金工 具钢等。
汽车用钢材
总结词
汽车用钢材要求具备轻量化、高强度、良好 的成型性和抗冲击性能等特点，以满足汽车 节能减排和安全性能的需求。
轧钢生产安全的重要性
保障员工生命安全、减少企业财产损失。
轧钢生产安全的基本要素
设备安全、操作安全、环境安全等。
轧钢生产安全的防护措施
安全防护装置、安全操作规程、应急预案等。
轧钢生产安全的未来发展
智能化安全监控、自动化救援等。
环境保护与节能减排
01
环境保护与节能减排的重要性： 保护环境、降低能耗、减少排放 。
详细描述
未来的轧钢技术将更加注重环保和可持续发展，采用更加节能、减排和资源循环利用的 技术手段。同时，随着人工智能、大数据等技术的不断发展，轧钢技术将更加智能化， 实现更加高效、精准的生产和管理。此外，新型材料的出现和应用也将推动轧钢技术的
第五章第一节金属材料及其工艺表现
二、加工工艺特性
第五章第一节金属材料及其工艺表 现
二、加工工艺特性
（一）金属材料的塑性加工 1、轧制
轧制是利用两个旋转压辊的压力使金属配料通过一个特定的空 间产生塑性变形，以获得所要求的形状并同时改变其组织性能。
通过轧制可将钢坯加工成不同截面形状的原材料，如圆钢、方 钢、角钢、T字钢、工字钢、槽钢、z字钢、钢轨等。按轧制方式分 为横轧、纵轧和斜轧，按轧制温度分为热轧和冷轧。
第五章第一节金属材料及其工艺表 现
二、加工工艺特性
第五章第一节金属材料及其工艺表 现
二、加工工艺特性
热轧
冷轧
第五章第一节金属材料及其工艺表 现
二、加工工艺特性
（一）金属材料的塑性加工 2、挤压
将金属放入挤压筒内，用强大的压力使配料从模孔中挤出，从 而获得符合模孔截面的坯料或零件的加工方法。
适合于挤压加工的材料主要有低碳钢、有色金属及其合金。通 过挤压可以得到多种截面形状的型材或零件。
二、加工工艺特性
第五章第汽一车节冲金属压材配料件及其工艺表
现
二、加工工艺特性
汽车生产中的冲压工艺
第五章第一节金属材料及其工艺表 现
二、加工工艺特性
第汽五章车第生一产节中金属的材冲料压及其工工艺艺表
现
二、加工工艺特性
（二）金属切削工艺 金属切削工艺又称为冷加工，利用切削刀具在切削机床上将金
属工件的多余加工量切去，以达到规定的形状、尺寸和表面质量的 加工工艺。
金属材料的塑性加工一般可以分为锻造、轧制、挤压、拔制、 冲压等加工方法。
第五章第一节金属材料及其工艺表 现
二、加工工艺特性
（一）金属材料的塑性加工 1、锻造
轧钢概述.doc
6 轧钢6.1轧钢概述在钢铁工业生产中，绝大多数钢材是经压力加工制成的。
所谓压力加工，就是用不同的工具，对金属施加压力，使之产生塑性变形，制成一定形状产品的加工方法。
压力加工方法很多，有轧制、锻造、冲压、挤压、冷拔、热扩和爆炸成型等，但通过轧制成材的约占90%。
轧钢生产是钢铁工业生产的最终环节，轧钢产品生产不仅要从产品外形尺寸和内部质量上满足用户的要求，而且要使前面工序提供的原料尽可能多地转化为合格钢材，减少重复加工和提高轧钢的成材率。
几种压力加工方法见如下示意图：6.1.1轧制钢材的品种当今世界轧制钢材的品种很多，一般可分为板、管、型、线、丝五大类，每一大类中又可分为若干品种。
以板、管、型三类钢材为例，各类中所含钢材品种的分法和表示方法分别简述如下：(1)钢板（带钢）板带的品种规格以其厚度（mm）X宽度（mm）表示。
板带的品种：1)按厚度可分为薄板和厚板。
依据待发布的国家标准，薄板的厚度范围为0.2~3mm，厚板的厚度范围为＞3mm~20mm。
依据原来的分类，薄板的厚度范围＜4mm，中板的厚度范围为4~25mm，厚板的厚度范围为26~60mm，特厚板的厚度范围＞61mm。
2)按生产方法可分为热轧板带和冷轧板带。
3)按表面特征可分为镀锌板、镀锡板、复合板、花纹板等。
4)按用途可分为锅炉板、造船板、装甲板、汽车板、屋面板、结构板和电工钢板（硅钢片）等。
钢板可切成一定长度的单张供应，也可成卷供应。
(2)钢管钢管的品种规格：圆形钢管以外径（mm）X壁厚（mm）表示，方形钢管以外边长（mm）X壁厚（mm）表示，矩形钢管以外边宽（mm）X外边高（mm）X壁厚（mm）表示。
