冷轧基础理论知识
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第一节轧钢基础知识一、轧制原理1.冷轧塑性变形基本参数冷连轧的主要工艺参数为轧制力和前滑,由于冷轧过程中存在下述特殊现象而使轧制力及前滑的计算公式复杂化。
(1)轧制过程中材料加工硬化现象严重,如果确定各种材料退火状态下的变形阻力以及随累计加工率而硬化的增加率将是精确确定轧制力的一个重要课题。
(2)在一定的工艺润滑下如何确定轧辊与轧件在变形区接触面上的摩擦力(摩擦系数)将是精确确定轧制力和前滑的另一个重要课题。
(3)冷轧过程前后张力较大,有关张力对轧制力及前滑的影响应给予足够重视。
(4)冷轧时变形区单位压力极高,轧辊将产生明显的弹性压扁,轧辊压扁一方面增加了轧辊与轧件的接触面积,同时又将使接触弧加长,加剧了外摩擦对轧制力的影响,并通过改变中性角而影响到前滑。
(5)轧件在出口处的弹性恢复,对于压下量不太大的道次将不容忽视,这亦将影响总的轧制力值。
所有这一切现象都将使冷连轧的轧制力和前滑公式复杂化。
1.1轧制变形区及其参数1.1.1基本参数变形区是轧件在轧制过程中直接与轧辊相接触而发生变形的那个区域,如图1-1所示。
其基本参数为:D为轧辊直径,mm;R为轧辊半径,mm;ho为轧制前轧件之高度(或称厚度),mm;h1为轧制后轧件之高度(或称厚度),mm;h m为轧件的平均高度,h m=2h1)(ho,mm;△h 为压下量(或称绝对压下量),△h=ho-h1,mm;bo为轧制前轧件的宽度,m;b1为轧制后轧件的宽度,m;△b=b1-bo为轧制前轧件之长度,m;L1为轧制后轧件之长度,m;a为咬入角(变形区所对应的轧辊中心角);cosa=1-△h/D;r为中性角;AB为咬入弧或1触弧;Lc为咬入角(接触弧)水平投影的长度,Lc=,㎜。
1.1.2 变形系数轧制时轧件塑性变形,使轧件尺寸在三个方向上都发生了变化,即:轧制之高度由ho减少到h1,比值h1/ho=η为轧件高度方向上的变形,η叫做压下系数。
图1-1 变形区基本参数轧件之宽度bo增加到b1,比值b1/bo=X为轧机宽度方向上的变形,X叫做宽度系数。
钢材基础知识1、碳素钢的定义及钢中五元素含碳2.11%以下的铁碳合金称为钢,常用的碳素钢碳的质量分数一般小于1.3%,其强度和韧性都比较好。
钢的化学成分是关系钢材质量和最终使用性能的重要因素之一,也是编制钢材,乃至最终产品热处理制度的主要依据。
因此,在钢材标准的技术要求部分,往往第一项就规定了钢材适用的牌号(钢级)及其化学成分,并以表格形式列入标准中,是生产企业和客户验收钢及钢材化学成分的重要依据。
五元素是指化学成份中的主要组成物,即C、Si、Mn、S、P(碳、硅、锰、硫、磷)。
其次是在炼钢过程中不可避免地会混入气体,含O、H、N(氧、氢、氮)。
此外,用铝—硅脱氧镇静工艺中,必然在钢水中含有Al,当Als(酸溶铝)≥0。
020%时,还有细化晶粒的作用。
化学元素对钢性能的影响1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。
硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。
含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。
硅量增加,会降低钢的焊接性能。
3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。
在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。
冷轧机操作基础必学知识点1. 冷轧机的工作原理:冷轧机是利用辊轧原理将金属材料加工成所需形状和尺寸的设备。
它通过辊轧的过程,将金属材料逐步压制、拉伸和变形来达到加工的目的。
2. 冷轧机的组成:冷轧机主要由进料机构、辊轧机构、辊轧装置、控制系统等部分组成。
其中,辊轧机构包括工作辊和支撑辊,通过辊轧装置对金属材料进行辊轧。
3. 冷轧机的操作流程:冷轧机的操作流程主要包括设置工艺参数、安装材料、调整辊轧机构、开始冷轧加工、监控加工质量等几个步骤。
4. 冷轧机的工艺参数:冷轧机的工艺参数包括轧制力、轧制速度、轧制温度等。
不同的材料和加工要求,需要设置不同的工艺参数。
