《軋鋼工藝學(xué)》PPT課件

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1、封 面 河 北 聯(lián) 合 大 學(xué) 下 午 5時(shí) 56分 緒 論一 、 課 程 性 質(zhì) 、 學(xué) 習(xí) 目 的 和 意 義二 、 軋 鋼 工 藝1、 軋 制 工 藝 實(shí) 質(zhì) ？2、 為 什 么 是 軋 鋼 ？ 三 、 授 課 內(nèi) 容 下 午 5時(shí) 56分 緒 論1、 軋 制 工 藝 基 礎(chǔ)2、 型 材 、 棒 線 材 生 產(chǎn)3、 板 、 帶 鋼 生 產(chǎn)4、 管 材 生 產(chǎn) 工 藝 和 理 論 第 二 篇 軋 制 工 藝 基 礎(chǔ) 7.1 軋 材 的 種 類黑 色 金 屬 （ Fe、 Mn、 Cr及 其 合 金 ， 一 般 將 黑 色金 屬 統(tǒng) 稱 為 鋼 鐵 ） ， 可 為 板 材 、 帶 材 、 型

2、材 、線 材 、 管 材 等 。有 色 金 屬 （ Cu、 Al、 Ti)一 般 型 材 用 擠 壓 方 法生 產(chǎn) 、 尺 寸 精 確 ， 而 且 它 變 形 抗 力 低 。 板 帶及 大 批 量 、 尺 寸 精 度 要 求 不 高 時(shí) ， 才 采 用 軋制 方 法 生 產(chǎn) 。 7.1 輕 金 屬 （ Al、 Mg等 ）稀 有 金 屬 （ W、 Nb等 )貴 金 屬 （ Au、 Ag等 ）半 金 屬 (Si、 As）鐵 碳 合 金 -鋼 材 是 應(yīng) 用 最 廣 泛 的 金 屬 材 料 ，而 大 部 分 的 鋼 材 都 是 通 過 軋 制 的 方 法 得 到 的 ，因 此 ， 我 們 重 點(diǎn) 學(xué)

3、 習(xí) 軋 鋼 生 產(chǎn) 工 藝 。 一 .鋼 材 按 鋼 種 可 分 為 （ A7,Q 235,45#,36Mn2Si）1.普 通 碳 素 鋼 甲 類 鋼 ： 只 保 證 力 學(xué) 性 能 （ A）（ A0-A7） 鎮(zhèn) 靜 鋼乙 類 鋼 ： 只 保 證 化 學(xué) 性 能 （ B）（ A0F-A7F） 沸 騰 鋼特 種 鋼 ： 既 保 證 化 學(xué) 性 能 又 保證 力 學(xué) 性 能 （ C）2.優(yōu) 質(zhì) 碳 鋼 （ 碳 素 結(jié) 構(gòu) 鋼 ） 同 時(shí) 保 證 化 學(xué) 成 分 和 機(jī) 械 性 能 ， 且 S、 P等 含 量比 普 碳 鋼 要 少 。 分 普 通 含 Mn量 和 高 含 錳 量 鋼 兩 類 ： 普

4、 通 含 Mn量 的 鋼 ： 又 稱 為 “ 號 鋼 ” ， 用 鋼中 平 均 含 C量 的 萬 分 數(shù) 表 示 ：如 ： 45# 平 均 含 炭 量 為 0.45% 45# 15# 60# 含 Mn量 較 高 的 鋼 ： 除 用 兩 位 數(shù) 字 表 示 鋼 的 含碳 量 外 ， 另 附 一 個(gè) Mn字 在 后 面 。 如 ： 20Mn 含 C 約 0.2% Mn0.71.0%約 1% 65Mn 含 C 約 0.65% Mn0.91.3%約 1%3.合 金 鋼按 用 途 ： 結(jié) 構(gòu) 鋼 、 軸 承 鋼 、 工 具 鋼 、 不 銹 鋼 、 耐熱 鋼 、 彈 簧 鋼 、 易 切 削 鋼 、 高 速

5、 鋼 等按 退 火 后 鋼 的 金 相 組 織 ： 亞 共 析 鋼 、 共 析 鋼 、過 共 析 鋼 、 萊 氏 體 鋼 按 空 冷 后 鋼 的 金 相 組 織 ： 珠 光 體 類 、 馬 氏 體 類 、 貝 氏體 類 、 奧 氏 體 類 及 鐵 素 體 類按 鋼 中 主 要 合 金 元 素 的 類 型 ： 錳 鋼 、 硅 鋼 、 硼 鋼 等按 合 金 元 素 總 量 的 多 少 ： 低 合 金 鋼 、 中 合 金 鋼 、 高合 金 鋼 等表 示 方 法 ： 36Mn2Si平 均 含 碳 量 用 元 素 符 號 之 前 數(shù) 字 的 萬 分 之 幾 表 示0.36% 冶 金 元 素 的 含 量

6、用 元 素 符 號 后 面 數(shù) 字 的 百 分 之 幾 表 示 ，如 Mn的 含 量 2%， Si 1%工 具 鋼 例 外 ：當(dāng) 平 均 含 碳 量 =1.00%時(shí) ， 含 碳 量 不 再 標(biāo)出 。 （ 一 般 工 具 鋼 含 碳 量 較 高 ）平 均 含 碳 量 1.00%時(shí) ， 含 碳 量 以 元 素 符 號 之前 數(shù) 字 的 千 分 之 幾 表 示如 9Mn2V 含 碳 量 為 0.9% Mn2% V 1% 滾 動(dòng) 軸 承 鋼 ： 含 Cr量 的 千 分 之 幾 表 示 ， 并 冠 以 “ G” GCr15： G表 示 滾 動(dòng) 軸 承 鋼 ， 含 Cr量 1.5%二 .按 斷 面 形 狀

7、 分 ：1.板 帶 鋼 按 生 產(chǎn) 方 法 分 ： 熱 軋 板 帶 、 冷 軋 板 帶按 產(chǎn) 品 厚 度 分 ： 薄 板 、 中 厚 板 、 箔 材按 用 途 分 ： 鍋 爐 板 、 橋 梁 板 、 汽 車 板 等 板 帶 鋼 產(chǎn) 量 在 工 業(yè) 先 進(jìn) 國 家 占 鋼 材 總 量 的 50%60%在 我 國 占 30%多2.型 線 材 ： 4.6 50mm 型 鋼 品 種 最 多 ：按 用 途 分 ： 常 見 型 材 （ 方 、 圓 、 角 、 工 、 槽 ）專 用 型 鋼 （ 鋼 軌 、 鋼 樁 、 窗 框 鋼 等 ） 按 斷 面 形 狀 ： 簡 單 斷 面 ， 復(fù) 雜 斷 面簡 單 斷

8、面 ： 過 其 橫 斷 面 輪 廓 上 任 意 點(diǎn) 作 切 線 一 般不 交 于 斷 面 之 中 按 生 產(chǎn) 方 法 分 ： 軋 制 型 鋼 、 焊 接 、 彎 曲 型 鋼除 上 述 一 些 品 種 外 ： 周 期 斷 面 型 鋼 和 特 殊 斷 面 鋼 材周 期 斷 面 ： 螺 紋 鋼 、 竹 節(jié) 鋼特 殊 斷 面 ： 鋼 球 、 車 輪 輪 轂 等工 業(yè) 先 進(jìn) 國 家 ， 型 材 產(chǎn) 量 占 30%35%， 我 國 占 50%以 上 。3.鋼 管 ：按 用 途 分 ： 輸 送 管 、 鍋 爐 管 、 鉆 探 管 、 注 射 針 管 等 按 生 產(chǎn) 方 法 分 ： 無 縫 鋼 管 、 焊

9、接 管 、 冷 軋 管 、 冷 拔 管 等工 業(yè) 發(fā) 達(dá) 國 家 產(chǎn) 量 占 10%15%， 我 國 約 占 8%10%用 軋 制 的 方 法 生 產(chǎn) 鋼 材 ， 有 其 優(yōu) 點(diǎn) ： 生 產(chǎn) 效 率 高 ， 最 適合 于 大 批 量 生 產(chǎn) ， 質(zhì) 量 好 ， 金 屬 消 耗 少 ， 生 產(chǎn) 成 本 低 。 7.2 軋 鋼 生 產(chǎn) 系 統(tǒng) 及 生 產(chǎn) 工 藝 流 程一 .在 介 紹 軋 鋼 生 產(chǎn) 系 統(tǒng) 之 前 ， 首 先 介 紹 模 鑄 和 連 鑄模 鑄 ： 將 鋼 水 澆 鑄 在 一 個(gè) 個(gè) 鋼 錠 模 內(nèi) ， 鋼 水 冷卻 凝 固 后 脫 模 成 為 鋼 錠 ， 然 后 送 到 軋 鋼

