轧制过程金属变形

轧制强化机理
轧制强化是一种金属材料加工方法，通过对金属材料进行连续挤压和扭曲来改善其力学性能。

轧制强化机制主要包括以下几个方面：
1. 晶粒细化：在轧制过程中，金属材料会受到连续的塑性变形和压缩，这会导致原来较大的晶粒逐渐细化。

晶粒细化可以提高材料的强度和硬度，同时还可以改善其韧性和延展性。

2. 织构形成：轧制过程中，金属材料的晶粒会发生定向排列，形成一定的织构。

织构可以使材料在特定方向上具有优异的力学性能，例如增加其屈服强度和延展性。

3. 残余应力增加：轧制过程中，金属材料受到连续的塑性变形和压缩，会导致材料内部形成残余应力。

这些残余应力可以增加材料的屈服强度和抗变形能力，从而提高材料的强度。

4. 位错密度增加：轧制过程中，位错会在材料中产生和积累，形成高位错密度区域。

位错密度的增加可以增加材料的硬度和强度，并提高其抵抗变形和疲劳的能力。

总的来说，轧制强化通过连续的塑性变形和压缩作用，可改变金属材料的微观结构和性能，提高其力学性能和抗变形能力。

轧制的原理
轧制是一种重要的金属加工方法，它通过辊轧将金属坯料压制成所需形状和尺寸的工件。

轧制的原理主要包括塑性变形、应力变形和金属流动等几个方面。

首先，塑性变形是轧制的基本原理之一。

在轧制过程中，金属坯料受到辊轧的挤压和拉伸作用，从而使其发生塑性变形。

金属坯料的晶粒在受力的作用下发生滑移和再结晶，从而改变了原来的形状和尺寸，最终形成所需的工件。

其次，应力变形也是轧制的重要原理之一。

在轧制过程中，金属坯料受到的应力会引起其内部结构和形状的变化。

通过合理控制轧制过程中的应力分布和应力状态，可以实现金属坯料的塑性变形和加工成形，从而得到符合要求的工件。

另外，金属流动也是轧制的关键原理之一。

在轧制过程中，金属坯料受到辊轧的挤压和变形，金属内部的晶粒和晶界会发生流动和重组，从而改变了金属的形状和结构。

通过合理控制金属的流动和变形，可以实现金属坯料的加工成形，从而得到满足要求的工件。

总的来说，轧制的原理是通过塑性变形、应力变形和金属流动等方式，将金属坯料加工成所需形状和尺寸的工件。

在轧制过程中，需要合理控制轧制参数和工艺流程，以确保金属的加工质量和工件的精度。

同时，还需要注意金属的热处理和表面处理，以提高工件的性能和表面质量。

通过对轧制原理的深入理解和掌握，可以更好地应用轧制技术，实现金属加工的高效、精密和可靠。

1 第四章 轧制变形基本原理金属塑性加工是利用金属能够产生永久变形的能力，使其在外力作用下进行塑性成型的一种金属加工技术，也常叫金属压力加工。

基本加工变形方式可以分为：锻造、轧制、挤压、分为：热加工、冷加工、温加工。

金属塑性加工的优点(1)因无废屑，可以节约大量的金属，成材率较高；(2)可改善金属的内部组织和与之相关联的性能；(3)生产率高，适于大量生产。

第一节 轧钢的分类轧钢是利用金属的塑性使金属在两个旋转的轧辊之间受到压缩产生塑性变形，从而得到具有一定形状、尺寸和性能的钢材的加工过程。

被轧制的金属叫轧件；使轧件实现塑性变形的机械设备叫轧钢机；轧制后的成品叫钢材。

一、根据轧件纵轴线与轧辊轴线的相对位置分类轧制可分为横轧、纵轧和斜轧。

如图１、２、３。

横轧：轧辊转动方向相同，轧件的纵向轴线与轧辊的纵向轴线平行或成一定锥角，轧制时轧件随着轧辊作相应的转动。

它主要用来轧制生产回转体轧件，如变断面轴坯、齿轮坯等。

纵轧：轧辊的转动方向相反，轧件的纵向轴线与轧辊的水平轴线在水平面上的投影相互垂直，轧制后的轧件不仅断面减小、形状改变，长度亦有较大的增长。

它是轧钢生产中应用最广泛的一种轧制方法，如各种型材和板材的轧制。

斜轧：轧辊转动方向相同，其轴线与轧件纵向轴线在水平面上的投影相互平行，但在垂直面上的投影各与轧件纵轴成一交角，因而轧制时轧件既旋转，又前进，作螺旋运动。

它主要用来生产管材和回转体型材。

图1 横轧简图1—轧辊；2—轧件；3—支撑辊图2 纵轧示意图图3 斜轧简图1—轧辊；2—坯料；3—毛管；4—顶头；5—顶杆二、根据轧制温度不同又可分为热轧和冷轧。