1)按生产方法可分为轧制钢管和焊接钢管。
轧制无缝钢管又可进一步分为热轧管、冷轧管、冷拔管和挤压管。
焊接钢管又可进一步分为炉焊管、电阻焊管和电弧焊管；同时又可按焊缝分为直缝焊管和螺旋焊管。
2)按用途可分为管线用管、热工设备用管（如锅炉管）、机械结构用管（如轴承钢管）、石油与地质钻探用管（如石油钻探管、石油套管）、化学工业管（如石油裂化管）、特殊用途钢管（如不锈钢管、耐热钢管、耐酸钢管、注射器针管）。
轧制概述与工艺
本课程讲授的主要内容： ●轧制概述 ●轧制过程中的力学概述
●轧制过程中的金属变形
●轧制后续的处理技术及设备概述
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轧制概述
1.轧制概述 2.我国轧钢技术发展 3.无头轧制技术 4.今后我国轧钢领域的发展方向
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绪论
轧制过程是由轧件与轧辊之间的摩擦力将轧件拉 进不同旋转方向的轧辊之间使之产生塑性变形的过程。
轧制新技术新工艺概述
新一代TMCP技术 无头轧制技术
边部温度控制技术 连铸坯热送热装 无酸洗除鳞技术 板厚、板形自动控制系统 轧制-激光焊接技术
宽厚板轧制
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热连轧
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冷轧 棒线材轧制
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4.今后我国轧钢领域的发展方向 轧钢领域要向提高热装温度和热装率，开
——咬入角，轧件被咬入轧辊时轧件和轧辊最先
接触点（实际上为一条线）和轧辊中心的连线与 两轧辊中心连线所构成的角度；
l——接触弧长的水平投影，也叫变形区长度；
F ——接触面水平投影面积，简称接触面积；
l/hm ——变形区形状参数，hm=(H+h)/2（变形
区平均高度)。
简单轧制（理想轧制）
为了便于进行研究分析，对一些轧制条件作出假设和
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金属材料尤其是钢铁材料的塑性加工，90%以上是通过 轧制完成的。由此可见，轧制工程技术在冶金工业及国民 经济生产中占有十分重要的地位。
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轧制工艺按照产品类型可以分为板带轧制、管材轧 制、型材轧制以及棒、线材轧制四种基本类型；按生 产工艺可以分为热轧和冷轧工艺；按厚度可分为薄板 ( 厚 度 <4mm) 、 中 板 ( 厚 度 4~20mm) 、 厚 板 ( 厚 度 20~60mm)、特厚板(厚度>60mm，最厚达700mm)。 在实际工作中，中板和厚板通称为“中厚板”。
轧钢生产工艺技术3000问 第五章 机械零件轧制
第五章机械零件轧制第一节机械零件轧制技术的特点、类型与产品748．什么是机械零件轧制技术?机械零件轧制技术是指用轧制工艺方法，成形机械零件或金属制品的技术。
与传统的冶金轧制工艺不同，机械零件轧制技术轧制出来的是形状不同的零件。
例如汽车变速箱中的阶梯轴，人造卫星上的鼻锥等；而传统轧制工艺一般轧制的是等截面材。
如型材、板材、管材等。
传统的机械零件生产方法是将这些材料，例如圆材锻造成阶梯轴，或者板料冲压成鼻锥。
所以机械零件轧制是冶金轧制技术的发展与深度加工。
机械零件轧制与普通轧制由于都属于连续辊压成形，故都属于轧制范畴。
但机械零件轧制与普通轧制无论在轧辊形状、机器的结构、成形方式上都有很大差别，故人们又把机械零件轧制称为特殊轧制，其轧机称为特殊轧机。
749．机械零件轧制的优点有哪些?传统的机械零件大多用普通轧制方法轧制出的型材作原料，经机械加工成零件的。