10、車 間 ， 經(jīng) 加 熱 后 用 初 軋 機(jī) （ 或 開 坯 機(jī) ）將 其 軋 制 成 多 種 規(guī) 格 的 鋼 坯 ， 然 后 再 經(jīng)成 品 軋 機(jī) 軋 制 成 各 種 鋼 材 。這 種 生 產(chǎn) 方 法 仍 在 鋼 材 生 產(chǎn) 中 占 著 重 要 地 位 。 連 鑄 ： 將 鋼 水 直 接 澆 鑄 成 一 定 斷 面 形 狀 和 規(guī) 格 鋼坯 的 連 續(xù) 鑄 鋼 生 產(chǎn) 連 鑄 坯 的 過 程 。中 間 罐 ： 貯 存 一 部 分 鋼 水 ， 保 證 連 續(xù) 鑄 鋼 ， 減 小鋼 水 注 入 后 結(jié) 晶 時(shí) 產(chǎn) 生 的 沖 擊 力 穩(wěn) 定 鋼流 和 分 流 ， 分 離 鋼 水 帶 下 的 爐 渣

11、 和 非 金屬 夾 雜 物 。 結(jié) 晶 器 ： 無 底 水 冷 裝 置 ， 強(qiáng) 制 鋼 錠 迅 速 冷 卻 ， 規(guī) 定 鑄坯 形 狀 。 夾 送 輥 ： 防 止 鑄 坯 因 為 內(nèi) 部 鋼 液 靜 壓 力 的 作 用 產(chǎn) 生“ 鼓 肚 ” ， 對 鑄 坯 運(yùn) 動(dòng) 起 導(dǎo) 向 作 用 。 拉 矯 機(jī) ： 拉 輥 ： 拉 著 鋼 坯 向 前 運(yùn) 動(dòng) 。矯 直 輥 ： 對 鑄 坯 表 面 平 整 矯 直 。 模 鑄 與 連 鑄 生 產(chǎn) 過 程 的 比 較 如 圖 7-3所 示 清 理整 模 間冷 卻 間涂 油 間 均 熱初 軋脫 模鑄 錠 盛 鋼 桶煉 鋼加 熱鋼 坯軋 制鋼 材 連續(xù)鑄錠圖 7-3

12、 模 鑄 與 連 鑄 過 程 比 較 連 鑄 的 優(yōu) 點(diǎn) ： 1.簡 化 生 產(chǎn) 工 序 連 鑄 可 直 接 得 到 一 定 斷 面 形 狀 的 鑄坯 ， 省 去 了 整 模 鑄 錠 、 脫 模 、 均 熱 、初 軋 開 坯 等 工 序 。2.節(jié) 約 金 屬 、 成 材 率 高 鋼 錠 頭 部 有 縮 孔 ， 軋 材 時(shí) 必 須 切 除 ，在 鋼 錠 模 內(nèi) 鋼 液 由 下 向 上 、 由 外 向里 凝 固 ， 體 積 縮 小 ， 最 后 在 頭 部 形成 縮 孔 和 疏 松 ， 在 縮 孔 區(qū) 存 在 有 較多 較 大 夾 雜 物 ， 必 須 切 除 。 3.節(jié) 能 連 鑄 省 了 一 次

13、加 熱 、 一 次 軋 材 （ 初 軋 開 坯 ） 連 鑄 的 優(yōu) 點(diǎn) ： 4.改 善 勞 動(dòng) 條 件 ， 提 高 勞 動(dòng) 生 產(chǎn) 率 。 連 鑄 自 動(dòng) 化 程 度 高 ， 省 去 大 量 人 力 。 鑄 錠從 整 模 、 鑄 錠 、 脫 模 、 初 軋 都 穿 插 人 工 操作 ， 自 動(dòng) 化 程 度 低 ， 工 人 勞 動(dòng) 條 件 差 。5.質(zhì) 量 好 與 鑄 錠 比 ， 連 鑄 坯 內(nèi) 部 組 織 均 勻 、 致 密 、偏 析 少 、 性 能 穩(wěn) 定 ， 表 面 缺 陷 少 。6.生 產(chǎn) 成 本 低 連 鑄 設(shè) 備 簡 單 ， 省 去 初 軋 機(jī) ， 均 熱 爐 ，并 節(jié) 約 了 燃

14、料 動(dòng) 力 和 人 力 ， 可 連 續(xù) 化 、大 規(guī) 模 生 產(chǎn) 。 1.生 產(chǎn) 小 批 量 、 多 規(guī) 格 坯 料 不 靈 活 。 （ 需 更 換 結(jié) 晶 器 ， 結(jié) 晶 器 價(jià) 格 昂 貴 ， 連 鑄 機(jī)設(shè) 備 較 復(fù) 雜 ， 對 管 理 和 操 作 的 技 術(shù) 水 平 要 求較 高 ， 不 適 合 經(jīng) 常 更 換 ） 連 鑄 的 缺 點(diǎn) ： 2. 沸 騰 鋼 、 高 合 金 鋼 的 連 鑄 還 有 一 定 困 難 。 二 什 么 叫 軋 鋼 生 產(chǎn) 系 統(tǒng) 在 組 織 生 產(chǎn) 時(shí) ， 根 據(jù) 原 料 來 源 、 產(chǎn) 品 種 類 及 生 產(chǎn)規(guī) 模 的 不 同 ， 將 初 軋 機(jī) 或 連 鑄

15、 機(jī) 與 各 種 成 品 軋 機(jī) 配 套設(shè) 置 ， 組 成 各 種 軋 鋼 生 產(chǎn) 系 統(tǒng) 。按 產(chǎn) 品 種 類 分 為 板 帶 鋼 、 型 鋼 、 合 金 鋼 和 混 合 生產(chǎn) 系 統(tǒng) 。1. 板 帶 鋼 生 產(chǎn) 系 統(tǒng) ： 生 產(chǎn) 鋼 板 或 帶 鋼 ， 年 產(chǎn) 量 數(shù) 百萬 噸 ， 生 產(chǎn) 規(guī) 模 大 ， 寬 帶 鋼 熱 連 軋 機(jī) 達(dá) 500600萬 噸/年 。 寬 厚 板 軋 機(jī) 達(dá) 100200萬 噸 /年 2. 型 鋼 生 產(chǎn) 系 統(tǒng) ： 與 板 帶 鋼 生 產(chǎn) 系 統(tǒng) 比 生 產(chǎn) 規(guī) 模 不 是 很 大根 據(jù) 規(guī) 模 可 分 為 ： 大 型 生 產(chǎn) 系 統(tǒng) ： 100萬 噸 /

16、年 以 上中 型 生 產(chǎn) 系 統(tǒng) ： 30100萬 噸 /年小 型 生 產(chǎn) 系 統(tǒng) ： 30萬 噸 /年 以 下3. 混 合 生 產(chǎn) 系 統(tǒng) ： 既 生 產(chǎn) 板 帶 又 生 產(chǎn) 型 鋼 、 鋼 管 。 這 種 生 產(chǎn) 系 統(tǒng) 較 多 ， 滿 足 多 品 種 的 需 要 。 4. 合 金 鋼 生 產(chǎn) 系 統(tǒng) ： 產(chǎn) 量 不 大 ， 而 品 種 繁 多 ， 一般 為 中 、 小 型 型 鋼 生 產(chǎn) 系 統(tǒng) 。三 生 產(chǎn) 工 藝 流 程生 產(chǎn) 工 藝 流 程 ， 即 生 產(chǎn) 過 程 。由 于 碳 素 鋼 與 低 合 金 鋼 的 鋼 種 特 性 相 似 ， 故 其流 程 基 本 一 樣 。 重 點(diǎn) 了

