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试论汽车模具激光淬火技术的应用及发展作者：曹小彦董旭超来源：《名城绘》2018年第07期摘要：汽车模具的使用寿命会直接影响到汽车的生产效率、产品质量及生产成本。
因此，为了延长汽车模具的使用寿命，必须采取合理的热处理工艺提高它的综合使用性能。
常规的整体淬火已不能满足对汽车模具的使用要求，如若对于大中型汽车模具的表面仍然采用手工火焰淬火处理，淬火后的汽车模具表面硬度不均，易造成积瘤，冲压件表面出现拉伤缺陷。
而激光淬火技术不仅能提高汽车模具表面的耐磨性及硬度，而且能保持基体原有的强韧性，给模具表面强化提供了一种新的技术途径。
基于此，本文就汽车模具激光淬火技术的应用及发展展开了分析。
关键词：汽车模具；激光淬火技术；应用；发展1、传统汽车模具表面处理技术特点为了提高模具表面的硬度及耐磨性，人们常常采用淬火的方式对其表面进行热处理加工。
传统常规的表面处理技术通常是对需要进行硬化处理的模具表面直接进行火焰加热。
在加热一定时间，使模具表面达到预定温度时，在进行急剧冷却实现表面的硬化处理。
这种处理技术在加工大中型模具，且对模具表面的淬火质量要求不是很高时，具有效率高、成本低等优势。
但是，在对小型高质量的模具进行表面淬火时，就会产生很多问题。
由于火焰淬火的一致性较差，对火焰的大小、淬火时间、淬火距离的控制等要求很高。
而一旦其中某一参数出现偏差，就会造成淬火表面受热不均，晶体组织转变不一致，形成内应力。
而模具表面在内应力的作用下，会产生变形、裂痕及凹陷等瑕疵。
最终使模具表面的淬火质量达不到要求，影响其使用寿命。
2、汽车模具激光淬火技术的应用优点2.1自冷淬火激光淬火技术可以实现自身的自冷淬火，而且淬火的变形是相对较小的。
激光束的面积是比较窄的，并且激光束的能力是相对集中均匀的。
由于具有这两个特点，就会在淬火的过程中不易轻易影响到相邻区域的金属层的热量。
采用激光淬火技术可以实现在极短的时间内进行加热和冷却，这样就不需要额外的淬火介质来进行催化这项工作。
汽车零件小直径内孔感应淬火技术研究马廷涛;吴宁;孙超;姜波【摘要】传统内孔感应淬火的感应器多采用内置线圈加导磁体的结构,但这种感应器不适用于小直径内孔(Φ≤20 mm)的感应淬火.为研发汽车零件小直径内孔感应淬火技术,试验和对比了5种典型结构感应器的感应加热效果,开发出装卡方便、感应器结构简单、加热效率较高的内孔淬火工艺,并结合数值模拟技术对感应器结构进行了优化.结果表明,扁截面+导磁体的U型感应器对内孔的加热效果最好.与未加导磁体的U型感应器相比,内孔表面感应电流密度提高约40％;与圆截面U型感应器相比,内孔表面感应电流密度提高约90％;与半圆截面简单回路感应器和三匝螺线管型感应器相比,内孔表面的感应电流密度提高两个数量级以上.【期刊名称】《汽车工艺与材料》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】4页(P13-16)【关键词】小直径内孔;感应淬火;数值模拟;感应器【作者】马廷涛;吴宁;孙超;姜波【作者单位】中国第一汽车股份有限公司技术中心,长春130011;中国第一汽车股份有限公司技术中心,长春130011;中国第一汽车股份有限公司技术中心,长春130011;中国第一汽车股份有限公司技术中心,长春130011【正文语种】中文【中图分类】TG156感应淬火是利用交变磁场在工件表面产生的感应电流（涡流）将工件的局部或全部加热至淬火温度，并迅速冷却，以得到表面淬硬层的一种热处理方法[1]。
感应淬火具有加热速度快、工件变形小、自动化程度高和节能环保等诸多优点，在汽车制造领域得到越来越广泛的应用[2]。
某汽车变速器连接叉通过销轴与执行机构连接，根据连接叉的使用工况和服役条件，要求对两个Φ14mm销孔进行感应淬火，以提高其耐磨性。
