【正文】 和軋制技術(shù)水平，按照負(fù)公差設(shè)計(jì)孔型，達(dá)到節(jié)約鋼材的目的 School of material and metallurgy 圓鋼孔型設(shè)計(jì) 作為簡(jiǎn)單斷面型材，一般指圓鋼生產(chǎn)中最后 3~5個(gè)孔 方 — 橢圓 — 圓孔型系統(tǒng) ? 優(yōu)點(diǎn)：和延伸系統(tǒng)鏈接靈活，延伸系數(shù)較大，方軋件在橢圓孔型中可以自動(dòng)找正，軋制穩(wěn)定； ? 缺點(diǎn)：方軋件在橢孔中變形不均勻，軋件斷面上會(huì)出現(xiàn)局部附加應(yīng)力，孔形磨損嚴(yán)重，尺寸不精； ? 用于生產(chǎn)小型圓鋼（ φ5 ～ 20mm） School of material and metallurgy 圓鋼孔型設(shè)計(jì) 圓 — 橢圓 — 圓孔型系統(tǒng) ? 優(yōu)點(diǎn)： 軋件變形和冷卻均勻，成品表面質(zhì)量好，成品尺寸比較精確，共用性較好 ； ? 缺點(diǎn)： 延伸系數(shù)較小，橢圓件在圓孔型中軋制不穩(wěn)定 ； ?用于小型和 φ40mm以下圓鋼生產(chǎn)和高速線材軋機(jī)的精軋機(jī)組 School of material and metallurgy 圓鋼孔型設(shè)計(jì) 橢圓 — 立橢圓 — 橢圓 — 圓孔型系統(tǒng) ?優(yōu)點(diǎn)：軋件變形均勻，成品表面質(zhì)量好，橢圓件在立橢圓孔型中能自動(dòng)找正，軋制穩(wěn)定； ?缺點(diǎn)：延伸系數(shù)較小，容易出現(xiàn)中心部分疏松， ?用于軋制塑性較低的合金鋼小型和線材連軋機(jī)； School of material and metallurgy 圓鋼孔型設(shè)計(jì) 萬(wàn)能孔型系統(tǒng) : 方 — 平箱 — 立孔 — 橢圓 — 圓 ?優(yōu)點(diǎn)：共用性強(qiáng)，軋件變形均勻，成品表面質(zhì)量好； ?缺點(diǎn)：延伸系數(shù)較小，道次多，立軋孔型軋出的等軸斷面不夠正確，且軋制不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象； ?用于軋制 φ18～ 200mm圓鋼； School of material and metallurgy 圓鋼孔型設(shè)計(jì) 以 25架高速線材軋機(jī) ， 120mm 120mm方坯料為原料 ，經(jīng) 25道次 （ 粗軋 7道次 、 中軋 6道次 ， 預(yù)精軋 2道次 、 精軋 10道次 ） ， 軋制成 ， 設(shè)計(jì)各道次孔型尺寸 。其中寬展系數(shù)的確定是關(guān)鍵。max=~，因此可通過(guò)橢圓 — 方孔型系統(tǒng)迅速壓縮軋件斷面，減少軋制道次，保持較高的軋制溫度； ? 沒(méi)有固定不變的棱角，軋件表面溫度均勻（軋件角部位置變換和四個(gè)方向壓縮軋件，使軋件得到均勻冷卻，有利于改善金屬的組織性能和防止角部裂紋的產(chǎn)生）； ? 軋件在孔型中的穩(wěn)定性較好；橢圓孔型在軋輥上的切槽深度較淺； 缺點(diǎn) ：不均勻變形嚴(yán)重，使孔型的磨損快且不均勻，橢圓孔型比方孔型磨損快，若用于連軋易破壞連軋常數(shù)； 橢圓孔型和方孔型的延伸系數(shù)差別較大，按此孔型設(shè)計(jì)的集體傳動(dòng)連軋機(jī)，很難再改用其他孔型系統(tǒng) ； 適用范圍 ：廣泛用于小型和線材軋機(jī)上作為延伸孔型軋制 40 40~75 75mm以下的軋件，用于箱式或六角方之后 。 適用范圍 ：用在箱形之后，不能用在初軋機(jī)開(kāi)坯機(jī)上，可用在開(kāi)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)。 School of material and metallurgy 延伸孔型設(shè)計(jì) 橢圓－圓孔型系統(tǒng) ?變形較均勻，軋制前后軋件的斷面形狀能平滑過(guò)渡，可防止產(chǎn)生局部應(yīng)力，提高了產(chǎn)品的尺寸精度 ； ?軋件無(wú)明顯棱角，冷卻比較均勻，消除因斷面溫度不均引起的軋制裂紋； ? 有利于去除氧化鐵皮，改善軋件的表面質(zhì)量； ? 必要時(shí)可在延伸孔型中生產(chǎn)成品圓鋼，從而減少換輥； ?延伸系數(shù)小，不超過(guò) ～ ，故使軋制道次增加； ? 橢圓件在圓孔中軋制穩(wěn)定性差，需導(dǎo)衛(wèi)裝置，需對(duì)其設(shè)計(jì)、安裝及調(diào)整嚴(yán)格； ?