17、 解 ： 1.使 用 連 鑄 坯 為 原 料 的 生 產(chǎn) 工 藝 過程 與 使 用 鑄 錠 為 原 料 的 工 藝 過 程 有那 些 不 同 ？2 合 金 鋼 生 產(chǎn) 工 藝 過 程 與 普 通 鋼 生產(chǎn) 工 藝 過 程 有 何 不 同 ？ （ 多 哪 些 工序 ？ 為 什 么 ？ ） 3.冷 加 工 生 產(chǎn) 工 藝 過 程 有 何 特 點(diǎn) ？為 什 么 ？ 8 什 么 叫 軋 制 生 產(chǎn) 工 藝 過 程 ？ 由 錠 或 坯 軋 制 成 符 合 技 術(shù) 要 求 的 軋 材 的 一 系 列 加 工工 序 的 組 合 。 組 織 生 產(chǎn) 工 藝 過 程 ， 確 定 加 工 工 序 ， 首 先 要

18、保 證 生產(chǎn) 出 的 產(chǎn) 品 符 合 質(zhì) 量 要 求 （ 或 稱 技 術(shù) 要 求 ） ， 同 時(shí) 要 盡量 提 高 產(chǎn) 量 、 降 低 消 耗 ， 這 就 是 我 們 常 說 的 “ 優(yōu) 質(zhì) 、 高產(chǎn) 、 低 消 耗 ” ， 如 何 “ 優(yōu) 質(zhì) 、 高 產(chǎn) 、 低 成 本 ” 的 生 產(chǎn) 出符 合 技 術(shù) 要 求 的 軋 材 ， 是 制 定 工 藝 流 程 的 總 任 務(wù) 和 總 依據(jù) 。8.1 軋 材 產(chǎn) 品 的 技 術(shù) 要 求 和 產(chǎn) 品 標(biāo) 準(zhǔn)一 、 軋 材 的 技 術(shù) 要 求 8.1 為 了 滿 足 使 用 上 的 要 求 ， 對 軋 材 提 出 的 必 須 具 備 的規(guī) 格 和 技

19、術(shù) 性 能 ， 包 括 ： 形 狀 、 尺 寸 、 表 面 狀 態(tài) 、 機(jī) 械性 能 、 物 理 化 學(xué) 性 能 ， 金 屬 內(nèi) 部 組 織 和 化 學(xué) 成 分 等 方 面的 要 求 。 軋 材 技 術(shù) 要 求 是 由 使 用 單 位 按 用 途 的 要 求 提 出 來 的 。我 們 生 產(chǎn) 的 鋼 材 ， 都 有 用 戶 使 用 。 用 戶 根 據(jù) 使 用 的 要 求提 出 品 種 規(guī) 格 的 要 求 （ 如 ： 建 筑 橋 梁 需 鋼 梁 工 字 鋼 ，需 要 多 大 的 規(guī) 格 ） ， 同 時(shí) 還 提 出 其 他 要 求 ： 表 面 質(zhì) 量（ 裂 紋 、 結(jié) 疤 、 重 皮 ， 氧 化

20、鐵 皮 ） ， 鋼 材 機(jī) 械 性 能 （ 強(qiáng)度 、 塑 性 、 韌 性 ） ， 工 藝 性 能 （ 彎 曲 、 沖 壓 、 焊 接 等 ） ，物 理 化 學(xué) 性 能 （ 磁 性 、 抗 腐 蝕 性 能 等 ） 。 二 、 產(chǎn) 品 標(biāo) 準(zhǔn) ： 鋼 材 技 術(shù) 要 求 是 由 使 用 單 位 按 用 途 的 要 求 提 出 來 的 ，使 用 單 位 很 多 ， 不 可 能 一 個(gè) 用 戶 提 一 個(gè) 要 求 來 進(jìn) 行 生 產(chǎn) ，用 戶 提 出 的 要 求 要 根 據(jù) 當(dāng) 時(shí) 生 產(chǎn) 的 技 術(shù) 水 平 和 經(jīng) 濟(jì) 性 來制 定 成 產(chǎn) 品 的 標(biāo) 準(zhǔn) ， 然 后 鋼 廠 按 標(biāo) 準(zhǔn) 來 生 產(chǎn)

21、 。 各 種 軋 材 的 使 用 范 圍 不 同 ， 有 大 、 有 小 ， 因 此 各 種產(chǎn) 品 標(biāo) 準(zhǔn) 也 有 不 同 的 適 用 范 圍 ， 有 企 業(yè) 標(biāo) 準(zhǔn) 、 地 方 標(biāo) 準(zhǔn) ，國 家 標(biāo) 準(zhǔn) 。 企 業(yè) 標(biāo) 準(zhǔn) ： 幾 個(gè) 企 業(yè) 之 間 根 據(jù) 使 用 要 求 和 生 產(chǎn) 條 件 相 互 協(xié)商 而 定 的 標(biāo) 準(zhǔn) ， 適 用 于 承 認(rèn) 該 協(xié) 議 的 各 企 業(yè) 。如 ： 汽 車 制 造 廠 的 輪 網(wǎng) 鋼 就 是 企 業(yè) 標(biāo) 準(zhǔn) 。 下 午 5時(shí) 56分 地 方 標(biāo) 準(zhǔn) ： 某 些 只 在 局 部 地 區(qū) 通 用 的 產(chǎn) 品 所 制 定的 標(biāo) 準(zhǔn) 。 如 ： 礦 山 用 的

22、 鋼 軌 適 用 于 一 定 地 區(qū)國 家 標(biāo) 準(zhǔn) （ 部 頒 標(biāo) 準(zhǔn) ） ： 使 用 范 圍 廣 ， 很 多 廠 生 產(chǎn) ，制 定 出 適 合 全 國 各 生 產(chǎn) 的標(biāo) 準(zhǔn) 。鋼 材 產(chǎn) 品 標(biāo) 準(zhǔn) 一 般 包 括 ： 品 種 （ 規(guī) 格 ） 標(biāo) 準(zhǔn) ， 技 術(shù) 條件 ， 試 驗(yàn) 標(biāo) 準(zhǔn) ， 交 貨 標(biāo) 準(zhǔn) 。 品 種 （ 規(guī) 格 ） 標(biāo) 準(zhǔn) ： 主 要 規(guī) 定 軋 材 形 狀 和 尺 寸 精 度 方 面 的 要 求 ，形 狀 要 正 確 ， 不 能 有 歪 扭 ， 彎 曲 不 直 ， 表 面 不 平等 缺 陷 ， 尺 寸 精 度 是 尺 寸 偏 差 的 大 小 ， 一 般 按 負(fù)公 差 軋

23、 制 ， 實(shí) 際 上 對 軋 制 精 確 度 的 要 求 提 高 一 倍 ，而 且 節(jié) 約 金 屬 ， 但 有 些 軋 材 在 使 用 時(shí) 還 要 經(jīng) 過 加工 處 理 工 序 ， 為 給 加 工 留 余 地 ， 常 按 正 偏 差 交 貨 。 技 術(shù) 條 件 ： 表 面 質(zhì) 量 ， 鋼 材 性 能 ， 組 織 結(jié) 構(gòu) 及 化 學(xué) 成 分 等 。表 面 質(zhì) 量 ： 要 求 表 面 缺 陷 少 ， 表 面 光 潔 平 坦 。 表 面 缺 陷有 表 面 裂 紋 、 結(jié) 疤 、 重 皮 和 氧 化 鐵 皮 。 性 能 要 求 ： 機(jī) 械 性 能 ， 工 藝 性 能 及 特 殊 物 理 化 學(xué) 性 能

24、 。機(jī) 械 性 能 指 強(qiáng) 度 、 塑 性 、 韌 性 ， 硬 度 等 。 工藝 性 能 指 彎 曲 、 沖 壓 、 焊 接 性 能 等 。 物 化 性能 ： 磁 性 ， 抗 腐 蝕 性 能 等 。 軋 材 性 能 主 要 取 決 于 軋 材 的 組 織 結(jié) 構(gòu) 和 化 學(xué) 成 分 ， 因 此 規(guī)定 了 化 學(xué) 成 分 的 范 圍 ， 并 提 出 金 屬 組 織 結(jié) 構(gòu) 方 面 的 要 求 。 試 驗(yàn) 標(biāo) 準(zhǔn) ： 試 驗(yàn) 時(shí) 的 取 樣 部 位 ， 試 樣 形 狀 、 尺 寸 ， 試 驗(yàn)條 件 ， 試 驗(yàn) 方 法 。 交 貨 標(biāo) 準(zhǔn) ： 交 貨 時(shí) 包 裝 ， 標(biāo) 志 方 法 ， 質(zhì) 量 證