5. 冷轧机的安全操作:操作冷轧机时,需要注意安全操作规程,确保人员和设备的安全。
包括正确穿戴防护用品、正确操作各个部件、维护设备的清洁等。
6. 冷轧机的维护保养:冷轧机使用一段时间后,需要进行维护保养,包括定期检查设备的各个部件、清洁设备、加油润滑等。
7. 冷轧机的故障排除:在冷轧机的使用过程中,可能会出现一些故障,需要及时进行排除。
常见故障包括辊子过热、辊子卡住等,可以通过调整设备和修理故障部件来解决。
8. 冷轧机的质量控制:冷轧加工的质量控制是确保产品质量的关键。
通过控制工艺参数、监控加工过程等手段,来保证产品的尺寸精度、表面质量等达到要求。
9. 冷轧机的环保要求:冷轧机的运行过程中,会产生废气、废水等环境污染物。
因此,需要严格遵守环保要求,采取相应的排放措施,减少对环境的影响。
10. 冷轧机的技术改造:随着科技的进步,冷轧机的技术也在不断更新换代。
为适应新的加工要求,可以进行设备的技术改造,提高生产效率和产品质量。
冷轧知识一、普通冷轧板材简介是由热轧薄板通过冷压力加工而得到的产品。
由于经过多道次的冷轧,其表面质量优于热轧薄板,经过热处理后,可得到良好的力学性能。
1、普通冷轧板材的用途分类根据生产企业的不同需求,通常将冷轧板分为:一般用冷轧板、冲压级冷轧板、深冲、特深冲及超深冲级冷轧板,一般以卷材和平板交货,厚度以毫米表示,宽度一般为:1000mm和1250mm,长度一般为2000mm和2500mm。
2、普通冷轧板材的牌号常用牌号为:Q195、Q215、Q235、08AL、SPCC、SPCD、SPCE、SPCEN、ST12、ST13、ST14、ST15、ST16、DC01、DC03、DC04、DC05、DC06等;ST12:表示为最普通的钢号,与Q195、SPCC、DC01牌号材质基本相同;ST13/14:表示为冲压级的钢号,与08AL、SPCD、DC03/04牌号材质基本相同;ST15/16:表示为冲压级的钢号,与08AL、SPCE、SPCEN、DC05/06牌号材质基本相同。
3、普通冷轧板材的牌号尺寸表示方法例如鞍钢产ST12,1*1250*2500/C,表示为:牌号ST12普通冷板,厚度为1mm,宽度为1250mm,长度为2500mm或C 卷材。
外观为白铁皮精包装,机械性能为最普通的,最基础的钢号,只能用于折弯成型,不能用于冲压。
使用于机械咬口用,例如冰箱的外壳,车辆油箱等。
ST13以上产品,用在需要深冲的行业,如汽车制造,柴油机的油箱等,具体要用哪一种,看其拉深的要求而定。
ST12与SPCC的差别:其两种产品的机械性能相差无几,只是退货方式不同,ST12材质的产品拉伸性能相对比SPCC 要强。
日本JIS标准材质含义SPCC---S表示为钢(Steel),P表示为板(Plate),C表示冷(Cold),C表示商业(Commercial),为日本JIS 标准。
如需保证抗拉强度,在牌号末尾加T,为:SPCCT。
第二节影响轧制的主要因素一、轧件的咬入1、咬入条件为了实现轧制过程,首先必须使轧件咬入轧辊,然后才能使金属充满轧辊的间隙,进行轧制.实践证明,金属的咬入和轧制过程的建立,并不是在任何情况下都能实现的,因此有必要研究轧辊咬入轧件的条件。
在轧件的咬入瞬间,每个轧辊将向轧件作用两个力。
一个是垂直于轧辊和金属相接触的法线力(径向力)N,另一个是轧辊与轧件表面相切处的摩擦力T,力N和力T之垂直分力的方向相同,使金属产生压缩变形,而力N和力T的水平分力则方向相反,水平分力TX力求将轧件拖入轧辊之间,而水平分力NX则力求将轧件推出轧辊。
显然,根据此二力的作用可以看出:⑴如果NX >TX时,则轧辊不可能将轧件咬入,轧制过程不能实现。
⑵如果NX=TX时,则处于平衡状态,轧件仍然不可能被自然咬入。
⑶如果NX <TX时,则轧辊可将轧件咬入.因此,如果不考虑咬入时的惯性力,要实现咬入,必须具有以下条件:TX>NX当轧件被咬入充满辊间后,轧件与轧辊的接触面积逐渐增大,轧辊对轧件的合压力作用点也逐渐向内移动,最大咬入角与摩擦角的关系也随之发生变化。
2、影响轧件咬入的因素⑴轧辊直径及压下量的影响:当板厚一定时,轧辊直径愈大,则咬入角愈小,愈易咬入.⑵轧件形状影响:由于轧件前端形状不同,对咬入难易有很大关系。
当轧件前端大于后端时不利于咬入,当轧件前端小于后端,特别是两端呈尖形或船形者有利于咬入。