圓孔型對(duì)來(lái)料尺寸波動(dòng)適應(yīng)能力差，容易出耳子，故對(duì)調(diào)整要求高。 適用范圍 ? 一般用于軋制大、中型斷面產(chǎn)品。軋輥重車次數(shù)多，使用壽命長(zhǎng)。 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。 School of material and metallurgy 小結(jié) 問(wèn) 1：孔型設(shè)計(jì)對(duì)型鋼生產(chǎn)的重要性？包括哪些內(nèi)容？ 問(wèn) 2：設(shè)計(jì)孔型要考慮哪些問(wèn)題？主要設(shè)計(jì)步驟有哪些？ 問(wèn) 3：輥縫及其作用？ 問(wèn) 4：側(cè)壁斜度及其作用？ 問(wèn) 5：圓角及其作用？ 問(wèn) 6：何謂壓力，及其作用？ 問(wèn) 7：怎樣分配延伸系數(shù)，計(jì)算道次，分配道次？ School of material and metallurgy 開(kāi)坯孔型設(shè)計(jì) 二輥開(kāi)坯孔型 ppBHp hbBhHhhhhHn?????????????? ? ?? ))(1( ?道次計(jì)算 ?? ～ ， ～ m a x)~( hh p ???)co s1( m a xm i nm a x ???? Dh)~(m i n IDD ?翻鋼 一道一翻或 2～ 4道次一翻鋼 道次壓下量 對(duì)于鋼錠，由于有錐度，在開(kāi)始道次存在二次咬入問(wèn)題，可以大壓下量軋制，每次翻鋼前，各道壓下量依次遞減 School of material and metallurgy 開(kāi)坯孔型設(shè)計(jì) 三輥開(kāi)坯孔型 連鑄坯或小鋼錠 152～ 305， 8’～ 12’， H=（ ～ ） D，重量在200～ 650kg，對(duì)于初軋機(jī)可以采用 H=（ ～ ） D 較大的斷面 采用交流電機(jī)，帶飛輪，穿梭軋制，減少投資，電機(jī)容量較小 φ650→N=1500kw，二 φ700方坯初軋機(jī) →N=3000kw 能力增加很多 輥身長(zhǎng)，孔數(shù)多，共軛箱形孔， φ＞ 70 箱形， φ＜ 70 箱 — 菱結(jié)合 機(jī)前翻鋼板，機(jī)后升降臺(tái)，軋兩道 — 翻鋼 為中小型鋼鐵，以開(kāi)坯為主（方、圓、板），同時(shí)兼有生產(chǎn)中心型鋼材， 由 1～ 4架組成一列或幾列。 確定孔型各部分與軋輥直徑與尺寸。 選擇△ D，由 x=△ D/4，計(jì)算軋制線距中線的距離和方位。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(guò)大?！? 平總??lnln平?lnlnln 0 nFF ? n= = 三輥開(kāi)坯機(jī) k = ～ 大型軋機(jī) k = ～ 中型軋機(jī) k = ～ 線型軋機(jī) k = ～ 小型軋機(jī) k = ～ μ平 由經(jīng)驗(yàn)定 ： φ630， φ500 2， φ400 2 → 方 μ=～ φ580 4 → 圓 μ=～ φ430 2,φ300 5 → 圓 μ=～ n取整數(shù) ： 奇列奇道 ,偶列偶道 負(fù)荷均勻 。 萬(wàn)能孔型 Δ177。 參考數(shù)據(jù) ： 鎖口長(zhǎng)度 m=r1+2— 8mm（ m 調(diào)整量） 槽底凸度 f：箱形孔型將槽底作成梯形或弧形凸起 作用 ： 軋件在輥道上運(yùn)行平穩(wěn)；提高軋槽壽命；翻鋼后軋制，抵消單鼓變形，側(cè)面平直，防止出耳子。 增加軋輥壽命 ， 重車量與斜度的關(guān)系：△ D=2a/sinφ。 保證軋制順利進(jìn)行 ，軋制過(guò)程中條件變化或孔型設(shè)計(jì)不當(dāng)，調(diào)整輥縫可使軋制過(guò)程順利進(jìn)行； 提高軋輥強(qiáng)度， 輥縫值增大可減小軋輥切槽深度，增加軋輥強(qiáng)度和重車次數(shù) ； 設(shè)計(jì)原則 : 綜合考慮彈跳 ,摩損 ,調(diào)整量 ,輥強(qiáng)和產(chǎn)品尺寸精度 . Smin大于彈跳值 ,避免兩輥貼面 S小于最小可軋厚度 .（異型孔） ,輥環(huán)接觸 ,輥面不接觸 參考數(shù)據(jù) : 孔型高度的 10~20%，保證順軋基礎(chǔ)上，取大 槽口 槽底 School of material and metallurgy 孔型設(shè)計(jì)基本知識(shí) 側(cè)壁斜度 y: 垂直的側(cè)壁是沒(méi)有的 .用側(cè)壁和軋輥軸線的垂直夾角正切值表示 作用： 形成喇叭口引導(dǎo)軋件進(jìn)入孔型，出軋槽不易纏輥， 利于脫槽。 