【正文】 什么逐漸代替了模鑄，但又在什么情況下代替不了？ 問 4：以汽車為例，討論所用的鋼材數(shù)量和品種 應(yīng)知應(yīng)會：品種規(guī)格，軋機(jī)命名方法，鋼種和鋼號 School of material and metallurgy 軋鋼生產(chǎn)工藝過程 看似簡單的軋鋼生產(chǎn)工藝過程到底有什么技巧和技藝需要掌握呢？ 原料 成品 原料怎么選？ 中間過程有什么？ 加熱 軋制 精整 軋鋼生產(chǎn)工藝過程的定義： 從原料到軋成具有一定 形狀 和 性能 的產(chǎn)品，中間經(jīng)過的一系列 加工工序 的組合 斷面尺寸，長度公差 力學(xué)，物理，化學(xué) 主要內(nèi)容 School of material and metallurgy 工藝過程的主要內(nèi)容 原料 種類 內(nèi)部缺陷 原料的選擇 原料缺陷和清理 斷面 尺寸 外部缺陷 鋼錠、鋼坯和連鑄坯 連鑄比都在 80～ 100％ 方形、矩形坯和異形坯（接近成品形狀） 咬入問題 ,開口度（ H/D） 最后一道次允許軋制時間的長短 （溫降） 成品長度的定尺倍數(shù)（成材率） 坯料的公用性（管理） 保證成品的質(zhì)量（壓縮比足夠，性能尺寸差） 或軋制愈合，或軋后探傷 裂紋、結(jié)疤、重皮、表面夾雜、表面氣孔、 皮下氣孔、皮下氣泡、飛翅、飛濺、翻皮、 波皺面、壓痕、耳子和折疊等 ，振痕 清理方法常用的有 ： 火焰清理、風(fēng)鏟清理、砂輪清理、機(jī)械清理、電弧清理等 清理費(fèi)用的比較 ： 風(fēng)鏟：砂輪：機(jī)械：火焰＝ 1： 3： ： School of material and metallurgy 工藝過程的主要內(nèi)容 加熱 鐵碳合金中的 Fe 和 C 可形成鐵素體（ F）、奧氏體（ A）、滲碳體三個基本相。占鋼材總產(chǎn)量的 50％左右 規(guī)格： 斷面形狀和尺寸的總稱 ,形狀有 1500多種，尺寸規(guī)格達(dá)到 3900多個 典型的型鋼圖例 稱謂： 直徑、邊長、長 *寬，腰高、單位重量等等 School of material and metallurgy 認(rèn)識型鋼 — 分類 3 按鋼種分類 國家標(biāo)準(zhǔn) 91，以 Cr為例，《 金鋼，~金鋼， 》 合金鋼）。Company LOGO 材料與冶金學(xué)院 李勝利 型鋼工藝學(xué) School of material and metallurgy 幾個問題 中國鋼鐵企業(yè)目前面臨的困境是什么 ？ 什么是目前還算賺錢的產(chǎn)品品種？ 中國目前的鋼鐵生產(chǎn)規(guī)模 ？ 怎么樣學(xué)好工藝學(xué) ？ 把握課程特點(diǎn) 記牢基礎(chǔ)知識 認(rèn)真開展實(shí)驗(yàn) 問題學(xué)習(xí)法 School of material and metallurgy 看考書目 軋制工程學(xué) 康永林編 冶金工業(yè)出版社 型鋼孔型設(shè)計 徐春編 化學(xué)工業(yè)出版社 型鋼軋制技術(shù) 中島浩衛(wèi) 冶金工業(yè)出版社 壓力加工工藝學(xué) 王廷敷 冶金工藝出版社 School of material and metallurgy 課程簡介 壓力 加工 工藝 學(xué) 板帶鋼 管鋼 型鋼 板、帶按寬度分，規(guī)格按厚度分 大部分為圓，按成型方式分 經(jīng)塑性成型的 有一定 斷面形狀 的 直條實(shí)心 鋼材 科學(xué)，學(xué)問 區(qū)別于鋼管 區(qū)別于板鋼 工作技藝 工業(yè)藝術(shù) 1 干的漂亮。 4 按鋼材的用途 1 按鋼材斷面形狀 復(fù)雜斷面型鋼 簡單斷面型鋼 方、圓、扁等 工、槽、角等 建筑用鋼，壓力容器鋼，橋梁用鋼，汽車用鋼，核能用鋼，耐腐蝕鋼等。這些基本相以機(jī)械混合物的形式結(jié)合還可形成珠光體（ P）和萊氏體（ Ld)。 加熱速度： 加熱快慢，以單位時間內(nèi)的鋼溫變化表示。 盡可能短， 減少氧化鐵皮。 