因开始咬入瞬间,轧件与轧辊接触点的位置及接触面的大小不同,显然,接触点愈向内移和接触面积愈大,则愈有利于咬入.为了易于咬入,常将铸锭的前端(或后端)制成尖楔形,圆形或椭圆形。
⑶轧辊表面状态对咬入的影响轧辊表面愈粗糙(例如工作几个班之后的普通材料轧辊)摩擦系数大,有利于咬入。
反之,轧辊表面光滑(如冷轧的抛光辊)轧件的咬入就困难.⑷轧制速度对咬入的影响轧制速度提高,不利于轧件咬入,轧制速度降低,则有利于轧件的咬入。
轧制速度影响咬入的原因,一方面是由于轧制速度的提高,降低了轧辊与轧件间的摩擦系数,使咬入困难,另一方面是由于轧制速度的提高产生了妨碍轧件咬入的惯性力.在某些轧机上,为了保持轧制过程的高生产率,但又避免由于提高轧制速度给咬入带来的不良影响,通常采用可调节速度的轧制方式。
冷轧厂基础必学知识点
1. 冷轧厂的工作原理:冷轧是将热轧钢板经过特定工艺冷却后加工制
成厚度更薄、形式更好的钢板的过程。
其基本工艺流程包括原料准备、装料、加热、轧制、冷却等环节。
2. 冷轧厂设备:冷轧设备通常包括轧机、冷却设备、电气设备等。
轧
机用于将原料钢板进行压制,冷却设备用于冷却钢板以保证其材质性能。
3. 冷轧厂产品:冷轧厂主要生产冷轧钢板,用于制造汽车、电器、建
筑材料等各种产品。
4. 冷轧厂工艺参数:冷轧工艺参数包括轧制压力、冷却速度、冷压比等,这些参数会直接影响到冷轧钢板的质量。
5. 冷轧钢板质量控制:冷轧钢板的质量控制主要包括厚度控制、表面
质量控制、机械性能控制等方面。
6. 冷轧厂的安全措施:冷轧厂涉及到高温、高压等高风险操作,必须
做好安全防护工作,如设备封闭、人员防护措施等。
7. 冷轧厂的环保要求:冷轧厂生产过程中产生大量烟尘、废水等污染物,必须严格遵守环保要求,进行污染治理和废物处理。
8. 冷轧厂工作流程:冷轧厂工作流程通常包括原料收货、入库、加工、出库、发货等环节,需要严格按照工艺要求进行操作。
9. 冷轧厂的质量认证:冷轧厂通常需要通过ISO9001质量管理体系认
证等质量认证,以确保产品质量和生产管理。
10. 冷轧厂技术改进:冷轧厂需要不断进行技术改进,以提高产品质量和生产效率。
常见的技术改进包括设备更新、工艺改进、质量控制手段的改进等。
这些是冷轧厂的基础必学知识点,对于冷轧行业从业人员来说,了解和掌握这些知识是非常重要的。
冷轧篇1.钢和生铁都是铁和碳的合金,它们的主要区别是含碳量的不同,钢的含碳量一般低于1.7%,而生铁的含碳量一般在1.7%到4.3%之间。
2.炼铁的入炉原料是:铁矿石、燃料和熔剂,燃料使用的是:焦炭3.炼钢的方法有:1.氧气转炉炼钢2.平炉炼钢3.电炉炼钢,其中产量最多是一种炼钢方法是:转炉炼钢。
4.宝钢的钢包喷粉处理主要用于边铸钢水的脱硫和控制钢中的夹杂形态。
5.在炼钢终了时必须进行一定程度的脱氧,脱氧的具体要求操作是向炉内或钢包内加入与氧结合能力强的脱氧剂,常用的脱氧剂有Mn、Si、Al,基中Mn为弱脱氧剂、Al为强脱氧剂Si的脱氧性能居中。
6.对钢锭质量起重要作用的是钢的脱氧方式,按脱氧方式不同,钢锭可分为沸腾钢、压盖钢、半镇静钢和镇静钢。
7.钢坯在常温下很硬且塑性较差,不容易加工,一般要加热到1150---1300℃进行轧制,这种方法叫热轧,冷轧是先将钢坯(钢锭)热轧到一定尺寸后,再在冷状态下进行轧制的一种方法。
8.目前在冷连轧生产中应用最为广泛的去除氧化铁皮的方法便是以酸洗为主的化学处理。
9.冷轧后,通过清洗除去板面轧制油污的工序称为“脱脂”,具体方法有电解清洗、喷刷清洗、机上清洗与燃烧脱脂等几种。
10.退火处理是冷轧钢带生产中最主要的热处理工序,根据钢种不同将钢带在炉内分别加热到一定温度(600--720℃),进行保温,然后缓慢冷却。
经退火后的钢带可以消除加工硬化,并获得良好的力学性能。
退火的方法有罩式炉退火和连续退火之分。
罩式炉退火的工作周期一般需3—5天时间。
边续式退火有卧式和塔式两种,带钢通过机组的速度最高可达600米/分,由于带钢以很高的速度运行,在炉内时间仅几分钟的时间。
成品钢带退火后还应进行平整(压下率为0.50---4%)11.在冷轧后的钢卷被直接送到热镀锌机组中处理,钢带表面除油清理、连续退火后,浸入锌锅(内有熔融锌液)镀锌,当熔融锌液中出来时表面已经镀上锌,二面用气刀喷吹的方法以控制锌层厚度并用锌花控制器控制锌层结晶时锌花的大小(也可通过锌锅中的铅含量作为控制锌花大小的手段,直至零锌花的产品)。