轧钢概论╲t第三章 轧制工艺基础.ppt

第三章 轧制工艺基础 第三章 轧制工艺基础 4学时 1.轧材种类及其生产工艺流程 2轧制生产工艺过程及制定 3.连铸铸造及其与轧制的衔接工艺 1.轧材种类及其生产工艺流程 轧钢生产慨述 轧钢生产的重要性 钢铁是广泛应用的一种材料。在工业、农业、交通、建筑、国防等部门钢铁材料所起的作用极为重要。 钢铁的生产水平是衡量一个国家现代化水平的重要标志。 在钢的生产总量中，除少部分用铸造和锻造法制成器件以外，其余90％以上的钢都需经轧制成材。 有些钢材虽然不经轧钢车间生产，但也需由轧钢车间提供坯料。 钢铁材料制品的生产方式，最主要的是轧制。轧制法生产效率高，产品种类多，生产成本低，适合于大规模生产。 轧制技术的发展和进步 (1)生产过程缩短、紧凑。炼钢与轧钢的衔接形成连铸连轧。与传统的铸锭、开坯、轧材相比，生产周期短、工序少、能耗及其他消耗小。 (2)新技术越来越多地应用于轧钢生产。计算机控制、液压技术、板型控制、控轧控冷等技术使轧制过程向最佳化，轧制产品向最优化发展。 (3)塑性加工基础理论的发展使轧制过程模型化。建立各种生产条件下的轧制数学模型、综合力学模型，利用计算机控制生产过程，使工艺技术向工程科学迈进。 (4)利用最优化技术确定最佳参数和工艺制度，优化生产过程。以便优质、高产、低消耗、低成本地生产各种钢材。 (5)新技术和新工艺的应用，使轧制产品的质量、性能提高，满足了使用要求。 1．1轧材的种类 按金属与合金种类的不同，可分为各种钢材以及铜、铝、钛等有色金属与合金材料； 按轧材断面形状尺寸的不同，又可分为各种规格的板材、带材、型材、线材、管材及特殊品种材料等。 钢材的种类 各种钢材是应用最广泛的轧材，按钢种不同可分为普通碳素钢材、优质碳素钢材、低合金钢材及合金钢材等。 普碳钢Q235 优质碳素钢或碳素结构钢即是通常所称的“号钢”，例如45号钢 合金钢体系包括了合金结构钢、弹簧钢、易切削钢、滚动轴承钢、合金工具钢、高速铜、耐热钢和不锈钢等八大钢类共303个钢号。 随着生产和科学技术的不断发展，新的钢种钢号不断出现，尤其是普通低合金钢及立足于我国资源的新的合金钢种更得到迅速发展。现在我国已初步建立了自己的普通低合金钢体系，产量已占钢总产量的10%以上。 有色金属及合金的轧材 在有色金属及合金的轧材中，通常应用较广的主要是铝、铜、钛等及其合金的轧材,其价格要比钢材贵得多。 纯铝强度较低，要加入其它合金元素制成铝合金才能做结构材科使用。 一般轧制铝合金可分为铝(L)、硬铝(LY)、超硬铝(Lc)、防锈铝(LF)及待殊铝(LT)等数种； 也可按热处理特点不同分为可热处理强化的铝合金和不可热处理强化的铝合金两大类，每类又各为很多不同的合金系。 铝合金的比强度大，某些铝合金的比强度及比刚度可赶上甚至超过了钢。 铜及其合金一般可分为紫铜、普通黄铜（Cu-Zn）、特殊黄铜、青铜及白银（Cu-Ni）等。它们具有很好的导电、导热、耐蚀及可焊等性能，故和铝材一样广泛应用于各部门。 钛及钛合金的力学性能和耐蚀性能高，比强度和比刚度都很大，因而是航空、航天、航海、石油化工等工业部门中极有发展前途的结构材料。 由于有色金属及其合金一般熔点较低，变形抗力较低，而尺寸和表面要求较严，故其型材、棒材及管材(坯)绝大多数采用挤压方法生产； 仅在生产批量较大，尺寸及表面要求较低的中、小规格的棒材、线坯和简单断面的型材时，才采用轧制方法生产。 有色金属板带材一般选用轧制方法生产。 板带材 板带材是应用最广泛的轧材。板带占钢材的比例在各工业先进国家多达50一60%以上。 有色金属与合金的轧材主要是板带材。 板带材按制造方法可分为热轧板带和冷轧板带；按产品厚度可分为厚板,薄板和箔材。各种板带宽度及厚度的组合已超过5000种以上，宽度对厚度的比值达10000以上。 异型断面板、变断面板等新型产品不断出现：铝合金变断面板材、带筋壁板等在航空工业中广为应用。 板带材不仅作为成品钢材使用，而且也是用以制造弯曲型钢、焊接型钢和焊接钢管等产品的原料。 型材和线材 钢的型材和线材主要是用轧制的方法生产。在工业先进国家中一般占总钢材的30一35%，我国达50％以上。型钢的品种很多。 按其用途可分为常用型钢（方钢、圆钢、扁钢、角钢、槽钢、工字钢等）及专用型钢（钢轨、钢桩、球扁钢、窗框钢等）。 按其断面形状可分为简单断面型和复杂/异型断面型钢，前者的特点是过其横断面周边上任意点做切线一般不交于断面之中；后者品种更为繁多。见下页图示。 按生产方法又可分为轧制型钢、弯曲型钢、焊接型钢。而用纵轧、横旋轧或楔横轧等特殊轧制方法生产的各种周期断面或特殊断面钢材，又分为螺纹钢、竹节钢、犁铧钢、车轴、变断面轴、钢球、齿轮、丝枉、车轮和轮箍等。 钢材的品种 按轧制产品的断面形状分类 1型线材 型