【正文】 有資料表明：使用高強度鋼板，厚度為 ~，車身板可減薄至 ~，車身重量減輕 15%~20%，節(jié)油 8%~15%。表 13 鋁鎮(zhèn)靜鋼為基的固溶強化鋼板和高強度 IF 鋼板的性能比較鋼種 級別MPaYP,Mpa YS,Mpa EL,% YP/TS N r340 245 372 38 370 265 402 37 390 274 421 36 鋁鎮(zhèn)靜固溶強化鋼440 333 470 34 340 206 353 40 370 225 382 39 390 245 412 37 高強度IF 鋼440 274 461 36 第 1 章 引言7 汽車板用鋼介紹隨著高強度鋼板的采用，汽車用鋼板減薄，對鋼板的防腐蝕性提出了更高的要求，這就促進了高強度表面處理鋼板的發(fā)展，特別是熱鍍鋅鋼板?？梢哉J為，能否生產(chǎn)這種鋼板代表了一個鋼鐵企業(yè)的汽車用鋼板的生產(chǎn)水平。以下的討論中所指的 IF 主要是(Ti+Nb)—IF 鋼。為了防止 P 的晶界偏析，常采取的措施是加 B，它遷移到晶界，強化晶界并防止 P 的偏析，從而使脆性轉(zhuǎn)變溫度降低，如圖 所示。進一步的研究表明，P 富集在表面和晶界上，加速了第一相的形核從而抑制了第二相的形成。Si 與 P 一樣，使合金化反應(yīng)顯著推遲。但是，與 Si 一樣，在退火時鋼板表面也易形成一層富 Mn 的氧化物，由于這種不良影響不如 Si 那樣明顯，因而 Mn 常作為熱鍍鋅高強度 IF 鋼板的合金強化添加元素 [7]。以往粗軋為二輥軋機，盡管直徑較大，但撓度還是較大，不能滿足凸度控制要求。在選擇軋鋼機時一般要注意考慮以下各項原則：在滿足產(chǎn)品方案的前提下，使當(dāng)前軋鋼機組成合理，布置緊湊或為控制軋制及增加軋機留有余地；粗精軋軋制節(jié)奏時間接近相等，有較高的生產(chǎn)效率和設(shè)備利用系數(shù)；選擇軋機能力和電機能力較大，保證大綱內(nèi)產(chǎn)品生產(chǎn)順利，易于控制操作，并獲得質(zhì)量良好的產(chǎn)品，也為更難品種生產(chǎn)留有余地；備品備件更換容易，并利于實現(xiàn)備品備件的標準化(如精軋前四架一樣)；禁絕使用不成熟技術(shù)。這種常第 2 章 軋機設(shè)備比較與選擇11規(guī)連軋工藝經(jīng)濟規(guī)模多在 200~400 萬 t/a。3)直接鑄軋成成品寬帶鋼工藝本工藝是由日本金屬與德國克虜伯公司聯(lián)合開發(fā)成功的，1993 年在日本新日鐵光廠正式投產(chǎn)。選定粗軋6道，精軋7道 [9]。故延伸計算時不予考慮。2)半連續(xù)式半連續(xù)式軋機有兩種形式：圖 (c)粗軋機組由一架不可逆式二輥破鱗機架和一架可逆式四輥機架組成，主要用于單一生產(chǎn)成卷帶鋼。但是經(jīng)實踐證明，這種形式軋出的中間坯有一定的缺點，不能很好的保證中間坯的厚度和凸度。這種形式最大的優(yōu)點就是后邊的兩架四輥軋機，這兩架軋機很好的控制了中間坯的參數(shù)。河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院14圖 粗軋機組軋制六道次的典型布置形式4)兩架獨立可逆四輥軋機本次設(shè)計的形式屬于半連續(xù)式，與上圖不同的是都是四輥可逆軋機，隨著制造軋機技術(shù)的提高，本設(shè)計的第一軋機的作用相當(dāng)與3/4連軋中的二輥軋機和四輥軋機，先對板坯進行大壓下。本設(shè)計的粗軋機，驅(qū)動主要由調(diào)速電機，減速機齒輪機座及軋鋼機接軸構(gòu)成。