第五章 常见轧制钢材

轧制纵轧：轧辊轴线和轧制方向垂直横轧：轧辊轴线和轧制方向平行斜轧：轧辊轴线和轧制方向成角型钢:有一定断面形状的直条实心钢材型钢分类:简单断面型钢(方、扁、圆、六角等)复杂断面型钢(工、角、槽、重轨等)型钢命名:圆钢线材以直径mm数命名角钢1.等边：边长的cm数命名No.2~ No.25 2.不等边：长边/短边的cm数命名No.2.5/1.6~ No.25/16.5工字钢(No.8~ No.63)H型钢(No.5~ No.120)以腰高的cm数命名槽钢以槽底宽的cm数命名No.5~ No.40钢轨以每米单重命名Kg/m 轻轨<30 Kg/m 重轨>30 Kg/m 38、43、45、50、60 、70轧钢生产系统传统意义上：初轧机和各种成品轧机配套形成的组合现代意义上：连铸机组和各种成品轧机配套形成的组合钢锭种类脱氧:镇静钢半镇静钢沸腾钢形状:方锭、扁锭、矩形锭、圆锭、多边形锭浇注:上注法:简单，一次一锭表面不好下注法:耗材大，一次多锭表面好钢锭缺陷内部组织:表面坚壳带.晶粒细小、纯净、偏析小柱状晶区:晶粒较大、枝晶偏析等轴晶区:晶粒粗大、上部交杂多钢锭缺陷内部.偏析、缩孔(有4%体积收缩)、气泡、夹杂外部.裂纹、结疤、皮下气泡、缩孔和疏松钢锭的技术要求1.热锭>750℃2.冷锭、温锭< 750℃镇静钢短锭按80%浇注高换算重量，超高部分不计算初轧的生产工艺:加热锭运回转称量初轧剪切称量打印冷却检查入库初轧生产的特点1. 铸造组织，具有方向性(多种晶区)，化学成分不均匀(偏析严重)，加热时温度应力大(长时间保温，均匀成分)2. 最初时，L/D较大属高轧件(变形不渗透)，易形成鱼尾（表面变形）、双鼓形（高轧件）和拉裂防止：大直径轧辊，加大压下，适当翻钢3. 孔型共用、可逆轧制，电机直接驱动4. 低速咬入、低速抛出型钢生产特点1.用途广泛，品种繁多，生产方式多样化2.换辊频繁，轧辊备量大，后部工序复杂3轧机类别多，布置方式多4.断面复杂、变形不均，冷却不均匀易弯曲，不易连轧轧机按轧辊的名义直径命名线材轧机150~280 小型型钢轧机φ250~300 中型型钢轧机φ350~650 大型型钢轧机φ650以上轨梁轧机φ750~950(最大型钢轧机) 注:以最后一架轧机算轧机布置横列式、顺列式、棋盘式、半连续式、连续式五种形式横列式轧机布置一列式二列式一台或多台交流电机带几架2~3辊轧机，上下线穿梭轧制三列式优点：设备简单、占地小、造价低、品种灵活、无张力易生产缺点：刚度低、精度差、间隙时间长、温降大、不利于自动化二列和三列式可解决部分缺点，但温降仍然很大顺列式轧机布置一台电机带一个机架，每架只轧一道，不连轧优点：每架速度可调，各架互不干扰，机械化、自动化水平高缺点：温降仍然很大，机架数目多，投资大、建厂慢棋盘式轧机布置前几架顺列式布置，后几架两横列各架相混错开优点：占地面积小，布置紧凑适合中小型型钢生产缺点：靠斜辊道横移轧件，间隙时间长，温降大半连续式轧机布置一种粗轧连续，精轧横列式；另一种相反优点：结构紧凑，方便调整，间隙较短，温降小缺点：多根轧制，精度降低轧制速度受限连续式轧机布置轧机纵向紧密排列，每架只轧一道，秒流量相等优点：时间短、速度快、坯料大、成材率和产量高缺点：品种少、电机多、投入大、控制系统复杂轨梁生产生产方法一火成材优点：晶粒细小、致密、降低压缩比；表面、内部质量好；炉外精炼后[H][O]含量极低；可热装热送短流程使能耗降低二火成材优点：增加压缩比采用更大钢锭使内部质量好；钢坯表面微小缺陷可在线修复消除；可以提高轧制温度，相对降低能耗轧制一常规轧制直轧法斜轧法斜轧：减少孔型切槽深度，增大轧辊强度，有利于加大变形量，降低辊径差和重车量，对增大轨底侧压量、提高孔型使用寿命均有利。

