《材料成型工艺学 下》课件：第二篇 轧制工艺基础.ppt

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1、第二篇轧制工艺基础7.轧材的种类及其生产工艺流程7.1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、异型断面管材第二篇轧制工艺基础7.轧材的种类及其生产工艺流程7.1轧材的种类●型材：轧制型材、弯曲型材、焊接型材●轧制生产钢材生产效率高、质量好、金属消耗少、成本低、适合大批量生产。第二篇轧制工艺基础7.轧材的种类及其生产工艺流程7.2轧材生产系统及生产工艺流程7.2.1钢材生产系统模铸:完全镇静钢、半镇静钢、加盖钢锭、沸腾钢连铸:用

2、连铸机生产，效率高，简化工艺，节省金属7.2.1.1板带钢生产系统广泛采用连续轧制的方法,年产在300~600万,特厚板仍采用模铸。7.2.2.2型钢生产系统一般规模不大，年产在30～100万吨（大、中、小型）。第二篇轧制工艺基础7.轧材的种类及其生产工艺流程7.2轧材生产系统及生产工艺流程7.2.1.3混合生产系统同时生产板带、型钢或钢管，满足多品种生产的需要。7.2.1.4合金钢生产系统以生产合金钢为主，生产工艺特殊，产量不大，品种繁多典型的生产工艺流程（碳素钢图7－4合金钢图7－5）第二篇轧制工艺基础7.2.2碳素钢的生产工艺流程四个基本类型:(1)采用连铸坯的工艺过程特

3、点：一火成材或直接轧制,当今主流工艺(2)采用铸锭的大型生产系统特点：大开坯机,热装炉,多火成材。(3)采用铸锭的中型生产系统特点：配备Ø650~Ø900二辊或三辊开坯机,冷锭作业,二火（一火）成材。第二篇轧制工艺基础7.2.2碳素钢的生产工艺流程四个基本类型:(4)采用铸锭的小型生产系统特点：中、小型轧机冷锭作业，趋于淘汰。7.2.3合金钢的生产工艺流程有冷锭、热锭、连铸坯三种作业方式。表面质量、技术要求高，工艺相对复杂。7.2.4钢材冷加工生产工艺流程冷轧、冷拔第二篇轧制工艺基础7.2.5有色金属（铜、铝等）及其合金的生产工艺流程特点：规模不大，多数是板带、型线材、管材的混

4、合系统，采用轧制、挤压、拉拔等多种方法生产。批量小，生产灵活。以板带为主，板带采用成卷生产和成块生产方式。见教材表7-3重有色金属（铜等）：图7-6铝材生产：图7－7，图7－8第二篇轧制工艺基础8轧制生产工艺过程及其制定轧制生产工艺过程：由锭或坯轧制成符合技术要求的轧材的一系列加工工序的组合成为轧制生产工艺过程。8.1轧材产品标准和技术要求技术要求:为了满足使用上的需要而对轧材提出的在规格和技术性能等方面的要求。技术要求包括：形状、尺寸、表面状态、力学性能、工艺性能、物理化学性能、金属内部组织和化学成分等方面的要求。轧材标准：品种（规格）标准、技术条件、试验标准、交货标准第二篇

5、轧制工艺基础8轧制生产工艺过程及其制定8.2金属与合金的加工特性8.2.1塑性一般的有：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。8.2.2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。8.2.3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。第二篇轧制工艺基础8轧制生产工艺过程及其制定8.2金属与合金的加工特性8.2.4摩擦系数合金钢>碳钢;Cr、Al、Si使氧化皮变粘，摩擦系数增加8.2.5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。8.2.6淬硬性裂纹敏感性。8.2.7对某些

6、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。第二篇轧制工艺基础8轧制生产工艺过程及其制定8.3轧材各基本工序及其对产品质量的影响8.3.1原料的选择与准备缺陷检查；合金钢锭表面清理；8.3.2原料的加热加热的目的：提高塑性，降低抗力，改善组织。加热温度：单相奥氏体区。防止过热，过烧。碳钢：低于故相线100～150℃加热速度：导热性能，热应力。加热时间：温度均匀，防止脱碳等。三个阶段：预热，加热，均热连续式加热炉：推钢式、步进式。第二篇轧制工艺基础8轧制生产工艺过程及其制定8.3轧材各基本工序及其对产品质量的影响8.3.3钢的轧制精确成型

7、、改善组织。精确成型：孔型设计（辊型设计，压下规程设计），轧机调整，变形温度、速度规程轧辊磨损，自动控制水平等。改善组织：变形温度、变形速度、变形程度。8.3.3.1变形程度与应力状态对产品组织性能的影响第二篇轧制工艺基础8轧制生产工艺过程及其制定8.3轧材各基本工序及其对产品质量的影响8.3.2原料的加热热送热装的优点：（1）节能降成本，提高生产能力；（2）减少钢的内应力缺点：不便于缺陷清理。加热主要缺陷：过热：热处理消除；含Cr、Ni的钢易过热过烧：报废重炼。脱碳：表层含碳量降低。合金钢