加熱爐分為一段、兩段、三段式 氧化鐵皮形式和組成 School of material and metallurgy 工藝過程的主要內(nèi)容 — 軋制 目的：精確成型，改善性能 定義：工具、變形、產(chǎn)品 內(nèi)容： 1，變形制度 2，變形溫度 3，變形速度 壓縮比 道次分配 壓下量 翻鋼程序 開軋溫度 終軋溫度 軋輥速度 咬入速度 拋出速度 卷取速度 MAS軋制法 轉(zhuǎn)動 90 0 School of material and metallurgy 工藝過程的主要內(nèi)容 — 精整 目的：控制性能、改進(jìn)外形、方便包裝發(fā)貨 定義：軋后鋼材的進(jìn)一步加工處理 內(nèi)容： 1，冷卻制度 2，切斷制度 3，矯直制度 4，包裝檢查 空冷 水冷 油冷 霧冷 堆冷 坑冷 剪切 （冷、熱） 鋸切 （冷、熱） 壓力矯直 拉伸矯直 多輥矯直 斜 矯 張力矯直 包裝標(biāo)準(zhǔn) 入庫標(biāo)準(zhǔn) 檢查標(biāo)準(zhǔn) 5，后續(xù)特殊加工：防腐涂層、光亮、重軌的連接孔加工等 School of material and metallurgy 制定工藝過程的依據(jù) （技術(shù)條件） 尺寸形狀： 公差，外形（孔型、輥型） 表面質(zhì)量： 光潔度，缺陷（速度、軋輥材質(zhì)） 性能要求： 力學(xué)性能，導(dǎo)電，導(dǎo)磁，耐熱，耐酸，焊接等物化性能。 School of material and metallurgy 問題討論 問 1：什么是壓縮比？對產(chǎn)品質(zhì)量有什么影響？ 問 2：首尾溫差怎么產(chǎn)生的？對產(chǎn)品質(zhì)量有什么影響？ 問 3：常見原料表面缺陷有哪些？怎么確定清理方法？ 問 4：加熱的目的和要求，加熱缺陷和氧化鐵皮控制方法？ 問 5：怎么確定開終軋溫度？軋后控冷方法與目的？ 問 6：根據(jù)確定工藝過程的依據(jù)，研究討論 GCr15軸承鋼軋制工藝過程的各種參數(shù)怎么確定？ 問 7：什么是成材率，成坯率，企業(yè)為什么重視這個數(shù)字？ 問 8：直徑 650mm的鋼制軋輥，估算一下最大原料直徑？ School of material and metallurgy 型鋼生產(chǎn)工藝過程 — 開坯 基本流程： 坯料準(zhǔn)備，缺陷檢查，加熱，軋制，剪斷，冷卻，精整，檢查，打捆，稱重，標(biāo)識，入庫等環(huán)節(jié)。 軋機(jī)布置 橫列式 全連續(xù) 一臺交流電機(jī)帶幾架 3輥水平軋機(jī)，上下線穿梭軋制，設(shè)備簡單，品種靈活，投資少，不可調(diào)速，一架和末架溫差大，移鋼時間長，精度低，半閉口機(jī)架，孔型多 L/D大，自動化程度低。與同樣高度的普通工字相比，腰部厚度小，邊部寬度大，又叫寬邊工字鋼 ，強(qiáng)度高，常用于要求承載能力大，截面穩(wěn)定性好的大型橋梁，高層建筑，重型設(shè)計，高速公路等。在腿部壓下時，為減輕軋輥的摩損，使上下水平輥的側(cè)面以及相應(yīng)的立輥表面呈 3~10`的傾角。 直徑： Φ5～ Φ42 常用 ～ Φ25，國內(nèi) 5~9線材 斷面：方，圓，六角，異形 重量： 80～ 160千克 500千克 3000千克 鋼種：以碳素和低合金鋼為主。例如 420和 1800公斤坯料相比，成材率分別為%和 %.由于軋后成卷供應(yīng)，不能進(jìn)行探傷，所以對原料要求較嚴(yán)格，表面要清理，內(nèi)部要探傷 加 熱 采用測進(jìn)側(cè)出或端進(jìn)側(cè)出步進(jìn)式加熱爐，和軋機(jī)緊靠，頭部軋制，尾部在爐內(nèi)加熱，高于頭部 20℃ ，快速加熱，無氧化加熱 ，加熱溫度偏低 軋制 小輥徑（ 150～ 220mm)，有利于延伸和降低軋制力 高轉(zhuǎn)速（有利于減少溫降，提高產(chǎn)量和成材率）， 9000n/m 多機(jī)架 (采用單道次軋制 )，一般 21～ 28架軋機(jī)，過多不好，過少也不好 細(xì)分工（粗軋）低速、大變形， 。 School of material and metallurgy 型鋼生產(chǎn)工藝過程 — 棒線材 School of material and metallurgy 型鋼生產(chǎn)工藝過程 — 棒線材 精整 STELMOR連續(xù)冷卻線，在下部有風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)，上部有保溫蓋，根據(jù)不同的鋼種采用不同的工藝，靈活，節(jié)能。 