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轧制原理 主讲： 张荣华 Emai:zrh1980@126.com 河北联合大学金属材料与加工工程系 第三章 轧制时的横向变形—宽展 主要内容 基本概念 影响宽展因素的分析 宽展的计算 孔型中轧制时宽展的特点与计算 3.1 基本概念 宽展的定义：压下体积朝横向移动的部分，导致轧件在宽度 方向上尺寸的变化量称为宽展。简单说，宽展就是变形前后轧 件宽度尺寸的差值： 宽展的组成: 轧制时的宽展量由三部分组成： : 为滑动宽展，是金属与辊面产生相对滑动时，导致轧件 宽度的改变量； : 为翻平宽展，是由于接触面上的摩擦阻力很大时，轧件 侧面的金属翻转到接触面上，使宽度增加的量； : 为鼓形宽展，是由于轧件的侧面出现鼓形而使宽度增加 的量。 基本概念 基本概念 3.２ 影响宽展因素的分析 影响宽展因素的分析 影响宽展因素的分析 影响宽展因素的分析 影响宽展因素的分析 影响宽展因素的分析 影响宽展因素的分析 影响宽展因素的分析 影响宽展因素的分析 轧辊直径的影响 (1) 一般规律： ↑， ↑。 (2) 分析： ↑，变形区长度 ↑，则金属纵向流动的阻力↑，故 ↑。 摩擦系数的影响 (1) 一般规律： ↑， ↑。 (2) 分析： 主要从金属流动时受到纵、横两方向的摩擦阻力入手。 影响宽展因素的分析 影响宽展因素的分析 设金属流动时，纵、横两方向受到的摩擦阻力分别为 和 ， 则纵、横两方向的阻力比即为 。若 ↑，将导致该比值↑，说明 使纵向阻力↑，则金属更易于向横向流动，故而 ↑，反之则 ↓。 ①后滑区的纵横阻力比 ： 影响宽展因素的分析 则纵横阻力比 为： 可见，↑， ↑，故 ↑ ②前滑区的纵横阻力比： 因 很小（前滑区很小），故可认为 则有 可见对前滑区，金属流动时在纵横两方向所受到的阻力大致相 等，这表明对的影响主要反映在后滑区。 综上，根据对后滑区的分析，知 ↑， ↑，故 ↑。 影响宽展因素的分析 影响摩擦的因素对宽展的间接影响 (1) 轧制温度Ｔ的影响 ①一般规律： ↑， ↑，但达到一定程度后，随 ↑， ↓。 ②分析： 轧件的变形温度对宽展的影响，是通过 影响氧化铁皮的 性状（如氧化皮的薄厚、软硬等），影响摩擦系数 ，从而间 接地影响 。 影响宽展因素的分析 影响宽展因素的分析 (2) 轧辊的表面状态： 轧辊表面越粗糙，↑，则 ↑。实践中发现，磨损后的旧 辊 大，而刚车好的新辊宽展小，就是因旧辊的表面比新辊 粗糙， 大所致。 (3) 轧件的化学成分： 实践表明，合金钢的大，而碳素钢的小。这一影响因素主 要是热轧时钢的化学成分对氧化皮产生的量的大小、性状不 同，故而对的影响程度不同所致。但目前计算宽展的公式都 未将该因素考虑在内，所以宽展的计算常导致较大偏差。 影响宽展因素的分析 (4) 轧制速度 的影响 ①一般规律： ↑， ↓，但冷轧和热轧的 影响趋势不同。 ②分析： 由于 ↑，使轧件与轧辊之间的相对滑动速度↑，从而使件 与辊两表面彼此啮合的程度减弱，故 ↓，则 ↓。 影响宽展因素的分析 冷轧过程中轧制速度的影响 其一：当 时，随 ↑，轧件与轧辊的接触时间短，使两 表面来不及粘结，故 ↓，故 ↓；此外，随 ↑，润滑剂的带入 量↑（比如油膜轴承的形成就要求达到较大的 才行），使接 触面上的油膜厚度↑，润滑作用↑，故 ↓，从而 ↓。 其二：当 时，因 ↑↑，此时变形热↑，使润滑油 的Ｔ↑，粘度↓，则油膜厚度↓，↑，从而 ↑。 宽展的计算 Sibel公式 最早提出 计算式的是Sibel，他认为 主要与压下率和变 形区长度有关，并提出： 与 和 呈正比： 式中的 值根据实验按如下取： ℃， ； ℃， 值可取大些。 Sibel在实验中的轧件均 ，他未考虑轧件宽度改 变时，对 的影响，故当 轧件时不适用。 宽展的计算 巴赫契诺夫式 巴赫契诺夫式认为 的影响很重要，他根据位移体积与其消 耗的功成正比，导