为了提高性能并节约材料，大多经锻造成形，然后再经切削、磨削等精加工方法成形最终形状的零件。
机械零件轧制与锻造成形零件都属于塑性成形。
但成形方式不同，锻造(模锻)为断续整体成形，机械零件轧制为连续局部塑性成形。
由于成形方式不同，两者相比，机械零件轧制具有以下一系列突出优点：(1)载荷大幅度下降。
由于将整体成形改变为局部成形，模具与工件的接触面积大幅度减小，故工作载荷随之大幅度下降，一般只有模锻的十几分之一到几十分之一。
结果是设备体积小很多，模具寿命高很多。
(2)生产效率显著提高。
由于将往复断续成形改变为回转连续成形，生产效率显著提高，一般高出3—10倍。
(3)生产环境显著改善。
由于锻造为整体断续打击成形，并且要经多个工步模腔成形零件，工人多在噪声大于100dB条件中工作，环境恶劣。
机械零件轧制是在局部连续滚压中成形零件，进出料都能自动完成，工人在噪声小于60dB条件中工作，与锻造相比生产环境显著改善。
(4)节约材料显著。
由于轧制的零件比锻造零件尺寸精度高，又没有模锻时的飞边等，材料利用率平均可以提高20％左右，节约材料显著。
热轧轧制规程课程设计
热轧轧制规程课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解热轧轧制的基本概念、工艺流程和参数控制，掌握轧制规程的相关理论知识。
2. 使学生了解热轧轧制过程中常见的问题及解决办法，掌握调整轧制规程的方法。
3. 帮助学生掌握热轧钢材的力学性能、表面质量与轧制规程之间的关系。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识，分析实际生产中的热轧轧制问题，并提出合理的解决方案。
2. 提高学生制定和调整热轧轧制规程的能力，以便优化生产过程和提高产品质量。
3. 培养学生查阅资料、团队协作和沟通表达的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对金属材料加工领域的兴趣，培养其探究精神和创新能力。
2. 培养学生严谨、务实的学习态度，使其具备良好的职业道德和敬业精神。
3. 强化学生的环保意识，使其在热轧轧制规程制定中充分考虑节能、减排等因素。
课程性质：本课程为金属材料与热处理专业的一门核心课程，具有较强的理论性和实践性。
学生特点：学生已具备一定的金属材料基础知识，具备初步的分析和解决问题的能力。
教学要求：结合实际生产案例，注重理论知识与实际操作的结合，提高学生的综合运用能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，充分调动学生的学习积极性，培养其自主学习、合作学习和探究学习的能力。
通过本课程的学习，使学生能够独立制定和调整热轧轧制规程，为今后从事相关工作奠定基础。
二、教学内容1. 热轧轧制基本概念：介绍热轧轧制的定义、分类及其在钢铁行业中的应用。
教材章节：第一章 绪论内容：热轧轧制原理、热轧与冷轧的区别、热轧钢材的分类及用途。
2. 热轧轧制工艺流程：讲解热轧轧制的主要工艺流程，分析各阶段的关键参数控制。
教材章节：第二章 热轧轧制工艺内容：加热、轧制、冷却、精整等工艺流程及其参数控制。
3. 热轧轧制规程制定：学习热轧轧制规程的制定方法，探讨轧制规程对钢材性能的影响。
教材章节：第三章 热轧轧制规程设计内容：轧制规程的制定原则、影响因素，以及轧制规程对钢材力学性能、表面质量的影响。
金属的轧制
轧辊所需动力
Power
FLN
60, 000kW
轧制力以及作用在轧辊上的扭矩
注意有的资料上是 英制
材料加工工程
板材的轧制——轧制力
轧制力可 能引起的 情况
轧辊的偏转和压扁 对轧辊间隙的影响。
轧辊安装间隙必须比 计算值紧密些，以补 偿这些变形。。
四辊轧机机座示意图
材料加工工程
板材的轧制——减小轧制力的方法
金属的轧制
材料加工工程
本章内容
前言 板材轧制 板材轧制应用 轧机
型材的轧制 无缝管材的生产
连铸连轧
材料加工工程
前言
在轧辊间的特定空间内进行塑性变形，