所有的固态金属和合金都是晶体。

温度和加工变形程度对金属的晶体组织结构及性能都有不可忽视的影响。

金属在常温下的加工变形过程中，其内部晶体发生变形和压碎，而引起金属的强度、硬度和脆性升高，塑性和韧性下降的现象，叫做金属的加工硬化。

把一根金属丝固定于某一点在手中来回弯曲多次后，钢丝就会变硬、变脆进而断裂，这就是加工硬化现象的一个例子。

1．产生打滑的原因？答案：产生打滑的原因是钢坯由于加热温度高时间长氧化铁皮严重，并不易脱落，或者压下量过大。

遇到这种情况，可降低轧辊转速，并启动工作辊道给轧件以推力，使之顺利通过轧槽。

2、轧制过程中金属变形时遵循什麽规律？答案：(1)轧制过程中，金属变形时遵循剪应力定律。

(2)金属纵向、高向、横向的流动又符合最小阻力定律。

(3)轧制前后的塑性变形轧件遵循体积不变定律。

产生。

3．为什么精轧机组采用升速轧制？答案：为了安全生产防止事故，精轧机组穿带速度不能太高，并且在带钢轧出最终机架之后，进入卷取机之前，带钢运送速度也不能太高，以免带钢在辊道上产生飘浮。

因此，采取低速穿带然后与卷取机同步升速进行高速轧制的办法，可使轧制速度大幅度提高。

采用升速轧制，可使带钢终轧温度控制得更加精确和使轧制速度大为提高，减少了带钢头尾温度差，从而为轧制更薄的带钢(0.8毫米)创造了条件。

4．加热的目的是什么？答案：①提高钢的塑性；②使坯料内外温度均匀；③改变金属的结晶组织：坯料的不均匀组织结构及非金属夹杂物形态与不均匀分布，在高温加热中扩散而改善了结晶组织。