School of material and metallurgy 問(wèn)題討論 問(wèn)題 1：型鋼生產(chǎn)為什么不全部采用連軋布置？ 問(wèn)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(jì)基本知識(shí) 認(rèn)識(shí)孔型 定義 孔型 （ Pass） ： 兩個(gè)或兩個(gè)以上軋輥的軋槽在軋制面上所形成的孔稱為孔型 。過(guò)程：將終軋溫度高達(dá) 1000~1100℃ 的線材出軋輥后立即通過(guò)水冷區(qū)急冷到相變溫度，此時(shí)加工硬化的效果部分保留，破碎 γ晶粒間界成為相變時(shí) P和 α的結(jié)晶核心，使 P和 α縮小，此后減慢冷卻速度，使其類似等溫轉(zhuǎn)變得到索氏體，減少 P和 α 目的：通過(guò)軋后淬火 — 回火處理，得中心索氏體，表面為回火馬氏體的組織，提高強(qiáng)度。 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(shí)間等） 提高鋼材等級(jí)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。 其它冷卻線不常用，但各有特色 水箱 School of material and metallurgy 棒線材的控冷 螺紋鋼的軋后余熱淬火處理 第一階段：表面淬火階段（急冷階段），鋼筋離開(kāi)精軋機(jī)后盡快進(jìn)入高效冷卻裝置進(jìn)行快速冷卻，①冷卻速度必須大于是表面層達(dá)到一定深度淬火馬氏體到臨界溫度②鋼筋表面溫度低于馬氏體開(kāi)始轉(zhuǎn)變溫度（ Ms），發(fā)生γ→M 轉(zhuǎn)變，該階段結(jié)束時(shí)，表層為馬氏體和殘留奧氏體，心部溫度還很高，仍處于 γ，表面馬氏體層的深度取決于強(qiáng)烈冷卻的持續(xù)時(shí)間。 School of material and metallurgy 型鋼生產(chǎn)工藝過(guò)程 — 棒線材 School of material and metallurgy 型鋼生產(chǎn)工藝過(guò)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。精軋：?jiǎn)尾?、多線、高速、小變形，保證溫度和精度，速度達(dá) 130~140m/s。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(duì)原料要求較嚴(yán)格，表面要清理，內(nèi)部要探傷 加 熱 采用測(cè)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(wú)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(guò)多不好，過(guò)少也不好 細(xì)分工（粗軋）低速、大變形， 。斷面盡可能小，長(zhǎng)度盡可能大（重量大 ），隨著軋機(jī)能力的提高，目前的軋件斷面也在增加， 90 90mm~165 165mm ，長(zhǎng) 9~12m 。 直徑： Φ5～ Φ42 常用 ～ Φ25，國(guó)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。配置萬(wàn)能精軋機(jī)。在腿部壓下時(shí)，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。便于拼裝組合成各種構(gòu)件，提高生產(chǎn)效率 萬(wàn)能軋機(jī)：水平輥主動(dòng)。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(jì)，高速公路等。腿內(nèi)側(cè)平直，腿端呈直角。 軋機(jī)布置 橫列式 全連續(xù) 一臺(tái)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(jiǎn)單，品種靈活，投資少，不可調(diào)速，一架和末架溫差大，移鋼時(shí)間長(zhǎng)，精度低，半閉口機(jī)架，孔型多 L/D大，自動(dòng)化程度低。 鋼水 成品 半成品 開(kāi)坯（鋼坯）生產(chǎn) *伴隨技術(shù)的發(fā)展，單純的開(kāi)坯車間已經(jīng)大大減少 School of material and metallurgy 型鋼生產(chǎn)工藝過(guò)程 — 開(kāi)坯 坯料的選擇有品種之分，但更重要的是尺寸規(guī)格的選擇 重要問(wèn)題：料重的