传统内孔感应加热多采用内置线圈+导磁体的结构[3]，但该销孔的孔内空间较小，感应淬火难度较高，主要体现在以下几方面。
a.内孔直径只有14mm，导线布置十分困难；感应器回路过短，负载非常小，感应淬火设备调谐困难，输出功率低。
感应熔覆技术研究现状及发展感应熔覆技术是一种先进的表面处理技术，能够改善材料表面性能，提高材料的耐磨性、耐腐蚀性和高温性能，同时还能修复零件表面缺陷。
随着现代制造业对材料性能要求的不断提高，感应熔覆技术作为一种有效的表面处理方法，受到了越来越多研究者的关注。
本文将就感应熔覆技术的研究现状及其未来发展进行探讨。
目前，感应熔覆技术已被广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶建造、石油化工等领域。
其主要优点包括加工效率高、变形小、能耗低等。
感应熔覆技术通过感应加热，使粉末材料在基体表面熔化并与基体材料扩散，形成均匀的熔覆层，从而提高了材料表面的性能。
感应熔覆技术还能够实现对不同材料之间的熔覆，实现复合材料的表面改性，更进一步提高材料的性能。
在感应熔覆技术的研究方面，目前国内外的研究者主要集中在以下几个方面：感应熔覆技术的基础研究。
这包括对熔覆过程中温度场、热应力、组织结构等影响因素的研究，以及对感应熔覆设备的改进和优化。
目前，在熔覆过程中的热传导、熔池流动等方面仍存在许多未解决的问题，需要通过理论模拟和实验研究来加以解决。
感应熔覆技术在复合材料研究中的应用。
复合材料是一种性能优异的新型材料，而感应熔覆技术能够实现对复合材料表面的改性，从而提高其性能。
感应熔覆技术在复合材料方面的应用前景广阔，研究者们正在致力于开发出更加高效、环保的复合材料表面处理方法。
感应熔覆技术在材料修复方面的研究也备受关注。
材料在使用过程中会受到各种因素的损伤，而感应熔覆技术则提供了一种快速、经济的材料修复方法。
研究者们正在探索不同类型材料的修复适用性，以及修复后材料性能的变化规律。
未来，感应熔覆技术仍将朝着更高效、更节能、更环保的方向发展。
一方面，研究者们将致力于优化感应熔覆设备，提高其加工效率和能源利用率。
还将加大对新材料、新工艺的研究力度，以实现对更广泛材料的适用，并且更加完善地实现材料修复和复合材料的表面改性。
还将加强对感应熔覆过程中的热传导、熔池动力学等基础问题的研究，以提高感应熔覆技术的理论水平和实际应用效果。
一、前言时光荏苒，转眼间一年又即将过去。
在这一年里，我国感应淬火行业在政策扶持、技术创新和市场需求的推动下，取得了显著的成果。
在此，我对本年度的工作进行总结，以便更好地为下一年的工作提供借鉴。
二、工作回顾1. 技术创新（1）成功研发新型感应淬火设备，提高了设备性能，降低了能耗。
（2）优化感应淬火工艺，提高了工件质量，降低了生产成本。
（3）加强感应淬火设备的维护与保养，确保设备稳定运行。
2. 市场拓展（1）积极参加国内外行业展会，提升企业知名度。
（2）加强与上下游企业的合作，拓宽市场渠道。
（3）积极开拓海外市场，提高国际竞争力。
3. 人才培养（1）开展内部培训，提高员工专业技能。
（2）引进高端人才，优化人才结构。
（3）关注员工职业发展，提高员工满意度。
4. 质量管理（1）严格执行质量管理体系，确保产品质量。
（2）加强过程控制，降低不良品率。
（3）持续改进，提高客户满意度。
三、存在问题1. 技术创新力度不足，与国外先进水平仍存在差距。
2. 市场竞争激烈，企业盈利能力有待提高。
3. 人才流失现象较为严重，需要加强人才队伍建设。
4. 质量管理仍存在薄弱环节，需要持续改进。
四、改进措施1. 加大研发投入，引进国外先进技术，提高企业核心竞争力。
2. 优化市场布局，提高市场占有率，提升企业盈利能力。
3. 加强人才引进与培养，建立健全人才激励机制，降低人才流失率。
4. 完善质量管理体系，加强过程控制，提高产品质量。
五、展望未来在新的一年里，我们将继续努力，以技术创新为动力，以市场需求为导向，以人才培养为保障，以质量管理为基础，为实现感应淬火行业的持续发展而努力奋斗。