25、明 書 內(nèi) 容 。 8.2金 屬 與 合 金 的 加 工 特 性 通 過 自 學(xué) 了 解 碳 素 鋼 與 合 金 鋼 在 塑 性 ， 變 形 抗 力 ，導(dǎo) 熱 系 數(shù) ， 摩 擦 系 數(shù) ， 相 圖 ， 淬 硬 性 及 對 某 些 缺 陷 的敏 感 性 有 何 不 同 之 點(diǎn) 以 及 為 什 么 ？ 8.3軋 材 生 產(chǎn) 各 基 本 工 序 及 其 對 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 的 影 響基 本 工 序 ： 原 料 的 清 理 準(zhǔn) 備 加 熱 軋 制 冷 卻 精 整 檢 查8.3.1原 料 的 選 擇 及 準(zhǔn) 備在 軋 鋼 生 產(chǎn) 中 ， 一 般 常 用 的 原 料 為 鋼 錠 、 軋 坯和 連 鑄 坯

26、 ， 也 有 采 用 壓 鑄 坯 的 。 以 上 幾 種 原 料 的 優(yōu) 缺 點(diǎn) 及 適 用 情 況 見 表 82 P109 要 求 能 夠 掌 握 原料 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 適 用 情 況鑄錠 不 用 初 軋 開 坯 ， 可 獨(dú) 立 生 產(chǎn) 金 屬 消 耗 大 、 成 材率 低 、 不 能 中 間 清理 、 壓 縮 比 小 、 偏析 重 、 質(zhì) 量 差 、 產(chǎn)量 低 無 初 軋 及 開 坯 機(jī)的 中 小 型 企 業(yè) 及特 厚 板 生 產(chǎn)軋坯 鋼 材 質(zhì) 量 好 、 成 材 率 比 用 扁 錠 時(shí)高 、 鋼 種 不 受 限 制 、 坯 料 尺 寸 規(guī)格 可 靈 活 選 擇 需 初 軋 開 坯 、

27、使 工藝 和 設(shè) 備 復(fù) 雜 化 、消 耗 和 成 本 高 、 比連 鑄 坯 金 屬 消 耗 大 、成 材 率 小 大 型 企 業(yè) 鋼 種 品種 較 多 及 規(guī) 格 特殊 的 鋼 坯 可 用 橫軋 方 法 生 產(chǎn) 厚 板 連鑄坯 簡 化 生 產(chǎn) 及 設(shè) 備 、 使 成 材 率 高 金屬 節(jié) 約 6%12%以 上 、 大 幅 降低 能 耗 和 成 本 約 10%、 比 初 軋 坯 形 狀 好 、 短 尺 少 、 成 分 均 勻 、 坯重 量 可 大 、 節(jié) 約 投 資 和 勞 動(dòng) 力 、易 于 自 動(dòng) 化 只 適 用 鎮(zhèn) 靜 鋼 、 鋼種 受 限 制 、 壓 縮 比也 受 限 制 、 不 太 適

28、用 生 產(chǎn) 厚 板 、 受 結(jié)晶 器 限 制 規(guī) 格 難 靈活 變 化 、 連 鑄 工 藝掌 握 難 適 用 大 、 中 、 小型 聯(lián) 合 企 業(yè) 品 種較 簡 單 的 大 批 量生 產(chǎn) 受 壓 縮 比 限制 、 適 用 于 生 產(chǎn)不 太 厚 的 板 帶 鋼 壓鑄坯 金 屬 消 耗 小 、 成 坯 率 可 95%以上 、 質(zhì) 量 比 連 鑄 坯 還 好 、 組 織均 勻 致 密 、 表 面 質(zhì) 量 好 、 設(shè) 備簡 單 投 資 少 、 規(guī) 格 變 化 靈 活 性大 生 產(chǎn) 能 力 較 低 、不 太 適 應(yīng) 大 型企 業(yè) 大 規(guī) 模 生產(chǎn) 、 連 續(xù) 化 較差 適 用 中 小型 企 業(yè) 及特 殊

29、 鋼 生產(chǎn)說 明 ： 連 鑄 坯 的 優(yōu) 點(diǎn) 很 多 ， 是 發(fā) 展 方 向 ， 但 是 還 不 能 完全 取 代 鑄 錠 ， 一 個(gè) 重 要 的 原 因 就 是 初 軋 開 坯 生 產(chǎn)鋼 錠 的 尺 寸 規(guī) 格 可 以 靈 活 ， 如 ： 鞍 鋼 有 初 軋 ， 又 生 產(chǎn) 板 坯 ， 又 生 產(chǎn) 方 坯（ 同 時(shí) 生 產(chǎn) ） ， 而 用 連 鑄 則 辦 不 到 ， 同 時(shí) 連 鑄坯 受 鋼 種 限 制 。 選 擇 原 料 應(yīng) 注 意 的 問 題 ：1 要 考 慮 質(zhì) 量 和 產(chǎn) 量 選 取 適 當(dāng) 的 坯 料 尺 寸 ， 在 保 證 壓 縮比 的 前 提 下 ， 盡 量 減 少 軋 制 道

30、 次 以提 高 產(chǎn) 量 ， （ 斷 面 大 需 要 的 道 次 多 ）壓 縮 比 = 成 品 斷 面 尺 寸 （ 面 積 ）坯 料 斷 面 尺 寸 （ 面 積 ）2.考 慮 經(jīng) 濟(jì) 效 益 和 生 產(chǎn) 的 可 能 性 的 條 件 下 要 使 各 項(xiàng) 消 耗 降 低 原 料 的 準(zhǔn) 備 主 要 是 檢 查 、 清 理 表 面 各 種 缺 陷 （ 結(jié) 疤 、 裂 紋 、夾 渣 、 折 迭 等 ） 如 果 不 在 軋 前 加 以 清 理 ， 軋 制 中 將 不 斷 擴(kuò)大 ， 并 引 起 更 多 缺 陷 。 清 理 方 法 ： 火 焰 清 理 ： 適 于 碳 素 鋼 、 低 合 金 鋼 ， 金 屬 耗

31、 量 較 大風(fēng) 鏟 清 理 ： 適 用 碳 素 鋼 、 合 金 鋼 、 高 碳 鋼 （ 合 金 鋼 導(dǎo) 熱性 能 差 ， 直 接 用 火 焰 清 理 易 開 裂 ， 必 須 先 預(yù) 熱 ）砂 輪 清 理 （ 刨 削 ） ： 適 于 合 金 鋼 ， 剝 皮 ， 金 屬 消 耗 大8.3.2原 料 的 加 熱加 熱 目 的 ： 1.提 高 塑 性 和 降 低 變 形 抗 力 。2.改 善 金 屬 內(nèi) 部 組 織 性 能 ， 如 偏 析 經(jīng) 加 熱 可 減輕 或 消 除 。 為 達(dá) 到 上 述 目 的 ， 加 熱 溫 度 盡 量 高一 些 ， 但 是 過 高 或 加 熱 方 法 不 對 ， 都 會

32、造 成 加熱 缺 陷 ， 影 響 鋼 材 質(zhì) 量 ， 甚 至 造 成 廢 品 。 加 熱 缺 陷 有 ：1.過 熱 ： 加 熱 溫 度 偏 高 ， 加 熱 時(shí) 間 偏 長 ， 使 晶 粒 長 大 ， 晶粒 間 結(jié) 合 力 減 弱 ， 機(jī) 械 性 能 變 壞 （ 可 逆 性 缺 陷 ）2.過 燒 ： 在 過 熱 基 礎(chǔ) 上 ， 繼 續(xù) 使 加 熱 溫 度 過 高 ， 晶 粒 邊 界發(fā) 生 氧 化 或 熔 化 ， 軋 制 時(shí) 發(fā) 生 碎 裂 （ 報(bào) 廢 ）3.脫 C： 原 料 表 面 層 所 含 碳 被 氧 化 而 減 少 ， 使 鋼 材 表 面 硬度 降 低 ， 許 多 合 金 鋼 及 低 合