轧钢工艺的七套与拉钢拉钢是一种常见的金属加工方法，用于将金属材料通过拉拽的方式改变其形状和尺寸。

轧钢工艺是将金属材料通过轧制的方式进行加工，以改变材料的形状和尺寸。

七套轧钢工艺是指钢铁生产中常用的七种轧钢方法。

这些工艺包括：1. 热轧工艺：是将钢坯加热至较高温度，然后通过轧制机械将其轧制成所需形状和尺寸的工艺。

2. 冷轧工艺：是在常温下对钢材进行轧制加工的工艺，可获得更高的尺寸精度和表面质量。

3. 热连轧工艺：是指利用多个连续轧制机构对热钢坯进行连续轧制的工艺，效率较高。

4. 弯辊轧制工艺：是利用曲轴式弯辊对钢材进行轧制的工艺，可实现较大变形量。

5. 精轧工艺：是指通过多次轧制和退火处理对钢材进行细化并提高尺寸精度的工艺。

6. 多道次反复轧制工艺：是指通过多次反复的轧制操作对钢材进行进一步加工和细化。

7. 带轧工艺：是指将带状金属材料通过特殊的轧制机械进行加工的工艺，常用于生产带钢和带材。

拉钢工艺一般包括以下几种方法：1. 拉伸：是将钢材或金属材料在一定温度和应力下，通过外力的作用逐渐加长而形成新的形状。

2. 拉拔：是将金属材料通过机械拉拽，将其直径变小并延长长度的加工方法。

3. 拉剪：是将金属材料通过机械拉拽并同时施加切割力，使其形成所需的形状和尺寸。

4. 拉弯：是将金属材料通过机械拉拽并施加弯曲力，使其形成所需的曲面形状。

5. 拉锻：是将金属材料在一定温度和应力下，通过拉伸和锻造的复合加工方式，使其形成所需形状和尺寸。

总的来说，轧钢工艺与拉钢是金属加工中常用的两种方法，用于改变金属材料的形状和尺寸。

其中，七套轧钢工艺是指钢铁生产中常见的七种轧钢方法，而拉钢工艺则包括拉伸、拉拔、拉剪、拉弯和拉锻等多种加工方法。

轧钢基础知识第一章：钢材品种及其生产系统1钢材有那些加工方法？在钢材工业生产中，绝大多数钢材是经过压力加工制成的。

所谓压力加工就是用不同的工具，对金属施加压力，使之产生塑性变形，制成一定形状的加工方法。

压力加工方法很多，除轧制外还有锻造、冲压、挤压、冷拔、热扩、爆炸成型等。

2什么叫轧钢？怎么分类？在旋转的轧辊间改变钢锭、钢坯形状的压力加工过程叫轧钢。

轧钢的目的与其它压力加工一样，一方面是为了得到需要的形状例如钢板、钢管、带钢、线材以及各种型钢等；另一方面是为了改善钢的内部质量，提高钢的力学性能。

轧钢方法按轧制温度不同可分为热轧和冷轧；按轧制时轧件与轧辊的相对运动关系不同可分为纵轧、横轧和斜轧；按轧制产品的成型特点还可分为一般轧制和特殊轧制。

周期轧制、旋压轧制、弯曲成型等都属于特殊轧制方法。

3什么叫热轧？什么叫冷轧？钢锭或钢坯在常温下很难变形，不易加工，一般情况下都需要加热到1100-1250C进行轧制，这种轧制工艺叫热轧。

大部分钢材热轧方法生产。

但是因为在高温下钢的表面生成氧化铁皮，使热轧钢材表面粗糙，尺寸波动大，所以要求表面光洁、尺寸精确、力学性能好的钢材，以热轧半成品或成品为原料再用冷轧方法生产。

在常温下的轧制一般理解为冷轧，然而，从金属学观点看，热轧与冷轧的界限应以金属的再结晶温度来区分，即低于再结晶温度的轧制为冷轧；高于再结晶温度的轧制为热轧。

钢的再结晶温度一般为450-600C。

4有那些轧钢生产系统？在钢铁联合企业中，为生产特定钢材和达到一定生产规模而建立起来的相互之间有一定联系的多套轧机的组合谓之轧钢生产系统。

按照轧制产品的种类，轧钢生产系统可分为型钢生产系统、钢管生产系统、钢板生产系统以及由它们组成的混合生产系统。

此外还有合金钢生产系统。

按照生产规模的大小，轧钢生产系统有年产100万吨以上的为大型生产系统10-100万吨之间的中型生产系统和年产10万吨以下的小型生产系统。

5型钢生产系统的特点是什么？生产各种型钢产品的轧钢生产系统叫型钢生产系统，一般型钢生产系统的年产量都不超过300万吨，但由于许多国家的型钢在热轧钢材总量中占有较大的比例（一般占30-35%，有的占50%），故这是常见的一种单一化的轧钢生产系统。