最后，感谢领导和同事们在过去一年里的关心与支持，让我们携手共进，共创美好未来！。
《汽车材料》教案任课教师：课程名称：课程代码：上课班级：专业：总学时：周学时：学期：202 ～202 学年第学期汽车材料教案教学活动过程一、组织教学二、复习前课知识1、表面淬火方法的目的；2、火焰加热表面淬火的特点和应用。
三、导入新课在实际生产过程中，火焰加热表面淬火不好控制，处理质量受操作人员影响较大。
那还有没有其它的方式进行表面淬火处理呢？导出：可以通过感应加热表面淬火的方式实现；四、新授课第二节感应加热表面淬火1、概述（1）感应加热表面淬火原理感应加热表面淬火是利用感应电流通过零件所产生的热效应，使零件表面很快加热到淬火温度，然后迅速冷却的热处理方法。
加热原理同家用电磁炉一样，是目前应用最广泛的一种表面淬火。
（2）淬硬层深度感应电流频率越高，电流透入深度越小，工件加热层越薄，淬硬层越浅。
因此，感应加热进入工件表层的深度主要取决于电流频率。
点名，记考勤（1min）教师提问引导学生回答（2 min ）让学生相互讨论或查阅资料，找两名同学简要回答（2min ）3、感应淬火零件加工成型工艺路线教师提问引导学生回答（3 min ）本课小结：1、了解钢感应加热表面淬火的原理和特点；2、掌握感应加热表面淬火的分类及应用；3、掌握感应加热表面淬火的典型应用工艺。
教师指导，学生总结（1 min ）课后实践（推荐学习、作业）1、填空题练习；2、选择题练习。
（1 min ）课后反思：学生们对加热和冷却会改变材料的组织和性能了解较少，不知道绝大多数零部件都要经过热处理才能应用到设备，不知道热处理是提升材料性能最为重要的加工工艺。
因此有必要在进行开课之初，就介绍一些经过热处理后性能完全改变的典型应用案例，使学生们充分认识到热处理对汽车制造的重要性。
扭力轴花键感应淬火与渗碳淬火的工艺实践分析感应淬火与渗碳淬火同属表面硬化工艺，早在50年代，兵器部541工厂研究院坦克扭力轴即指出“感应淬火的成本为渗碳淬火的1/3，其后又提出：高频电流淬火工艺具有加热时间短、零件氧化皮少、变形小、工作环境洁净、可以在线生产等一系列优点。
”然而，时至今日，渗碳淬火工艺在中小模数齿轮等领域，仍广泛应用于生产。
其原由是渗碳零件表面碳浓度高，耐磨性更优、工夹具简单和中、小零件批量装炉方便等多种因素。
感应淬火需要专用的感应器，工装、管理费用等相对高些，一汽研究所下属公司曾对连杆大头内孔渗碳与感应淬火的单件总成本作精细的对比，渗碳件材料加39道工序的加工费为14.73分，而感应淬火件28道工序相对费用为12.73分。
单件成本相差2分。
感应淬火对复杂形状的工件仿轮廓淬火具有难度，小内孔、不通孔的底面、卡盘爪的阶梯面、活塞的沟槽、曲面件等部位，不如渗碳工艺简便，因此，在选择表面硬化工艺时，应从工装、材料、工序数、产品寿命等作具体分析再确定，不能仅从节能一点来选取。
渗碳与感应淬火在工艺与装备研发上，近年来均有很大的进展。
感应淬火工艺具有优势的项目可列举如下：1.深层渗碳方面齿轮的渗碳层深与其模数有关，常选用的层深为（0.15～0.20）m。
对中、小模数齿轮，此值在0.2～1.0mm，一般渗碳工艺即可达到，但对大模数齿轮，如m=80的齿轮（见图1）和m=63齿条等，其层深要求常≥4mm，如采用渗碳，则必须深层渗碳，仅渗碳周期即不低于100h，更不论齿条长度几十米对设备装炉的要求了，而感应淬火是单齿扫描淬火，从电源容量与升降机构方面考虑，要简单得多。
国外另一实例是冶金设备的内孔，用感应淬火代深层渗碳。
2.畸变小方面渗碳齿轮由于是整体加热，时间长、温度高，所以淬火后畸变大，有些齿轮则需压模淬火才解决问题，因此，它的周期长、耗电大、成本高，感应淬火相对有利，国内已有企业成功地将渗碳内齿圈改为感应淬火用于生产的实例。