什么叫做 轧制？
以获得一定的截面形状。
Rolling Rolling pin
材料加工工程
前言
始于16世纪后期
大于6mm
平板轧制
应用于机器结构件、船体、锅炉、桥梁和 核反应容器。
板材轧制工艺示意图
材料加工工程
板材的轧制——摩擦力
注意：
摩擦力的方向 中性点左右两侧摩 擦力的大小 摩擦力越大越好吗？
图5.3 摩擦力在板材表面的作用
材料加工工程
板材的轧制——摩擦力
最大压入量（draft）
定义为轧制前后的厚度差
大直径和柔软的质 地，保证车辆在崎 岖不平的地形上行 驶时不产生侧滑 。
初坯 方坯 板坯
图 5.1不同类型的板材和 型材轧制示意图
材料加工工程
板材轧制的应用
热轧
喷火器（火焰清理）去除大片的鳞状物， 用粗磨以使表面平滑 。
轧制前对材 料的表面处 理！
冷轧
酸液清洗、水爆（去鳞片）；磨削去除其 它缺陷 。
钢铁行业轧钢介绍
• 2、轧制产品的规格 • 各种产品的规格大多是采用名称后面加上能够 反映产品几何特点的尺寸来描述。
• 如圆钢Φ50—表示直径为50mm的圆钢， • 扁钢10×150—表示厚为10mm、宽为150mm 的扁钢。 • 少数产品采用每米质量加其名称表示，如75kg 重轨。
金属压力加工概论
• 各种轧钢生产系统组成示例见表6-3。 • 每一种生产系统的车间组成、轧机配置 及生产工艺过程各有千秋！
金属压力加工概论
二、轧钢生产工艺过程
• 由钢锭或钢还轧制成具有一定规格和性能的钢 材的一系列加工工序的组合，称为轧钢生产工 艺过程。 • 合理的轧制生产工艺能够达到高产、优质和低 耗的目的。 • 从轧钢生产过程的各个阶段来看，可有轧制前 的准备、加热、轧制、精整及热处理等工序。
金属压力加工概论
• 变形制度的内容如： • 初轧机的压下规程、 • 钢板轧制的压下规程、 • 型钢轧机的孔型设计、 • 钢管轧机轧制表的部分内容。等 • 变形制度对轧机产量、产品质量起重要作用！
金属压力加工概论
• 2、变形温度 • 确定轧制时的温度区间，即开轧温度到终轧 温度区间温度范围。 • 温度制度是否合理对轧机产量、设备安全及 产品质量有直接影响。
金属压力加工概论
第四节 轧钢生产系统及工艺流程
金属压力加工概论
一、轧钢生产系统
• 轧钢生产系统：在组织生产时，根据原料来源、 产品种类以及生产规模的不同，将初轧机或连 续铸锭轧制与各种成品轧机配套设备组成各种 轧钢生产系统。 • 分类： • 按生产规模划分：有大型、中型及小型生产系 统； • 按产品种类划分：有板带钢、型钢、钢管、合 金钢及混合生产系统。
金属压力加工概论
金属压力加工概论
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图5-9 无缝钢管
焊接钢管也称焊管，是用钢板或钢带经过卷
曲成型后焊接制成的钢管。焊接钢管生产工艺简单，生产效率高， 品种规格多，设备投资少，但一般强度低于无缝钢管。
机械工程材料
焊接钢管按焊缝的形式分为直缝焊管如图5-10 所示，螺旋焊
管如图5-11 所示。大口径直缝焊管用于高压油气输送等；螺旋 焊管用于油气输送、管桩、桥墩等。
图5-6 槽钢
机械工程材料
图5-5 工字钢
7、角钢
角钢俗称角铁、
是两边互相垂直成角形的长条 钢材。有等边角钢和不等边角 钢之分。等边角钢的两个边宽 相等。其规格以边宽乘以边宽 乘以边厚的毫米数表示。如图 图5-7 角钢 5-7所示。 8、H型钢（又称宽腿工字钢） 是由工字型钢优化发展而
成的一种断面力学性能更为优良的经济型断面钢材，它与工字 钢的区别：工字钢翼缘是变戴面靠腹板部厚,外部薄; 而H型 钢的翼缘是等截面。
图5-10 直缝焊管
图5-11 螺旋焊管
机械工程材料
第五章 常见轧制钢材
教学目标：
1、掌握工业型钢和线材的分类、规格表示法及用途。 2、了解钢板和钢管的分类、规格表示法及用途。
机械工程材料
专题一 轧制钢材