对于高速钢，长时保温可消除或减轻碳化物的偏析。

坯料加热的质量直接影响到板带钢的质量、产量、能耗及轧机寿命。

5．板带轧机压下装置的特点是什么？答案：(1)轧辊调整量小。

(2)调整精度高。

(3)经常的工作制度是“频繁的带钢压下”。

(4)必须动作快，灵敏度高。

(5)轧辊平行度的调整要求严格。

6．影响轧辊辊缝形状的因素有哪些？答案：(1)轧辊的弹性弯曲变形。

(2)轧辊的热膨胀。

(3)轧辊的磨损。

(4)轧辊的弹性压扁。

(5)轧辊的原始辊型。

7．轧辊调整装置的作用有哪些？答案：轧辊调整装置的作用有：(1)调整轧辊水平位置(调整辊缝)，以保证轧件按给定的压下量轧出所要求的断面尺寸。

(2)调整轧辊与辊道水平面间的相互位置，在连轧机还要调整各机座间轧辊的相互位置，以保证轧线高度一致(调整下辊高度)。

轧制变形率
轧制变形率是指在轧制过程中，金属材料经过压下和塑性变形后，其截面形状和尺寸的变化程度。

轧制变形率是衡量轧制工艺的重要指标，也是评价轧制质量的重要依据之一。

轧制变形率与轧制过程中的轧辊直径、轧制速度、金属材料的性能等因素密切相关。

在轧制过程中，轧辊对金属材料进行挤压，使其发生塑性变形。

轧制变形率的大小取决于轧制过程中金属材料受到的挤压力度和形变量的大小。

轧制变形率的大小对于金属材料的性能和结构有着重要影响。

较大的变形率可以使金属材料的晶粒细化，提高其强度和硬度；同时也可以改善金属材料的组织结构，提高其塑性和延展性。

但是，过大的变形率可能导致金属材料出现裂纹、断裂等缺陷，降低其使用性能。

为了控制轧制变形率，轧制过程中需要合理控制轧辊的直径、轧制速度和轧制力度。

同时，还需要根据金属材料的性能和要求，选择合适的轧制工艺参数，确保金属材料在轧制过程中得到适当的变形率，以满足产品的要求。

轧制变形率是轧制工艺中的重要参数，它直接影响到金属材料的性能和质量。

通过合理控制轧制变形率，可以提高金属材料的强度、硬度和塑性，同时避免出现缺陷和断裂等问题。

因此，在轧制过程
中，需要对轧制变形率进行准确计算和控制，以保证产品的质量和性能。

轧制变形区的概念轧制变形区是指金属材料在轧制过程中所经历的一系列变形和形变的区域。

轧制是通过一系列辊子将金属坯料进行塑性变形，使其产生理想的形状和尺寸的工艺。

在金属材料经过轧制变形区，其晶粒将发生变形和再结晶，从而使材料的内部组织和性能发生改变。

因此，轧制变形区的概念对于理解金属轧制过程和控制轧制工艺具有重要意义。

轧制变形区一般包括入口区、变形区和出口区三个部分。

入口区是指轧机进料辊与第一对工作辊之间的区域，主要目的是将坯料引导至第一对工作辊处，并使坯料在进入第一对工作辊时具有合适的形状。

变形区是指坯料在经过一系列工作辊变形后的区域，其形变过程取决于轧制机的结构和轧制道次。

出口区是指辊缝与最后一对工作辊之间的区域，主要用于引导轧件离开轧机。

在整个轧制变形区中，最重要的部分是变形区，因为它直接影响轧件的形变和性能。

在轧制变形区中，金属材料会经历挤压、剪切、弯曲等多种变形形式，最终形成所需的形状和尺寸。

其中，挤压是最主要的一种变形方式。

在金属材料受到轧辊挤压时，其晶粒会沿应变方向进行变形，从而形成织构和晶粒形变。

此外，金属材料还可能在轧制过程中发生再结晶，这是因为在轧制过程中材料的变形程度超过了其塑性变形极限，从而使得金属材料的组织发生重新排列和再结晶。

再结晶可以有效减轻组织中的应力和改善组织的塑性，从而改善材料的形变能力和性能。

轧制变形区对金属材料的组织和性能有着重要的影响。

一方面，轧制过程中金属材料的再结晶会导致其晶粒尺寸和形状的变化，从而影响材料的强度、韧性和塑性；另一方面，轧制过程中金属材料的组织和织构也会影响其热处理和加工的特性。