6 轧钢6.1轧钢概述在钢铁工业生产中，绝大多数钢材是经压力加工制成的。

所谓压力加工，就是用不同的工具，对金属施加压力，使之产生塑性变形，制成一定形状产品的加工方法。

压力加工方法很多，有轧制、锻造、冲压、挤压、冷拔、热扩和爆炸成型等，但通过轧制成材的约占90%。

轧钢生产是钢铁工业生产的最终环节，轧钢产品生产不仅要从产品外形尺寸和内部质量上满足用户的要求，而且要使前面工序提供的原料尽可能多地转化为合格钢材，减少重复加工和提高轧钢的成材率。

几种压力加工方法见如下示意图：6.1.1轧制钢材的品种当今世界轧制钢材的品种很多，一般可分为板、管、型、线、丝五大类，每一大类中又可分为若干品种。

以板、管、型三类钢材为例，各类中所含钢材品种的分法和表示方法分别简述如下：(1)钢板（带钢）板带的品种规格以其厚度（mm）X宽度（mm）表示。

板带的品种：1)按厚度可分为薄板和厚板。

依据待发布的国家标准，薄板的厚度范围为0.2~3mm，厚板的厚度范围为＞3mm~20mm。

依据原来的分类，薄板的厚度范围＜4mm，中板的厚度范围为4~25mm，厚板的厚度范围为26~60mm，特厚板的厚度范围＞61mm。

2)按生产方法可分为热轧板带和冷轧板带。

3)按表面特征可分为镀锌板、镀锡板、复合板、花纹板等。

4)按用途可分为锅炉板、造船板、装甲板、汽车板、屋面板、结构板和电工钢板（硅钢片）等。

钢板可切成一定长度的单张供应，也可成卷供应。

(2)钢管钢管的品种规格：圆形钢管以外径（mm）X壁厚（mm）表示，方形钢管以外边长（mm）X壁厚（mm）表示，矩形钢管以外边宽（mm）X外边高（mm）X壁厚（mm）表示。

1)按生产方法可分为轧制钢管和焊接钢管。

轧制无缝钢管又可进一步分为热轧管、冷轧管、冷拔管和挤压管。

焊接钢管又可进一步分为炉焊管、电阻焊管和电弧焊管；同时又可按焊缝分为直缝焊管和螺旋焊管。

2)按用途可分为管线用管、热工设备用管（如锅炉管）、机械结构用管（如轴承钢管）、石油与地质钻探用管（如石油钻探管、石油套管）、化学工业管（如石油裂化管）、特殊用途钢管（如不锈钢管、耐热钢管、耐酸钢管、注射器针管）。

6 轧钢6.1轧钢概述在钢铁工业生产中，绝大多数钢材是经压力加工制成的。

所谓压力加工，就是用不同的工具，对金属施加压力，使之产生塑性变形，制成一定形状产品的加工方法。

压力加工方法很多，有轧制、锻造、冲压、挤压、冷拔、热扩和爆炸成型等，但通过轧制成材的约占90%。

轧钢生产是钢铁工业生产的最终环节，轧钢产品生产不仅要从产品外形尺寸和内部质量上满足用户的要求，而且要使前面工序提供的原料尽可能多地转化为合格钢材，减少重复加工和提高轧钢的成材率。

几种压力加工方法见如下示意图：6.1.1轧制钢材的品种当今世界轧制钢材的品种很多，一般可分为板、管、型、线、丝五大类，每一大类中又可分为若干品种。

以板、管、型三类钢材为例，各类中所含钢材品种的分法和表示方法分别简述如下：(1)钢板（带钢）板带的品种规格以其厚度（mm）X宽度（mm）表示。

板带的品种：1)按厚度可分为薄板和厚板。

依据待发布的国家标准，薄板的厚度范围为0.2~3mm，厚板的厚度范围为＞3mm~20mm。

依据原来的分类，薄板的厚度范围＜4mm，中板的厚度范围为4~25mm，厚板的厚度范围为26~60mm，特厚板的厚度范围＞61mm。

2)按生产方法可分为热轧板带和冷轧板带。

3)按表面特征可分为镀锌板、镀锡板、复合板、花纹板等。

4)按用途可分为锅炉板、造船板、装甲板、汽车板、屋面板、结构板和电工钢板（硅钢片）等。

钢板可切成一定长度的单张供应，也可成卷供应。

(2)钢管钢管的品种规格：圆形钢管以外径（mm）X壁厚（mm）表示，方形钢管以外边长（mm）X壁厚（mm）表示，矩形钢管以外边宽（mm）X外边高（mm）X壁厚（mm）表示。

1)按生产方法可分为轧制钢管和焊接钢管。

轧制无缝钢管又可进一步分为热轧管、冷轧管、冷拔管和挤压管。

焊接钢管又可进一步分为炉焊管、电阻焊管和电弧焊管；同时又可按焊缝分为直缝焊管和螺旋焊管。

2)按用途可分为管线用管、热工设备用管（如锅炉管）、机械结构用管（如轴承钢管）、石油与地质钻探用管（如石油钻探管、石油套管）、化学工业管（如石油裂化管）、特殊用途钢管（如不锈钢管、耐热钢管、耐酸钢管、注射器针管）。