汽车传动轴凸缘的感应淬火工艺研究传动轴是汽车的重要零件，它在工作过程中要承受巨大的摩擦力，传动轴结构设置凸缘，一方面是考虑利用凸缘加强传动轴的强度，另一方面凸缘轴可以产生振动，利用凸缘位置和大小，可以平衡活塞的振动。
为此，我们对其进行感应淬火以提高它的硬度、耐磨性和使用寿命。
本文所涉及的一种汽车凸缘零件属空心轴类，壁厚为10mm，同时硬化区域内有楞，应该说在感应淬火区域内很忌讳有孔、楞、沟、槽等结构存在，这些结构经常是淬火裂纹的根源。
但由于零件的功能需要，这些结构又必须存在，导致其淬火工艺难度加大。
为避免尖角效应产生的过热和淬火裂纹的产生，我们从感应器结构及淬火工艺上进行了设计并对其淬火工艺进行了研究。
臭氧关节腔注射：患者取仰卧位，患侧膝关节常规皮肤消毒，铺无菌巾。
以髌骨外上缘为进针点，1%利多卡因浸润麻醉，用7号针穿刺入关节腔内，若积液较多则先抽出积液，然后注入30 μg/mL的臭氧20 mL，每周注射1次，连续注射3次。
图1为一种汽车凸缘轴结构示意，图中所示区域要求进行感应淬火，且凸缘及端面的淬硬层要求连续。
一般情况下，零件局部表面淬火后的残余应力分布规律为：淬硬区为压应力，而过渡区将由残余压应力转为拉应力，经自回火或回火后，残余应力可降低l～2倍。
因此可见，在局部表面淬火时，决不可使硬化层终止在轴的危险断面或有应力集中的地方。
例如轴颈圆角处是应力集中的地方，如果硬化层在此处终止，则过渡区的张应力与应力集中叠加，易造成零件的早期疲劳损坏。
图2a所示硬化层不合理分布，如改为图2 b的正确分布形式，轴肩的危险断面不仅因表面硬化而得到强化，还因残余压应力而减小应力集中系数，因而可使疲劳强度得到大幅度提高。
图1 汽车凸缘轴结构示意1. 一种汽车凸缘零件技术要求该凸缘零件的材料是40Cr，预备热处理为调质，硬度260～300HBW；硬化层深为1.0～2.0mm；硬度为50～55HRC；金相组织为7～8级马氏体；高频感应淬火区（图1中虚框线内）硬化层深1.0～2.0mm，为避免花键淬火裂纹，端面径向硬化区域4～5mm （图1中A端面）。
感应热处理1.2感应加热原理将工件放入感应器(线圈)内,当感应器中通入一定频率的交变电流时,周围即产生交变磁场。
交变磁场的电磁感应作用使工件内产生封闭的感应电流──涡流。
感应电流在工件截面上的分布很不均匀,工件表层电流密度很高,向内逐渐减小, 这种现象称为集肤效应。
工件表层高密度电流的电能转变为热能,使表层的温度升高,即实现表面加热。
电流频率越高,工件表层与内部的电流密度差则越大,加热层越薄。
在加热层温度超过钢的临界点温度后迅速冷却,即可实现表面淬火。
a)高频淬火:频率在100~500kHz之间,常用250kHz,表面淬硬层较浅(一般为1~1.5mm),常用于较小零件的表面淬火。
b)中频淬火:频率在0.5~10kHZ之间,常用2.5kHz及8kHz,用于较大零件的表面淬火(一般淬硬层深2~8mm)及穿透加热。
c)工频淬火:电流频率为50Hz称为,用于大型工件的表面淬火及穿透加热。
1.3特点:1)加热速度快,转变温度升高,转变温度范围扩大,转变所需时间缩短;2)可在工件表层得到极细的“隐晶马氏体”组织,使表层具有比普通淬火稍高的硬度(高2~3HRC)和较低的脆性,并具有较高的疲劳强度3)工件不易氧化和脱碳,变形小。
4)淬硬层深度易控制,淬火操作容易实现机械化和自动化。
1.4 常见设备:多功能淬火机床;全自动CVJ/TJ淬火机床;机器人2.感应热处理应用举例感应加热广泛用于齿轮、轴、曲轴、凸轮、轧辊等工件的表面淬火,目的是提高这些工件的耐磨性和抗疲劳破断的能力。
应用一:双频感应淬火技术利用双频感应电流对汽车齿轮进行感应加热,高低频率电流分别加热齿部基圆以上和齿部基圆以下,淬火后可以得到仿形效果非常理想的硬化层分布,热处理变形非常小。
应用二:齿条接触式感应淬火技术将齿条作为感应器导电线路的一部分,并充分利用邻近效应的作用,使绝大部分的交变电流汇聚于齿部,其优点是加热速度快,生产效率高,耗能低,感应热处理质量稳定。