轧制钢材是指除了板材、管材和金属制品以外，具有各种不 同断面的钢材。它被广泛用于制造各种机械零件和建筑结构件。 一、轧制钢材的分类 (1)大型型钢 (2)中型型钢 1、按现行金属产品目录又分类 (3)小型型钢 (1)简单断面型钢 2、按其断面形状又可分类 (2)复杂断面型钢
图5-4 六角钢 图5-3 扁钢
常见圆钢、方钢、扁钢、六角钢、八角钢的种类及规格表
示法如表5-1所示。
机械工程材料
表5-1 常见型钢的种类及规格表示方法
机械工程材料
5、工字钢 工字钢也称 钢梁，是截面为工字形的长 条钢材。其规格以腰高( h) 乘以腿宽(b) 乘以腰厚(d)的 毫米数表示，如图5-5 所示。 6、槽钢 槽钢是截面为 凹槽形的长条钢材。其规格 表示方法同于工字钢，如图 5-6 所示。
机械工程材料
专题二 工业常用线材、带钢与钢板
一、线材 线材按其断面形状属型钢，实际上已成独立钢种。直径5～ 4mm的热轧圆钢10mm以下的螺纹钢，通称线材，分如下几种。 (1)普通低碳钢热轧圆盘条 (2)优质碳素钢盘条 (3)合金结构钢热轧盘条 (4)碳素工具钢热轧盘条 (5)合金工具钢热轧盘条
(6)弹簧钢热轧盘条
(2)沸腾钢板与镇静钢板
机械工程材料
(3)优质碳素结构钢板
① 热轧薄钢板和钢带 ② 热轧厚钢板和宽钢带
① 压力容器用钢板
② 焊接气瓶用钢板
(4)专用结构钢板 ③ 锅炉用钢板
④ 桥梁用钢板
⑤ 汽车梁用钢板
(5)彩色涂层钢板 以金属为基底，在表面涂以有机涂料的板材。
(6)船体用结构钢板 是指船体结构用钢，如船板、型钢等。
(7)不锈钢盘条 (8)焊接用不锈钢盘条
机械工程材料
二、带钢与钢板 1、带钢 是为加工各类金属或机械产品所需要而生产的一 种窄而长的钢板称带钢，又称钢带，是宽度尺寸在1300mm以 内，长度根据卷材直径不同而异。带钢一般成卷供应，具有尺 寸精度高、表面质量好、便于加工等优点。
2、钢板 是轧制而成的，可以是厚钢板、薄钢板、钢带 和硅钢片等，其中钢带可直接轧制或由宽钢带剪切而成。 3、钢板的分类 (1)电镀锡板与热镀锌板
机械工程材料
常见型钢的种类及规格表示方法,如表5-2所示。 表5-2 常见型钢的种类及规格表示方法
机械工程材料
三、冷弯型钢 冷弯型钢指用钢板或带钢在冷状态下弯曲成的各种断面 形状的成品钢材。冷弯型钢是一种经济的截面轻型薄壁钢 材，也称为钢制冷弯型材或冷弯型材。 冷弯型钢比一般热轧型钢 的构件节约钢材10%~50%， 其产品质量好、表面光洁、 尺寸精度高、成材率高、 金属损耗少，是一种经济 断面钢材，广泛用于车辆 制 造 ， 农 机 等 ， 如 图 5-8 图5-8 冷弯型槽钢 冷弯型槽钢。
机械工程材料
二、型钢的简单断面分类 1、圆钢 圆钢是指截
面为圆形的实心长条钢材。
其规格以直径的毫米数表示, 如图5-1所示。 2、方钢 是指截面为方
图5-1 圆钢
形的实心长条钢材。其规格
以边长乘以边长的毫米数表 示，如图5-2所示。
图5-2 方钢
机械工程材料
Байду номын сангаас
3、扁钢 是指截面为矩形
的实心扁条钢材。其规格以宽 度乘以厚度的毫米数表示，如 图5-3 所示。 4、六角钢（八角钢） 是 指截面为六角（八角）对边等 距的实心条形钢材。其规格以 其中一个边的毫米数表示，如 图5-4 所示。
（4）按用途分类
5 ) 容器钢管 6 ) 化学工业用钢管 7 ) 特殊用途钢管
机械工程材料
2、无缝钢管与焊接钢管 （1）无缝钢管 是一种具有中空截面、周边没有接缝的长条 钢材， 般 为 碳 素 结 构 一 钢或合金结构钢材质。 钢管与圆钢等实心钢材 相 比 ， 在 抗弯 抗 扭强 度 相同时，重量较轻。无 缝钢管如图5-9 所示。 （2）焊接钢管
机械工程材料
三、钢管 指两端开口并具有中空断面，其长度与周边之比较大的钢材。 1、钢管的分类 （1）按生产方法分类
1 ) 无缝钢管 2 ) 焊接钢管 1 ) 简单断面钢管
（2）按断面形状分类
2 ) 复杂断面钢管
1 ) 薄壁钢管
（3）按 壁 厚 分 类
2 ) 厚壁钢管
机械工程材料
1 ) 管道用钢管 2 ) 热工设备用钢管 3 ) 机械工业用钢管 4 ) 钻探用钢管