現(xiàn)在介紹如下：1)HC 軋機(High Crown Control Mill)HC 軋機為高性能板形控制軋機的簡稱，是日立公司研制的一種新型六輥軋機，它是在普通四輥軋機的基礎(chǔ)上增加兩個可軸向移動的中間輥其出發(fā)點是為了改善或消除四輥軋機中工作輥和支撐輥之間有害的接觸部分。(3)HC 軋機由于上述特點因而可以顯著提高帶鋼的平直度，可以減少板、帶鋼邊部變薄及裂邊部分的寬度，減少切邊損失。CVC 輥和彎輥裝置配合使用可調(diào)輥縫達 600 微米。CVC 軋機的缺點是：軋輥形狀復(fù)雜、特殊、磨削要求精度高，而且困難，必須配備專門的磨床；無邊部減薄功能，帶鋼易出現(xiàn)蛇形現(xiàn)象。軸承座由牌坊窗口平面約束變成螺絲端頭點接觸，在高壓高速時穩(wěn)定性下降。支撐輥采用油膜軸承并有靜壓系統(tǒng)；軋機工作側(cè)工作輥軸承座配有加緊裝置，用于保證軋制過程中輥系的穩(wěn)定，為了保證軋制線水平，上下支撐輥軸承座上(下部)裝有調(diào)整墊進行補償。150mm工作輥彎輥：1500kN(F1~F7)主電機：F1 AC9500 kW150/340 r/minF2 AC9500 kW150/340 r/minF3 AC9500 kW150/340 r/minF4 AC8500 kW150/340 r/minF5 AC8500 kW300/650 r/minF6 AC8500 kW300/650 r/minF7 AC8500kW300/650r/min第 2 章 軋機設(shè)備比較與選擇17AGC 液壓缸：機架 F1~F7AGC 液壓缸：2 套/機架AGC 力：(2022t/液壓缸)液壓缸內(nèi)徑有效行程及壓力：1000mm265mm 最大 (315kg/cm)液壓缸速度：約 3mm/s傳感器：磁尺(2 套/液壓缸) 保溫裝置1)保溫裝置的概述保溫裝置位于粗軋與精軋之間，用于改善中間帶坯溫度均勻性和減小帶坯頭尾溫差。分別敘述如下：保溫罩：布置在粗軋與精軋機之間的中間輥道上，一般總長度有 50~60m，由多個罩子組成，每個罩子均有升降蓋板，可根據(jù)生產(chǎn)要求進行開閉。采用熱卷箱，不僅可保持帶坯的溫度，而且可大大縮短粗軋與精軋之間的距離。河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院18(2)帶鋼出末架精軋機速度一般小于12m/s，限制了生產(chǎn)線的產(chǎn)量。第 3 章 典型產(chǎn)品的壓下規(guī)程設(shè)計和輥型設(shè)計19第 3 章 典型產(chǎn)品的壓下規(guī)程設(shè)計和輥型設(shè)計 壓下規(guī)程設(shè)計板、帶軋制壓下規(guī)程是軋制速度的基本核心內(nèi)容，直接關(guān)系著軋鋼機的產(chǎn)量和產(chǎn)品的質(zhì)量。理論方法就是從充分滿足前述制定軋制規(guī)程的原則要求出發(fā)，按預(yù)設(shè)的條件通過理論計算或圖表方法，以求最佳的軋制規(guī)程。這就是說，在人工操作條件下，即使花費很大力氣把合理壓下規(guī)程制定出來了，卻也不可能按理想的條件得到實現(xiàn)。考慮到粗軋機組與精軋機組之間的軋制節(jié)奏和負荷上的平衡，粗軋機組變形量一般要占總變形量的70~80%。(3)為簡化精軋機組的調(diào)整，粗軋機組軋出的板厚的范圍應(yīng)盡可能小，并且不同厚度的數(shù)目也應(yīng)盡可能減少。依據(jù)以上原則精軋機逐架壓下量的分配規(guī)律為：F1可以留有余量，即考慮到帶坯厚度的可能波動和可能產(chǎn)生咬入困難等，使壓下量略小于設(shè)備允許的最大壓下量，中間幾架為了充分利用設(shè)備能力，盡可能給以大的壓下量軋制；以后各架，隨著軋件溫度降低、變形抗力增大，應(yīng)逐漸減小壓下量；為控制帶鋼的板形，厚度精度及性能質(zhì)量，最后一架的壓下量一般在10~15%左右。