33、金 鋼 不 允 許 脫 碳4.氧 化 鐵 皮 : 金 屬 表 面 層 的 氧 化 膜 ， 加 熱 溫 度 越 高 時(shí) 間 越長 ， 爐 內(nèi) 的 氧 化 氣 氛 越 強(qiáng) ， 則 生 成 的 氧 化 鐵皮 越 多 ， 造 成 金 屬 燒 損 ， 引 起 鋼 材 表 面 缺 陷 ，（ 麻 點(diǎn) ， 鐵 皮 等 ） 5.加 熱 不 均 ： 沿 坯 斷 面 或 長 度 各 處 的 溫 度 不 同 ， 軋 制 時(shí) 發(fā)生 歪 扭 ， 彎 曲 和 內(nèi) 拉 裂為 防 坯 料 在 加 熱 時(shí) 止 出 現(xiàn) 加 熱 缺 陷 ， 能 夠 加 熱 出 合 格 的坯 料 ， 要 注 意 以 下 問 題 ： 1 正 確 確 定

34、 加 熱 速 度加 熱 速 度 是 指 單 位 時(shí) 間 內(nèi) ， 鋼 坯 表 面 升 高 的 溫 度 。確 定 鋼 的 加 熱 速 度 ， 考 慮 鋼 的 塑 性 、 導(dǎo) 熱 性 、 斷 面 尺寸 大 小 。 下 午 5時(shí) 56分 對 合 金 鋼 和 高 碳 鋼 ： 在 500600 塑 性 導(dǎo) 熱 性 差 ，開 始 加 熱 速 度 過 快 ， 表 層 和 中 心 溫 差 過 大 ， 造 成 很 大 的熱 應(yīng) 力 而 開 裂 ， 對 導(dǎo) 熱 性 、 塑 性 差 的 鋼 種 ， 在600650 以 下 要 緩 慢 加 熱 ， 加 熱 到 700 以 上 溫 度 時(shí) 鋼塑 性 已 轉(zhuǎn) 好 ， 內(nèi) 外

35、 溫 差 減 小 ， 盡 可 能 快 的 速 度 加 熱 。 對 普 碳 鋼 ： 其 塑 性 和 導(dǎo) 熱 性 能 好 ， 可 快 速 加 熱 ， 以 提 高生 產(chǎn) 能 力 ， 可 防 止 氧 化 ， 脫 C， 過 熱 等 。對 于 小 斷 面 料 可 快 速 加 熱 ， 對 于 大 斷 面 料 ， 要 降 低 加熱 速 度 ， 防 止 表 層 和 中 心 溫 差 過 大 。 2.確 定 合 理 加 熱 時(shí) 間加 熱 時(shí) 間 的 長 短 影 響 到 質(zhì) 量 和 產(chǎn) 量連 續(xù) 式 加 熱 爐 加 熱 鋼 坯 ， 加 熱 時(shí) 間 的 經(jīng) 驗(yàn) 式 ：t=cB小 時(shí)B： 坯 料 邊 長 或 厚 cmc：

36、 系 數(shù) 碳 鋼 ： 0.10.15 合 金 結(jié) 構(gòu) 鋼 ： 0.150.2 8.3.3鋼 的 軋 制要 想 軋 出 合 乎 質(zhì) 量 要 求 的 軋 材 ， 軋 鋼 工 序 是 非 常重 要 的 ， 是 保 證 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 的 一 個(gè) 中 心 環(huán) 節(jié) 。軋 鋼 工 序 有 兩 大 任 務(wù) ： 精 確 成 形 ， 改 善 組 織 和 性 能影 響 精 確 成 形 因 素 有 ： 合 理 的 孔 型 設(shè) 計(jì) （ 型 鋼 ） ， 輥 型 設(shè) 計(jì) （ 板 帶 鋼 ） 壓下 規(guī) 程 及 軋 機(jī) 調(diào) 整 （ 壓 下 規(guī) 程 ： 內(nèi) 容 是 確 定 所 需 采 用的 軋 制 方 法 ， 軋 制 道 次

37、及 每 道 次 壓 下 量 ） 軋 制 過 程 工 藝 參 數(shù) 穩(wěn) 定 ， 如 ： 溫 度 、 速 度 、 張 力 等 影 響 組 織 和 性 能 的 因 素 ：變 形 程 度 ： 應(yīng) 保 證 改 善 鑄 態(tài) 組 織 ， 保 證 壓 縮 比 和 細(xì)致 均 勻 的 晶 粒 度 （ 變 形 程 度 較 大 ， 壓 應(yīng)力 狀 態(tài) 強(qiáng) ， 有 利 于 改 善 組 織 ， 性 能 ） 。變 形 溫 度 ： 鋼 材 性 能 組 織 終 軋 溫 度 開 軋 溫 度（ 鋼 坯 在 不 影 響 質(zhì) 量 的 前 提 下 盡 量 提 高開 軋 溫 度 ， 開 軋 溫 度 的 確 定 原 則 ： 必 須以 保 證 終

38、 軋 溫 度 為 依 據(jù) 。 ）終 軋 溫 度 ： 0 0.5 0.8 1.0 1.7 54.3200400600800100012001400A HJN E 1130723S KA2A1 +A3 終 軋 溫 度加 熱 溫 度 范 圍 開 軋 溫 度 范 圍 終 軋 溫 度 因 鋼 種 不 同 而 不 同 ， 主 要 取 決 于 產(chǎn) 品 技術(shù) 中 規(guī) 定 的 組 織 性 能 ， 如 果 產(chǎn) 品 在 熱 軋 以 后 沒 有 熱 處理 ， 那 么 終 軋 溫 度 的 選 擇 便 以 獲 得 的 所 需 要 的 組 織 性能 為 目 的 。 在 軋 制 亞 共 析 鋼 時(shí) ， 一 般 終 軋 溫 度

39、 應(yīng) 高 于 Ar3線約 50100 ， 以 便 在 終 軋 以 后 迅 速 冷 卻 到 相 變 溫 度 ，獲 得 細(xì) 化 的 晶 粒 ， 若 終 軋 溫 度 過 高 ， 破 碎 的 晶 粒 會繼 續(xù) 長 大 ， 得 到 粗 晶 組 織 ， 降 低 機(jī) 械 性 能 。 下 午 5時(shí) 56分 若 低 于 Ar3線 ， 在 （ + ） 區(qū) 進(jìn) 行 了 一 定 的 塑 性 變 形 ，將 導(dǎo) 致 加 工 硬 化 ， 塑 性 降 低 ， 變 形 抗 力 提 高 。（ 因 為 在 同 樣 溫 度 下 ， 易 變 形 ， 不 易 變 形 ， 導(dǎo) 致 不 同相 變 形 不 均 勻 ， 從 而 引 起 附 加

40、應(yīng) 力 ； 另 一 方 面 ， 在 基 體上 出 現(xiàn) ， 可 將 看 作 硬 的 夾 雜 物 ， 它 將 強(qiáng) 烈 阻 止 位 錯(cuò) 的移 動(dòng) ， 而 在 該 處 形 成 位 錯(cuò) 堆 積 ， 引 起 應(yīng) 力 集 中 ， 在 一 定 條件 下 形 成 斷 裂 。 若 在 基 體 上 出 現(xiàn) ， 這 將 使 強(qiáng) 固 的 機(jī) 體削 弱 ， 同 樣 也 引 起 應(yīng) 力 集 中 易 使 金 屬 過 早 斷 裂 。 ） 過 共 析 鋼 的 終 軋 溫 度 應(yīng) 比 SK線 高 出 100150 ，低 于 SK線 ， 易 析 出 石 墨 出 現(xiàn) 裂 紋 ， 高 于 SE線 在 晶 粒邊 界 析 出 的 網(wǎng) 狀 碳

41、 化 物 不 能 破 碎 ， 使 鋼 材 的 機(jī) 械 性 能惡 化 。 變 形 速 度 （ 軋 制 速 度 ） ： 提 高 可 提 高 產(chǎn) 量 和 質(zhì) 量 ； 頭尾 溫 差 減 小 ， 對 質(zhì) 量 好 ， 但速 度 上 升 受 軋 機(jī) 設(shè) 備 、 電 機(jī)能 力 、 強(qiáng) 度 、 機(jī) 械 化 自 動(dòng) 化水 平 以 及 咬 入 條 件 等 限 制 。 下 午 5時(shí) 56分 8.3.4 軋 后 冷 卻 與 精 整一 .冷 卻 ： 軋 后 冷 卻 條 件 不 同 會 得 到 不 同 的 組 織 和性 能 ， 控 制 冷 卻 可 以 達(dá) 到 我 們 要 求 的 性能 ， 如 ： 冷 卻 速 度 提 高 +