因此，精确控制轧制变形区的工艺参数对于获得理想的金属材料性能是至关重要的。

轧制变形区的概念不仅适用于传统金属轧制，也适用于现代的微观结构调控和纳米材料制备。

在现代材料科学中，人们通过调控金属材料的晶粒和晶界来改善材料的性能，这些过程也可以看作是一种微观尺度下的轧制变形过程。

轧制厚度和长宽的变化规律轧制是一种常见的金属加工方法，用于将金属材料通过挤压和压扁，调整其厚度和形状。

在轧制过程中，厚度和长宽的变化规律直接关系到最终产品的质量和性能。

本文将就轧制过程中厚度和长宽的变化规律进行探讨。

1. 厚度的变化规律在轧制过程中，通过连续挤压和压扁金属材料，使其逐渐变薄。

厚度的变化规，其中Δt表示单位时间内的厚度变律可以用一个简单的公式来表示：Δt=(2r)vnR化量，r为滚轮半径，v为轧制速度，n为轧制次数，R为滚轴半径。

从上述公式可以看出，厚度的变化量与滚轮半径、轧制速度和轧制次数有关。

当滚轮半径较小、轧制速度较大、轧制次数较多时，单位时间内的厚度变化量较大，即金属材料被压得更薄。

反之，如果滚轮半径较大、轧制速度较慢、轧制次数较少，则单位时间内的厚度变化量较小，金属材料的厚度变化相对较小。

2. 长宽的变化规律在轧制过程中，由于金属材料被挤压和压扁，其长宽也会相应发生变化。

一般来说，金属材料在轧制过程中会发生长度的收缩和宽度的增加。

长度的收缩主要是由于金属材料在轧制过程中发生了塑性变形，并且受到了内部应力的影响。

这些应力使得金属材料的晶格结构发生变化，导致原子之间的距离缩短，从而使得金属材料的长度缩短。

宽度的增加则是由于金属材料在轧制过程中发生了横向挤压和流动。

随着厚度的减小，金属材料容易在横向方向发生流动，从而使得材料的宽度增加。

需要注意的是，金属材料的长宽变化并不是直接成比例的。

在轧制过程中，由于材料的流动性和应变硬化效应，金属材料的长宽变化并非线性关系，可能存在一定的非线性扩散。

结论通过轧制过程，金属材料的厚度会逐渐变薄，其变化量与滚轮半径、轧制速度和轧制次数相关。

同时，金属材料在轧制过程中会发生长度的收缩和宽度的增加，但长宽的变化并非直接成比例。

这些变化规律决定了轧制工艺对金属材料厚度和形状的调整能力，为生产高质量和符合要求的金属材料提供了理论依据。

参考文献无。

轧钢机工作原理
轧钢机是一种用于轧制金属的设备，其工作原理主要包括压下、弯曲和挤压三
个过程。

在轧钢机的操作过程中，通过不断调整轧辊的间隙和轧辊的位置，可以实现金属材料的压制和加工，从而得到所需的形状和尺寸。

首先，轧钢机的工作原理涉及到压下过程。

当金属材料通过轧钢机的进料口进
入轧辊之间的空隙时，轧辊会向下施加压力，使金属材料逐渐变形。

在这个过程中，金属材料的分子结构会发生改变，原本的粗糙表面会被压制得更加光滑，从而使金属材料得到初步加工。

其次，轧钢机的工作原理还包括弯曲过程。

在金属材料通过轧辊之间的空隙后，由于受到轧辊的挤压和拉伸，金属材料会发生弯曲变形。

这种变形可以使金属材料的形状得到调整，同时也可以增加金属材料的强度和硬度，使其更加适合各种工程应用。

最后，轧钢机的工作原理还涉及到挤压过程。

在金属材料通过轧辊之间的空隙后，轧辊会对金属材料施加水平方向的挤压力，使其在垂直方向上得到进一步的压制和加工。

这个过程可以使金属材料的形状和尺寸得到最终的调整，从而满足不同工程项目对金属材料的要求。

总的来说，轧钢机的工作原理主要包括压下、弯曲和挤压三个过程。

通过这些
过程，金属材料可以得到充分的加工和调整，从而满足各种工程项目对金属材料的要求。

轧钢机在现代工业生产中起着至关重要的作用，其工作原理的理解和掌握对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。

论述冷轧和热轧时金属组织的变化及它对金属性能的影响王笑洋摘要：冷轧和热轧使同一种金属的组织发生了不同的变化从而金属的性能也发生了很大的差异，冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制，而热轧是在再结晶温度以上进行的轧制。

本文阐述了冷轧和热轧时金属显微组织的变化与冷轧和热轧对金属性能的影响。

冷轧时随着变形程度的增加出现亚结构、变形织构等，金属的强度、硬度增加，而塑性和韧性相应下降即产生了加工硬化。

热轧时金属内部缺陷被压合、金属内部夹杂物分布被改善、偏析被改善，使金属的致密度提高、力学性能提高、综合机械性能提高。

关键词：冷轧热轧组织性能前言我国钢铁企业要在竞争激烈的国际市场上与世界钢铁企业强国进行竞争并取得竞争优势，实现钢铁强国的目标，必须促进科技进步，提升企业技术装备和工艺水平。

随着科学技术的发展，轧钢生产过程中质量已经不仅仅局限于产品外型和尺寸精确的控制，而是追求对产品内部微观组织和最终性能的更为精确的把握。

冷轧和热轧使同一种金属的组织发生了不同的变化从而金属的性能也发生了很大的差异。

冷轧是变形温度低于金属再结晶温度的变形。

由于变形温度低、金属内部的组织结构发生很大的变化、晶粒随着变形量的增加沿变形方向被拉长、当变形程度很大时晶粒变为纤维状、使金属性能呈现方向性。

热轧是在再结晶温度以上进行的塑性变形。

热轧时在金属中同时进行着两个过程:一方面由于塑性变形而产生加工硬化，另一方面由于热轧的温度大大高于再结晶温度因此变形所引起的硬化又很快为随之产生的再结晶过程所消除。

本文从冷、热轧制工艺的角度出发，来研究冷、热轧制工艺与金属的组织以及性能之间的关系。

1冷轧时金属组织的变化及它对金属性能的影响1.1冷轧时金属显微组织的变化1.1.1纤维组织显微组织的变化，多晶体金属经冷却变形后，用光学显微镜观察抛光与浸蚀后的试样，会发现原来等轴的晶粒沿着主变形的方向被拉长。