軋件在變形前、后的厚度之比，本文稱之厚度減第 3 章 典型產(chǎn)品的壓下規(guī)程設(shè)計和輥型設(shè)計21縮系數(shù)，用符號 表示，道次厚度減縮系數(shù) 為(式中下標“i”為道次序數(shù))：HKHiK (i=1，2，3……n) ()iiHi/1??總厚度減縮系數(shù) 為：? ()HnHnH??210式中H 0為坯料厚度(mm) ； Hn為末道次或成品的厚度(mm)。按 ())cos1(max????Dh公式式中：—各道次的壓下量/mm；h?—各道次軋輥的直徑/mm；D—各道次的咬入角/176。時間間隔取 3s，兩架粗軋機的距離為 105m，第三四道次之間的時間為，軋制時間為:13.=/5（( =3.++927+31）粗軋延續(xù)時間表 33 粗軋軋制時間道次(粗軋)軋后厚度240mm壓下量 Δhmm軋制速度m/s軋制時間s1 185 55 82 129 56 3 77 52 4 48 29 5 34 14 6 25 9 2)精軋速度制度的確定第 3 章 典型產(chǎn)品的壓下規(guī)程設(shè)計和輥型設(shè)計23確定精軋速度制度包括：末架的穿帶速度和最大軋制速度；計算各架速度及調(diào)速范圍；選擇加減速度等。其他各架軋制速度的確定：當(dāng)精軋機末架軋制速度確定后，根據(jù)連軋條件—秒流量相等的原則，根據(jù)各架軋機出口速度和前滑值求出各架軋制速度。計算得各道次軋制溫度為表 35：河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院24表 35 各道次軋制溫度道次 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7速度范圍(m/s) ~2 2~ ~ ~ ~ ~ ~36 軋制溫度的確定1)粗軋溫度的確定為了確定各道次軋制溫度，必須求出逐道次的溫度降。， ())1(0??iihCt nht??0)(式中：t 0、h 0——精軋前軋件的溫度與厚度tn、 hn——精軋后軋件的溫度與厚度本設(shè)計取終軋溫度為850℃，帶入數(shù)據(jù)可得精軋機組軋制溫度：第 3 章 典型產(chǎn)品的壓下規(guī)程設(shè)計和輥型設(shè)計25表 37 精軋機組軋制溫度道次 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7T/℃ 993 980 959 932 903 871 852 軋制壓力的計算1)粗軋段軋制力計算粗軋段軋制力根據(jù)公式： 計算pBlP?A、求各道次的變形抗力：變形抗力由各道次的變形速度、變形程度、變形溫度共同決定。2)精軋段軋制力的計算目前普遍公認的最適合于熱軋帶鋼軋制力模型的理論公式SIMIS公式： ()TPLcKBQ?式中：P—— 軋制力N ；B——軋件寬度mm；Qp——考慮接觸弧上摩擦力造成應(yīng)力狀態(tài)的影響系數(shù)；Lc——考慮壓扁后的軋輥與軋件接觸弧的水平投影長度mm；K——決定金屬材料化學(xué)成分以及變形的物理條件 ——變形溫度、變形速度及變形程度的金屬變形阻力K= ，Mp；s?河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院26KT——前后張力對軋制力的影響系數(shù)；由以上公式可知平均單位壓力： TpKQ?表38 各道次變形速度參數(shù) R1 。