42、F（ 滲 碳體 ） 得 到 細(xì) 晶 粒 組 織 ， 但 對 于 某 些 導(dǎo) 熱性 能 差 、 塑 性 差 （ 合 金 鋼 ） 易 冷 裂 。 常 用 冷 卻 方 式 ：1.水 冷 ： 在 輥 道 或 冷 床 上 噴 水 、 噴 霧 冷 卻 ， 例如 線 材 通 過 冷 卻 水 管 強(qiáng) 制 冷 卻 。 水 冷 對 鋼 材 有 要 求 ： 對 碳 素 鋼 ， 開 坯 （ 半 成品 對 性 能 不 要 求 ） 可 水 冷 ， 某 些 合 金 、 高 合金 鋼 易 產(chǎn) 生 應(yīng) 力 和 裂 紋 不 宜 水 冷 。 水 冷 還 可清 除 表 面 氧 化 鐵 皮 ， 提 高 冷 床 生 產(chǎn) 能 力 。2.空

43、 冷 ： 鋼 材 放 在 冷 床 上 ， 靠 輻 射 和 對 流 冷 卻 ， 凡是 在 空 氣 中 冷 卻 ， 不 產(chǎn) 生 熱 應(yīng) 力 裂 紋 的 鋼種 ， 都 可 以 空 冷 ， 而 且 可 通 過 吹 風(fēng) 、 鋼 材疏 密 排 列 來 調(diào) 整 冷 卻 速 度 。3.堆 冷 、 緩 冷 ： 對 于 某 些 合 金 鋼 ， 高 合 金 鋼 ， 易 產(chǎn) 生應(yīng) 力 和 裂 紋 ， 要 進(jìn) 行 堆 冷 、 緩 冷 。 堆 冷 ： 在 冷 床 上 冷 卻 到 一 定 溫 度 之 后 堆 垛 冷 卻 。緩 冷 ： 在 緩 冷 坑 中 緩 慢 冷 卻 或 在 保 溫 爐 中 進(jìn) 行 等 溫 處 理 。二

44、.精 整 ： 精 整 加 工 對 質(zhì) 量 也 有 重 要 影 響 ， 保 證 軋 材 正 確 的 形狀 和 尺 寸 。 軋 件 冷 卻 之 后 往 往 是 彎 曲 的 ， 要 使 之 平 直 ，要 經(jīng) 過 矯 直 機(jī) 矯 直 。軋 材 頭 尾 組 織 性 能 較 差 ， 且 軋 制 時(shí) 易 出 缺 陷 應(yīng) 剪 去軋 材 按 要 求 剪 切 成 定 尺 ， 剪 切 用 鋸 或 剪簡 單 斷 面 型 材 用 熱 剪 ， 熱 鋸 ， 復(fù) 雜 斷 面 型 材 多 用 熱鋸 ， 冷 鋸 或 異 型 剪 刀 的 剪 。鋼 板 多 用 剪 剪 切鋼 管 多 用 鋸 或 專 用 的 切 管 機(jī) 8.3.5鋼

45、材 質(zhì) 量 檢 查任 務(wù) 是 確 定 成 品 質(zhì) 量 是 否 符 合 產(chǎn) 品 標(biāo) 準(zhǔn) 和 技 術(shù) 要 求 ?；?學(xué) 成 分 檢 查 ： 材 質(zhì) 率 ， 避 免 混 號機(jī) 械 物 理 性 能 檢 驗(yàn) ： s、 b、 、 、 扭 度 、 硬 度 等低 倍 組 織 及 顯 微 組 織 的 檢 驗(yàn)斷 口 試 驗(yàn) ， 疏 松 非金 屬 夾 雜 質(zhì) 脫 C， 白 點(diǎn) ， 晶 粒 度 10 前 已 述 及 ， 型 材 產(chǎn) 量 在 工 業(yè) 發(fā) 達(dá) 國 占 30%左 右 ， 我 國 占5060%。中 國 各 大 鋼 鐵 企 業(yè) 紛 紛 調(diào) 整 了 產(chǎn) 業(yè) 結(jié) 構(gòu) ， 上 馬 板 帶 鋼 生 產(chǎn) 線 ，這 是 不

46、 是 意 味 著 型 材 不 重 要 了 或 型 鋼 廠 下 馬 呢 ？不 是 的 ， 由 于 型 材 品 種 繁 多 ， 規(guī) 格 齊 全 ， 用 途 廣 泛 ， 在 很 多領(lǐng) 域 里 都 是 不 可 替 代 的 ， 且 生 產(chǎn) 方 式 是 最 經(jīng) 濟(jì) 的 ， 現(xiàn) 在 板 帶鋼 需 求 ， 是 由 于 國 家 政 策 調(diào) 整 ， 基 礎(chǔ) 設(shè) 施 建 設(shè) 力 度 加 大 ， 以及 汽 車 工 業(yè) 的 發(fā) 展 所 致 。 而 現(xiàn) 階 段 型 材 生 產(chǎn) 存 在 的 主 要 問 題 是 ： 經(jīng) 濟(jì) 斷 面 型 鋼 ，如 H型 鋼 和 輕 型 薄 壁 型 鋼 等 品 種 的 市 場 開 發(fā) 緩 慢 ；

47、 型 材品 種 數(shù) 遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 低 于 工 業(yè) 先 進(jìn) 國 家 裝 備 水 平 落 后 的 企 業(yè) 所占 的 比 例 過 大 。 10.1生 產(chǎn) 特 點(diǎn) 用 途 及 典 型 產(chǎn) 品10.1.1 型 材 的 生 產(chǎn) 特 點(diǎn) ： 品 種 規(guī) 格 多 ： 目 前 以 達(dá) 萬 種 以 上 ， 少 數(shù) 專 用 軋 機(jī) 生 產(chǎn) ，大 多 數(shù) 型 材 軋 機(jī) 多 品 種 ， 多 規(guī) 格 生 產(chǎn) 。 斷 面 形 狀 差 異 大 ： 如 工 、 槽 、 Z、 H型 鋼 ， 鋼 軌 不 僅 斷面 形 狀 大 而 且 相 互 之 間 差 異 很 大 ， 其孔 型 設(shè) 計(jì) 和 軋 制 生 產(chǎn) 都 有 其 特 殊 性 。

48、斷 面 形 狀 復(fù) 雜 ： 在 軋 制 過 程 中 各 部 分 金 屬 變 形 不 均 勻 ，斷 面 各 處 溫 度 不 均 ， 軋 輥 摩 擦 也 不 均 勻 ， 軋 件 尺 寸 難 以 精確 計(jì) 算 ， 軋 機(jī) 調(diào) 整 和 導(dǎo) 衛(wèi) 裝 置 安 裝 復(fù) 雜 ， 故 復(fù) 雜 斷 面 型 材的 連 軋 技 術(shù) 發(fā) 展 緩 慢 。 軋 機(jī) 結(jié) 構(gòu) 和 軋 機(jī) 布 置 多 種 多 樣 。 結(jié) 構(gòu) 形 式 上 ： 二 輥 式 、 三 輥 、 四 輥 、 萬 能 式 、 45軋 機(jī) 、 懸 臂 式 軋 機(jī) 等軋 機(jī) 布 置 ： 橫 列 式 、 順 序 式 軋 機(jī) 、 半 連 續(xù) 式 、 連續(xù) 式 軋 機(jī)

49、 等10.1.2 型 材 的 分 類 、 用 途 及 市 場 對 型 材 的 要 求一 .分 類 及 用 途 ： 表 10-1 型 材 的 斷 面 形 狀 ,尺 寸 范 圍 及 用 途品 種 尺 寸 范 圍 /mm 用 途H型 鋼 高 度 *寬 度 ， 寬 邊 500*500，中 邊 900*300， 窄 邊 600*200 土 木 建 筑 ， 礦 山 支護(hù) ， 橋 梁 ， 車 輛 ，機(jī) 械 工 程 鋼 板 樁 有 效 高 度 ， U型 500， Z型 400，直 線 型 500 港 口 ， 堤 壩 ， 工 程 圍 堰鋼 軌 單 重 ， 重 軌 3078kg/m， 輕軌 530kg/m起 重