变形量越大，拉长的越显著。

当变形量很大时，各个晶粒已不能很清楚地辨别开来，呈现纤维状，故称纤维组织。

轧制变形区长度计算轧制变形区长度是指金属在轧制过程中所经历的有效变形区域长度。

轧制变形区长度的计算对于轧制工艺的设计和优化非常重要，它直接影响到轧机的布置、轧辊的尺寸选择、轧件的加工性能等因素。

下面将详细介绍轧制变形区长度的计算方法。

需要明确轧制变形区的定义。

轧制变形区是指轧制过程中金属所经历的完全塑性变形区域，也是轧机对金属进行塑性变形的有效区域。

轧制变形区长度与轧机的结构、金属的性质以及轧制工艺的要求等因素密切相关。

在轧制过程中，金属在轧辊的作用下发生变形。

轧辊将金属通过压下、挤压等方式进行塑性变形，从而改变金属的形状和尺寸。

轧辊的作用区域即为轧制变形区。

根据轧制变形区的长度不同，可分为短变形区和长变形区两种。

短变形区长度较短，通常小于金属厚度的10倍；长变形区长度较长，大于金属厚度的10倍。

短变形区适用于高速轧制，能够提高生产效率；长变形区适用于精密轧制，可以提高轧制的准确性和表面质量。

在确定轧制变形区的长度时，需要考虑以下几个因素：1.金属的性质：金属的塑性变形特性对轧制变形区的长度有很大的影响。

一般来说，材料的塑性变形性能越好，轧制变形区的长度可以越短。

例如，低碳钢的变形性能非常好，短变形区长度可以较短；而高强度合金钢的变形性能较差，一般需要较长的长变形区。

2.轧机的结构：不同类型的轧机对轧制变形区长度的要求也不同。

传统的热轧机通常采用较长的变形区长度，而现代的冷轧机通常采用较短的变形区长度。

此外，轧辊的直径和数量、轧辊之间的间隙等因素也会影响变形区的长度。

3.轧制工艺要求：不同的轧制工艺对变形区的长度有不同的要求。

例如，高精度的轧制工艺要求较长的变形区，以确保轧制的准确性；而一些快速轧制工艺则要求较短的变形区，以提高生产效率。

在实际计算中，轧制变形区长度通常根据经验公式进行估算。

常用的经验公式有：1. Kocks公式：L = K * H其中，L为轧制变形区长度，K为经验系数，一般取值为2-3，H 为金属的厚度。

轧制临界变形量轧制临界变形量是轧制过程中的一个重要参数，它是指在轧制过程中金属材料所能承受的最大变形量。

轧制临界变形量的确定对于轧制工艺的优化和轧制产品的质量控制具有重要意义。

轧制是一种常见的金属加工方法，通过对金属材料进行连续的塑性变形，使其在一系列辊轧的作用下逐渐获得所需的形状和尺寸。

在轧制过程中，金属材料会受到辊轧的挤压和拉伸作用，从而发生塑性变形。

然而，随着变形量的增加，金属材料的内部结构会发生改变，出现晶粒细化、位错堆积等现象，从而影响材料的力学性能和物理性能。

轧制临界变形量的确定需要考虑多个因素，其中包括金属材料的性质、轧制机械的参数以及轧制工艺的要求等。

首先，金属材料的性质对轧制临界变形量的影响很大。

不同的金属材料具有不同的屈服强度、延伸率和硬度等特性，因此其所能承受的变形量也会有所差异。

其次，轧制机械的参数如辊径、辊缝和辊轧力等也会对临界变形量产生影响。

辊径越大、辊缝越小，金属材料所能承受的变形量就越大。

最后，轧制工艺的要求也是确定临界变形量的重要因素。

不同的轧制工艺对临界变形量的要求也不同，有些工艺要求较小的变形量以获得更好的表面质量，而有些工艺则要求较大的变形量以改善材料的力学性能。

在实际生产中，确定轧制临界变形量是一个复杂而繁琐的过程。

通常需要通过试验和实际生产经验来确定。

试验可以通过在实验室中进行小尺寸的轧制试验，通过观察材料的塑性变形和力学性能等指标来确定临界变形量。

实际生产经验是指在长期生产过程中，通过观察和记录各种参数和指标的变化，总结出一些规律和经验，以指导生产过程中的轧制临界变形量的确定。

轧制临界变形量对于轧制工艺的优化和轧制产品的质量控制具有重要意义。

通过合理确定临界变形量，可以控制轧制过程中金属材料的塑性变形，避免材料发生过度塑性变形而导致的结构破坏和性能下降。

同时，临界变形量的确定还可以优化轧制工艺，提高轧制效率和产品质量，减少生产成本。

轧制临界变形量是轧制过程中的一个重要参数，它的确定对于轧制工艺的优化和轧制产品的质量控制具有重要意义。