把參數(shù)帶入得表38：B、計算各道的平均單位壓力：根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)可取應(yīng)力狀態(tài)影響系數(shù)η=+，其中h為變形區(qū)軋件平均厚度，l為變形區(qū)長度，單位壓力大時(2010 7)應(yīng)考慮軋輥彈性壓扁的影響，因為粗軋時變形抗力不會超過這一值，故可不計算壓扁影響，此時變形區(qū)長度。算： ()41)0(??式中:Z——輻射時間即該道次軋制延續(xù)時間——前一道的絕對溫度1Th——前一道的軋出厚度由于軋件頭部和尾部溫度降不同，為設(shè)備安全考慮，確定各道次溫度降時以尾部為準。則精軋總延續(xù)時間為： ()stTjzh38.???各架軋機的速度的確定除應(yīng)滿足連軋關(guān)系外，還應(yīng)具有較大的調(diào)速范圍，以滿足不同品種的要求。確定末架軋制速度時，應(yīng)考慮保證各主要設(shè)備和輔助設(shè)備生產(chǎn)能力的平衡；軋制帶鋼的厚度及鋼種等，一般薄帶鋼為保證終軋溫度而用高的軋制速度；軋制寬度大及鋼質(zhì)硬的帶鋼時，應(yīng)采用低的軋制速度。咬入沒有問題。Hi數(shù)列由下式計算得出： ()HiiiK/1??數(shù)列的計算式為：Hi ()???????????????inKHpiHi 2?式中 △H為等差數(shù)列的公差，~ ；表 31 粗軋機組各道次壓下量道次序號 道次修正 系數(shù) α 厚度減縮系 數(shù) KH入口厚度H/mm壓下量△H(mm)壓下率(%)0 △H= = R1 240 55 R2 185 56 R3 129 52 40R4 77 29 R5 48 14 R6 34 9 表 32 精軋機組各道次壓下量入口厚度 壓下量道次序號 道次修正系數(shù) α厚度減縮系數(shù) KH H/mm △H(mm)壓下率(%)F1 25 7 F2 18 F3 1 F4 1 F5 1 F6 1 F7 1 為平均厚度減縮系數(shù)：HpK河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院22 ()??nHpK121/?????為道次修正系數(shù)，它是根據(jù)實際設(shè)備條件和工藝要求而憑經(jīng)驗選取的系數(shù)：i?n為制道次。此外，也要參考現(xiàn)場生產(chǎn)的資料數(shù)據(jù)。精軋機連軋機組的壓下量基本分配原則：一般也是利用高溫的有利條件，把壓下量盡量集中在前幾架，在后幾架軋機上為了保證板形、厚度精度及表面質(zhì)量，壓下量逐漸減小。(2)為保證精軋機組的終軋溫度應(yīng)盡可能提高粗軋機組軋出的帶坯溫度。通常在板帶生產(chǎn)中指定壓下規(guī)程的方法和步驟：1)在咬入能力允許的條件下，按經(jīng)驗分配各道次壓下量，這包括直接分配各道次絕對壓下量或壓下率、確定各道次壓下量，分配率及確定各道次能耗負荷分配比等各種方法；2)制定速度制度，計算軋制時間并確定各道次軋制溫度；3)計算軋制力、軋制力矩及總傳動力矩；4)校驗軋輥等部件的強度和電機功率；5)按前述制定軋制規(guī)程的原則和要求進行必要的修正和改進 。但是，在實際生產(chǎn)中由于變化的因素太多，特別是溫度條件的變化很難預(yù)測和控制，因此雖事先按理想條件經(jīng)理論計算確定了壓下規(guī)程，但在實際中往往并不可能實現(xiàn)。與此相關(guān)聯(lián)的，還要涉及到各道次的軋制速度、軋制溫度及前后張力制度的確定及原料尺寸的合理選擇，因而廣義的來說，壓下規(guī)程的制定也應(yīng)當(dāng)包括這些內(nèi)容。卷取箱選用的依據(jù)：(1)產(chǎn)量沒有太高的要求；(2)對溫度敏感性高的產(chǎn)品一般要選用卷取箱，如不銹鋼；(3)軋制線長度受限制時可選用卷取箱。熱卷箱在卷取和反開卷過程中，可使粗軋階段產(chǎn)生