50、軌 120kg/m 鐵 路 ， 起 重 機(jī)工 字 鋼 高 度 *寬 度 ，100*68630*180 土 木 建 筑 ， 礦 山 支 護(hù) ，橋 梁 ， 車 輛 ， 機(jī) 械 工 程槽 鋼 高 度 *寬 度 ，50*37400*104 同 上角 鋼 高 度 *寬 度 ， 等 邊20*20200*200， 不 等 邊25*16200*125 土 木 建 筑 ， 鐵 塔 ， 橋 梁 ，車 輛 ， 船 艦礦 用 鋼 工 字 鋼 ， 槽 幫 鋼 支 護(hù) ， 礦 山 運(yùn) 輸 T型 鋼 高 度 *寬 度 ，150*40300*150 土 木 建 筑 ， 鐵 塔 ， 橋 梁 ，車 輛 ， 船 艦 球 扁 鋼 寬

51、 *厚 度 ，180*9250*12 船 艦鋼 軌 附 件 單 重 ， 660kg/m 鋼 軌 墊 板 ， 接 頭夾 板異 型 材 車 輛 ， 機(jī) 械 工 程 ，窗 框 等 二 .市 場 對 型 材 的 要 求 。 總 的 形 式 是 要 求 越 來 越 嚴(yán) 格 。 1.建 筑 用 材 ： 提 高 強(qiáng) 度 ， 如 常 用 建 筑 螺 紋 鋼 筋 要求 強(qiáng) 度 為 400500Mpa， 而 最 新 要 求 是6001000Mpa 。 增 加 功 能 ： 如 具 有 耐 火 性 能 ， 耐 腐 蝕性 能 等 ， 唐 山 地 區(qū) 要 求 抗 震 性 能 2.鐵 板 樁 （ 用 在 港 口 、 堤 壩

52、 、 工 程 圍 堰 ） ： 耐 腐 蝕 性 3.鐵 路 用 材 ： 要 適 應(yīng) 高 速 重 載 的 要 求 ， 要 求 重 軌 高 尺 寸 精 度 ， 高 平 直 度 ， 具 有 良 好 的 組 織 性 能 和 焊 接 性能 ， 耐 磨4.造 船 用 材 ： 良 好 的 焊 接 性 能 和 耐 腐 蝕 性 能5.各 個(gè) 部 門 都 要 求 使 用 高 效 經(jīng) 濟(jì) 斷 面 鋼 材 ,從 尺 寸 上 說 ，要 求 型 材 輕 型 薄 壁 ， 并 可 以 充 分 發(fā) 揮 其 形 狀 效 能 10.1.3 典 型 產(chǎn) 品10.1.3.1 H型 鋼工 字 鋼 成 H型 。 腿 內(nèi) 側(cè) 平 直 ， 腿

53、端 呈 直 角 。 h-腰高 d-腰 厚 b-邊 寬 （ 腿 寬 ） t-邊 厚 tdbr h l=(b-d)/4r2 t r1 hb d圖 10-1 H型 鋼 和 普 通 工 字 鋼 的 區(qū) 別 與 同 樣 高 度 的 普 通 工 字 鋼 相 比 ， H型 鋼 腰 部 厚 度 小 ， 邊部 寬 度 大 ， 又 叫 寬 邊 工 字 鋼 ， 優(yōu) 點(diǎn) ：1.截 面 橫 數(shù) 大 ， 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 。2.重 量 輕 ， 節(jié) 約 金 屬3.邊 部 內(nèi) 側(cè)

54、與 外 側(cè) 平 直 ， 邊 部 呈 直 角 。 便 于 拼 裝組 合 成 各 種 構(gòu) 件 ， 提 高 生 產(chǎn) 效 率一 .H型 鋼 軋 制 下 午 5時(shí) 56分 下 午 5時(shí) 56分 1.萬 能 輥 軋 機(jī) ， 水 平 輥 主 動(dòng) 。 左 右 兩 個(gè) 立 輥 被 動(dòng)（ 以 保 證 減 速 相 等 ） 腰 部 在 水 平 輥 間 軋 制 ， 邊 部 在水 平 輥 側(cè) 面 與 立 輥 間 使 其 同 時(shí) 成 形 ， 未 能 對 邊 端 部施 以 壓 下 ， 用 軋 邊 機(jī) 對 端 邊 以 壓 下 并 限 制 腿 高 。2.在 腿 部 壓 下 時(shí) ， 由 于 水 平 輥 與 軋 件 之 間 有 滑

55、動(dòng) 。軋 輥 的 摩 損 比 較 大 。 為 此 ， 使 上 下 水 平 輥 的 側(cè) 面 以及 相 應(yīng) 的 立 輥 表 面 呈 310的 傾 角 。 為 修 正 腿 的 角 度 ，配 置 萬 能 精 軋 機(jī) 。 其 立 輥 表 面 水 平 的 水 平 輥 側(cè) 面 垂直 或 有 很 小 的 傾 角 00.3二 .H型 鋼 的 發(fā) 展 1902年 德 國 建 成 世 界 第 一 臺 帶 旋 轉(zhuǎn) 立 輥 和 單 獨(dú) 設(shè) 置 軋邊 端 機(jī) 的 H型 鋼 軋 機(jī) 。1970年 出 現(xiàn) 了 連 續(xù) 式 萬 能 軋 機(jī) ， 提 高 了 生 產(chǎn) 效 率 。到 2000年 ， 世 界 上 約 有 上 百 套 萬

56、 能 型 鋼 軋 機(jī) 。 不 僅 生產(chǎn) H型 鋼 。 還 可 軋 制 鋼 軌 ， 槽 鋼 ， 角 鋼 等 。 日 本 是 H型 鋼 產(chǎn) 量 和 用 量 最 大 的 國 家 。我 國 H型 鋼 生 產(chǎn) 始 于 70年 代 ， 包 鋼 軌 梁 廠 用 二 輥 軋 機(jī)+立 輥 生 產(chǎn) 少 量 H型 鋼 ， 以 滿 足 國 內(nèi) 建 設(shè) 急 需 。國 產(chǎn) 軋 制 H型 鋼 生 成 于 1991年 在 馬 鞍 山 鋼 鐵 公 司 。1998年 馬 鞍 山 從 德 國 引 進(jìn) 代 表 國 際 先 進(jìn) 水 平 的 現(xiàn) 代 化H型 鋼 軋 機(jī) ， 1998年 萊 蕪 鋼 鐵 總 廠 從 日 本 引 進(jìn) 。 下

57、午 5時(shí) 56分 10.1.3.2鋼 軌鋼 軌 的 橫 截 面 分 為 軌 頭 、 軌 腰 和 軌 底 。鋼 軌 的 規(guī) 格 以 每 米 長 單 重 表 示 輕 軌 30kg/m 鐵 路重 軌 生 產(chǎn) 的 發(fā) 展 ：1.軌 底 寬 度 、 軌 腰 高 度 增 加 （ 提 高 重 軌 的 抗 彎 截 面 模 數(shù) ）2.單 重 增 加 ： 70kg/m以 上 ， 起 重 軌 達(dá) 到 128kg/m3.長 度 增 加 ： 達(dá) 100m/根 ， 以 減 少 鋼 軌 接 頭 附 件 和 車 輪 磨 損4.新 材 料 （ 低 合 金 鋼 軌 ） 熱 處 理 提 高 強(qiáng) 韌 性 、 耐 磨 性 、 提高 使

58、 用 壽 命 下 午 5時(shí) 56分 10.1.3.2鋼 軌 下 午 5時(shí) 56分 兩 輥 孔 型 法 ： （ 常 規(guī) 法 ） 由 一 個(gè) 梯 形 孔 、 三 個(gè) 帽 形 孔和 五 個(gè) 軌 形 孔 組 成 （ 只 靠 水 平 輥 壓 下 ，對 鋼 軌 頭 部 和 底 部 僅 進(jìn) 行 間 接 壓 下 ， 變形 率 低 、 孔 型 易 磨 損 ， 軋 機(jī) 剛 度 差 ） 。軌 頭 踏 面 形 狀 難 以 保 證 、 斷 面 形 狀 不 對稱 、 軌 高 和 軌 底 的 精 度 較 差 、 軌 頭 和 軌底 的 加 工 量 小 ， 尺 寸 精 度 差 。一 .鋼 軌 的 軋 制 萬 能 軋 法 ： 產(chǎn)