第五章机械零件轧制第一节机械零件轧制技术的特点、类型与产品748．什么是机械零件轧制技术?机械零件轧制技术是指用轧制工艺方法，成形机械零件或金属制品的技术。

与传统的冶金轧制工艺不同，机械零件轧制技术轧制出来的是形状不同的零件。

例如汽车变速箱中的阶梯轴，人造卫星上的鼻锥等；而传统轧制工艺一般轧制的是等截面材。

如型材、板材、管材等。

传统的机械零件生产方法是将这些材料，例如圆材锻造成阶梯轴，或者板料冲压成鼻锥。

所以机械零件轧制是冶金轧制技术的发展与深度加工。

机械零件轧制与普通轧制由于都属于连续辊压成形，故都属于轧制范畴。

但机械零件轧制与普通轧制无论在轧辊形状、机器的结构、成形方式上都有很大差别，故人们又把机械零件轧制称为特殊轧制，其轧机称为特殊轧机。

749．机械零件轧制的优点有哪些?传统的机械零件大多用普通轧制方法轧制出的型材作原料，经机械加工成零件的。

为了提高性能并节约材料，大多经锻造成形，然后再经切削、磨削等精加工方法成形最终形状的零件。

机械零件轧制与锻造成形零件都属于塑性成形。

但成形方式不同，锻造(模锻)为断续整体成形，机械零件轧制为连续局部塑性成形。

由于成形方式不同，两者相比，机械零件轧制具有以下一系列突出优点：(1)载荷大幅度下降。

由于将整体成形改变为局部成形，模具与工件的接触面积大幅度减小，故工作载荷随之大幅度下降，一般只有模锻的十几分之一到几十分之一。

结果是设备体积小很多，模具寿命高很多。

(2)生产效率显著提高。

由于将往复断续成形改变为回转连续成形，生产效率显著提高，一般高出3—10倍。

(3)生产环境显著改善。

由于锻造为整体断续打击成形，并且要经多个工步模腔成形零件，工人多在噪声大于100dB条件中工作，环境恶劣。

机械零件轧制是在局部连续滚压中成形零件，进出料都能自动完成，工人在噪声小于60dB条件中工作，与锻造相比生产环境显著改善。

(4)节约材料显著。

由于轧制的零件比锻造零件尺寸精度高，又没有模锻时的飞边等，材料利用率平均可以提高20％左右，节约材料显著。

热轧轧制规程课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解热轧轧制的基本概念、工艺流程和参数控制，掌握轧制规程的相关理论知识。

2. 使学生了解热轧轧制过程中常见的问题及解决办法，掌握调整轧制规程的方法。

3. 帮助学生掌握热轧钢材的力学性能、表面质量与轧制规程之间的关系。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识，分析实际生产中的热轧轧制问题，并提出合理的解决方案。

2. 提高学生制定和调整热轧轧制规程的能力，以便优化生产过程和提高产品质量。

3. 培养学生查阅资料、团队协作和沟通表达的能力。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对金属材料加工领域的兴趣，培养其探究精神和创新能力。

2. 培养学生严谨、务实的学习态度，使其具备良好的职业道德和敬业精神。

3. 强化学生的环保意识，使其在热轧轧制规程制定中充分考虑节能、减排等因素。

课程性质：本课程为金属材料与热处理专业的一门核心课程，具有较强的理论性和实践性。

学生特点：学生已具备一定的金属材料基础知识，具备初步的分析和解决问题的能力。

教学要求：结合实际生产案例，注重理论知识与实际操作的结合，提高学生的综合运用能力。

在教学过程中，关注学生的个体差异，充分调动学生的学习积极性，培养其自主学习、合作学习和探究学习的能力。

通过本课程的学习，使学生能够独立制定和调整热轧轧制规程，为今后从事相关工作奠定基础。

二、教学内容1. 热轧轧制基本概念：介绍热轧轧制的定义、分类及其在钢铁行业中的应用。

教材章节：第一章 绪论内容：热轧轧制原理、热轧与冷轧的区别、热轧钢材的分类及用途。

2. 热轧轧制工艺流程：讲解热轧轧制的主要工艺流程，分析各阶段的关键参数控制。

教材章节：第二章 热轧轧制工艺内容：加热、轧制、冷却、精整等工艺流程及其参数控制。

3. 热轧轧制规程制定：学习热轧轧制规程的制定方法，探讨轧制规程对钢材性能的影响。

教材章节：第三章 热轧轧制规程设计内容：轧制规程的制定原则、影响因素，以及轧制规程对钢材力学性能、表面质量的影响。