第三階段：心部組織轉(zhuǎn)變階段， γ發(fā)生近似等溫度轉(zhuǎn)變，冷卻條件不同可轉(zhuǎn)變成鐵氏體 +珠光體或 α、索氏體、貝氏體，（取決于鋼的成分、鋼筋直徑、終軋溫度、第一階段的冷卻效果和持續(xù)時間等） 提高鋼材等級降低生產(chǎn)成本 School of material and metallurgy 棒線材的控冷 根據(jù)軋后控制冷卻所得到的組織不同，線材控制冷卻可分為珠光體型控冷和馬氏體型控冷。 School of material and metallurgy 問題討論 問題 1：型鋼生產(chǎn)為什么不全部采用連軋布置？ 問題 2：型鋼為什么用控軋控冷比較少？ 思考 3：查閱分析型鋼生產(chǎn)的主要技術(shù)進(jìn)步在什么方面？ 思考 4：型材和線材軋制的特點(diǎn)有什么不同？ School of material and metallurgy 孔型設(shè)計基本知識 認(rèn)識孔型 定義 孔型 （ Pass） ： 兩個或兩個以上軋輥的軋槽在軋制面上所形成的孔稱為孔型 。 增加軋輥壽命 ， 重車量與斜度的關(guān)系：△ D=2a/sinφ。 萬能孔型 Δ177。μ2壓力大 易引起斷輥頸（扭矩集中）和軸套事故、且加劇摩擦；軋件彎曲 過大。 確定孔型各部分與軋輥直徑與尺寸。 常用系統(tǒng)：箱形孔型系統(tǒng)，菱 — 方，橢 — 方，六角方，橢 — 園，橢 — 方， （橢 — 橢 ，菱 — 菱），混合形。 適用范圍 ? 一般用于軋制大、中型斷面產(chǎn)品。 適用范圍 ：用在箱形之后，不能用在初軋機(jī)開坯機(jī)上，可用在開坯機(jī)的最后道次，也可用在精軋孔型系統(tǒng)軋制方鋼，一般用于 60 60 ~ 80 80mm以下方坯和方鋼生產(chǎn)。其中寬展系數(shù)的確定是關(guān)鍵。成品前孔型 k2尺寸計算 →k4 →k6…… →k24。 （ 以 品為算例 ） 求總延伸系數(shù)： μ總 = F坯 / F成 = 求平均延伸系數(shù)： μ均 在 ~；寬展在 ~ ， 考慮現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)取 μ均 =。由于金屬的整體性限制，平均延伸系數(shù)趨向腰部，但小于腰部，所以多余金屬向腿部流動，產(chǎn)生金屬的轉(zhuǎn)移。 腰部面積小，延伸大，腰部金屬將帶動腿部金屬延伸，但帶不動。當(dāng)腰部面積小，延伸差大時，腰產(chǎn)生拉薄 School of material and metallurgy 復(fù)雜斷面孔型設(shè)計 復(fù)雜斷面軋制時的變形特點(diǎn) 變形的非同時性 第一階段：軋件首先與孔型閉口腿外側(cè)壁和開口腿內(nèi)側(cè)接觸面，腿部在上下軋輥力偶作用下發(fā)生一定的彎曲變形。 第四階段：腰部開始進(jìn)行壓縮變形，開口腿、閉口腿變形較小。閉口槽的金屬變形與開口腿不同，不允許采用太大側(cè)壓量，否則產(chǎn)生楔卡現(xiàn)象并使閉口腿劇烈拉縮，因此，閉口腿中只給一定直壓量．側(cè)壓量很小 School of material and metallurgy 復(fù)雜斷面孔型設(shè)計 復(fù)雜斷面軋制時的變形特點(diǎn) 受力分析 軋輥對金屬的作用力 對開口凸緣，摩擦力 T1力圖將金屬壓人開口凸緣，而 T0+RZ1力圖阻止金屬進(jìn)入開口凸緣，對開口凸緣不起拉縮和增長作用，而對閉口凸緣來說， To、 R1與RZ1方向一致，都與金屬進(jìn)入閉口槽的方向相反，阻止金屬進(jìn)人，引起閉口凸緣的拉縮。 2— 25 厚度變化 2~7種 不等邊： 90176。 （ 4）跨下圓弧半徑， rbn取標(biāo)準(zhǔn)值 （ 5）頂角： α＝ 90度～ 90度 30分（＞ 10＃ 角，防止冷卻后收縮取大值） （ 6）輥縫 適于所有異形孔時，上下軋槽不接觸：在調(diào)整彈跳????????0SS m a xm i xS School of material and metallurgy 角鋼孔型設(shè)計 蝶式孔型設(shè)計 中心線長度法 一套孔型可軋不同厚度，由于抬長壓短影響，為減輕調(diào)整壓力，成品前孔兩個規(guī)格共用一個 成品平均中心線長度 按照前述將各蝶式孔的壓下量或壓下系數(shù)，寬展系數(shù)定出，可以得到中心線長度 1112 ???? ??? nnnn hll ? School of material and metallurgy 角鋼