59、 品 質(zhì) 量 好 （ 頭 底 均 有 壓 下 ， 變 形 大 ， 產(chǎn) 品表 面 光 滑 ， 尺 寸 精 確 ） 、 軋 輥 磨 損 少 、 生 產(chǎn)率 高 ， 產(chǎn) 量 提 高 1.8倍 、 導(dǎo) 衛(wèi) 裝 置 設(shè) 計(jì) 簡 單 ，易 于 安 裝 、 軋 輥 孔 型 設(shè) 計(jì) 簡 單 ， 投 資 少 ， 生產(chǎn) 費(fèi) 用 低 ， 既 能 軋 制 鋼 軌 ， 又 能 軋 制 型 鋼 。 萬 能 軋 法 基 本 原 理 ：在 控 制 軌 腰 、 軌 底 和 軌 頭 厚 度 的 同 時(shí) ， 在 四個(gè) 垂 直 方 向 上 給 軋 件 施 加 了 大 的 壓 下 量 。 延伸 系 數(shù) 相 當(dāng) 大 ， 每 道 次 在 1

60、.25 1.4之 間 。 下 午 5時(shí) 56分 下 午 5時(shí) 56分 下 午 5時(shí) 57分 二 .鋼 軌 軋 后 處 理1.冷 卻 ： 自 然 空 冷 ： 當(dāng) 煉 鋼 廠 采 用 無 氫 冶 煉 方 法時(shí) ， 可 直 接 在 冷 床 上 冷 卻 緩 冷 ： 鋼 軌 中 含 氫 時(shí) ， 在 冷 卻 至500600 ， 進(jìn) 緩 冷 坑 緩 冷 以 消 除 “ 白 點(diǎn) ”2.矯 直 ： 矯 直 溫 度 tl 說 明 實(shí) 測 的 穿 孔 時(shí) 間 長 經(jīng) 驗(yàn) 式 ： nfddS Rx )05.0(ln68.0 ： 送 進(jìn) 角 dR： 毛 管 外 徑 及 頂 頭 直 徑 mm ： 頂 頭 前 管 坯 外

61、徑 的 壓 縮 率 10%則 代 入 10 f： 摩 擦 系 數(shù) n： 軋 輥 數(shù) 目 鋼 錠 穿 孔 ： 300008.001.075.0 dx dS 坯 料 穿 孔 ： )000135.0025.0(005.02.3 px dS ： 最 大 相 對 壓 縮 率 % ： 軋 輥 圓 周 速 度 dp,dd坯 、 錠 直 徑 ： 送 進(jìn) 角二 輥 斜 軋 穿 孔 機(jī) 變 形 區(qū) 內(nèi) 金 屬 滑 動(dòng) 的 特 點(diǎn) 是 軸 向 全后 滑 S xx1（ 有 時(shí) 在 接 近 出 口 時(shí) 出 現(xiàn)前 滑 ） 而 其 他 部 位 也 為 后 滑 。 軸 向 全 后 滑 是 由 于 頂 頭 的 阻 力 大 ，

62、切 向 前 滑 是由 于 在 入 口 處 軋 軸 直 徑 較 小 ， 線 速 度 較 低 所 致 。切 向 滑 動(dòng) 系 數(shù) Syx 1， 可 用 于 工 程 計(jì) 算 ， 出 口 軸 向 滑 動(dòng) 系 數(shù) ， 二 輥 斜 軋 （ 曼 乃 斯 曼 ） 9.05.0chxS 菌 式 二 輥 斜 軋 chxS chxSchxSchxS =0.80.95=0.50.95比 二 輥 斜 軋 穿 孔 機(jī) 高1520%浮 動(dòng) 芯 棒 三 輥 斜 軋 管 機(jī) =0.701.30三 輥 斜 軋 穿 孔 機(jī) 二 輥 斜 軋 均 整 軸 向 出 口 滑 動(dòng) 系 數(shù) 波 動(dòng) 范 圍 較 大 ， 與 如 下 因 素 有 關(guān)

63、 ：數(shù)有 利 于 提 高 軸 向 滑 動(dòng) 系采 用 主 動(dòng) 導(dǎo) 盤 代 替 倒 板減 低 延 伸 系 數(shù)減 小 軋 輥 入 口 錐 角軋 輥 輥 徑 加 大軋 輥 轉(zhuǎn) 速 降 低加 大送 進(jìn) 角 19.2斜 軋 過 程 中 軋 件 的 變 形 19.2.1二 輥 斜 軋 穿 孔 的 孔 型 與 變 形 區(qū)一 孔 型 ： 由 軋 輥 、 導(dǎo) 板 和 中 間 頂 頭 構(gòu) 成 “ 孔型 ” 。 19.2 （ 1） 軋 輥 ： 分 為 入 口 錐 、 出 口 錐 和 軋 制 帶 入 口 錐 ： 咬 入 管 坯 ， 并 實(shí) 現(xiàn) 穿 孔 出 口 錐 ： 實(shí) 現(xiàn) 毛 管 減 壁 、 平 整 表 面 、 均

64、勻壁 厚 、 毛 管 規(guī) 圓軋 制 帶 ： 起 過 度 作 用(2)導(dǎo) 板 ： 固 定 不 動(dòng) ， 限 制 毛 管 橫 變 形入 口 斜 面 ： 導(dǎo) 入 毛 管出 口 斜 面 ： 導(dǎo) 出 毛 管過 渡 帶 ： 兩 斜 面 的 過 渡 ， 光 滑 過 度（ 3) 頂 頭 ： 內(nèi) 變 形 工 具 外 更 換 式 一 個(gè) ）更 換 式 頂 頭 （ 穿 一 根 換非 水 冷 頂 頭 ）水 可 通 過 頭 部 小 空 外 冷內(nèi) 外 水 冷 式 頂 頭 （ 冷 空 有 頂 桿 返 回 ）內(nèi) 水 冷 式 頂 頭 （ 冷 卻 水水 冷 頂 頭頂 頭分 為 頂 頭 結(jié) 構(gòu) ：（ 1） 頂 尖 （ 鼻 尖 ） ：

65、 改 變 金 屬 的 流 向 ， 減 緩 尖 部磨 損 提 高 使 用 壽 命 。 對 準(zhǔn) 管 坯 定 心 孔 ， 穿 正 ， 防止 形 成 空 腔 。 （ 2） 穿 孔 錐 ： 穿 孔 ， 減 壁（ 3） 均 壁 椎 ： 毛 管 均 整 ， 平 整 毛 管 的 內(nèi) 外 表 面 ， 一 般取 為 直 線 段 。 錐 角 等 于 軋 輥 出 口 錐 輥 面 錐 角 。（ 4） 反 錐 ： 防 止 刮 傷 毛 管 內(nèi) 表 面 ， 頂 頭 平 放 起 平衡 作 用 。二 變 形 區(qū) ：變 形 區(qū) 分 為 四 個(gè) 部 分 ：（ 1） 穿 孔 準(zhǔn) 備 區(qū) 由 管 坯 開 始 咬 入 到 頂尖 。 其 作

66、 用 ： 實(shí) 現(xiàn) 管 坯 的 一 次 咬 入 為 二 次 咬 入 儲 存 足 夠 的 剩 余 摩 擦 管 坯 中 心 疏 松 。 一 次 咬 入 ： 軋 件 與 軋 輥 接 觸 ， 靠 產(chǎn) 生 的 摩 擦 力 將 軋 件拉 入 變 形 。二 次 咬 入 ： 軋 件 與 頂 頭 接 觸 ， 軋 輥 與 軋 件 間 的 剩 余摩 擦 克 服 頂 頭 的 阻 力 ， 將 金 屬 繼 續(xù) 拉 入 變 形 區(qū) 。（ 2） 穿 孔 區(qū) ： 由 頂 尖 到 頂 頭 穿 孔 錐 結(jié) 束 。 其 作 用 ： 實(shí) 現(xiàn) 穿 孔 、 減 壁 、 直 接 承 受 穿 孔 變 形 。 （ 3） 均 整 區(qū) ： 頂 頭 均 壁 錐 相 對 應(yīng) 的 部 分 。 其 作 用 ： 平 整 毛 管 內(nèi) 外 表 面 和 均 勻 毛 管 壁 厚 。（ 4） 規(guī) 圓 區(qū) ， 均 整 區(qū) 后 到 毛 管 與 軋 輥 接 觸 的 部 位 。 其 作 用 ： 靠 軋 輥 將 橢 圓 形 毛 管 旋 轉(zhuǎn) 加 工 成 圓 形 。 注 意 問 題 ： 1.管 坯 在 拽 入 區(qū) 不 與 導(dǎo) 板 接 觸 （ 或 者 管 坯與 軋 輥 接 觸