国际篇-感应淬火技术在汽车制造业的发展现代汽车生产是高效率、环保型、大规模的流水生产。
感应热处理技术由于具有优质、高效、节能、环保等诸多优点，符合现代汽车生产需要，得到了广泛的应用，技术水平迅速提升。
国际先进的感应淬火技术1、电源国外IGBT、MOSFET和SIT全固态晶体管电源技术逐步成熟，并已商品化、系列化，目前有1200kW、50kHz；50~100kHz、30~600kW；100kW、80kHz；低频段有取代晶闸管电源趋势；MOSFET多采用并联振荡电路，SIT多采用串联谐振电路，功率高达1000 kW、频率200kHz和400kW、400kHz。
它们都是电子管式高频电源的理想替代产品。
当输出功率与电子管电源相同时，节电35%～40%，节省安装面积50%，节约冷却水40%～50%。
随着科技的进步，在高频感应淬火领域，MOSFET有望取代SIT。
2、淬火机床感应淬火机床更加趋向自动化，CNC控制逐渐增多，自动分检零件与自动识别进机零件功能的机床增多。
（1）通用淬火机床通用淬火机床朝柔性化方向发展，一台淬火机床可以对不同性能要求的不同零件感应加热淬火。
德国研制的一种曲轴淬火机床，法兰件感应淬火柔性加工系统略加调整能处理不同尺寸的相似工件；对于轴类零件在一定直径范围内（如30mm）与长度300～800 mm范围内，对于相似淬火要求的轴类零件，淬火机能自动编制14种程序，自动识别进机零件；Robotron.Eiotherm最近推出了双主轴立式淬火机，在一个紧凑的工艺单元内进行工件的淬火与回火，能处理轮轴、三槽套及其他万向节件，转换工件只需2～5min，用计算机编程，根据工件号在2 min内就可调出有关工艺数据；一汽引进的GH公司数控淬火设备通用性强、自动化程度，在复杂零件上可实现多段变功变速，编程容易、操作方便。
图1是GH公司的数控淬火机床。
（2）专用淬火机床专用淬火机床更加专用化，采用机械手上下零件，加热、淬火、回火、校直、检查完全自动进行。
先进的计算机控制技术可以监控并屏幕显示淬火过程和工艺参数，跟踪全部操作过程，如发现故障或工艺参数偏离给定值，便自动修正或自动列出不合格零件，使控制系统暂停工作并报警，同时屏幕上显示故障性质和所要修正的动作。
更先进的控制系统还适应材料化学成分的波动，并自动调整比功率或加热时间，以保证感应淬火零件的质量。
例如日本高周波热炼株式会社川崎工厂的卧式半轴淬火机床，上尾厂可同时淬三根半轴，群马厂可同时淬两根半轴，机床实际上是感应热处理生产线，全过程除校直、荧光探伤检查需一名工人外，其余全部自动进行。
（3）机器人的应用日本高周波热炼株式会社制造的一台立式通用淬火机床上配置一台机器人，机器人将一个二匝的感应器进行依次平面扫描，使一块塑料板变色，虽然使用电源功率只3 kW，但也可以看出机器人在感应热处理中的应用趋势。
（4）机电一体化将电源、淬火机床、冷却系统组成成套装置，具有占地面积小、生产效率高、一次安装调试容易等优点。
国外最近问世的曲轴固定加热淬火装置占地面积仅为组合式成套装置的1/4。
3、淬火工艺（1）静止式曲轴感应淬火采用静止式曲轴感应淬火新技术的最初的两台装置在福特公司V6和V8曲轴淬火和回火工艺中得以应用，表现出了良好的市场前景。
其特点是：加热时间短，一般仅为1.5～4s，传统工艺是7～12s；电效率高、成本低；感应器与工件之间允许有较大间隙，调整方便；操作简单、重复性好、易于维护；占地面积小，仅为原来的20%左右。
（2）低淬透性钢齿轮淬火现在俄罗斯许多汽车工厂广泛采用低淬透性钢进行整体感应加热表面淬火，已大量应用于汽车、拖拉机后桥齿轮、挖掘机齿轮、传动十字轴、火车车厢用滚动轴承、汽车板簧、铁路螺旋弹簧等，取得了较大的经济效益。
（3）双频感应加热淬火国外双频淬火主要用于齿轮。
20世纪90年代，美国用10kHz中频和150kHz高频电源，先让齿轮在中频感应器中加热，然后迅速降到高频感应器中加热，最后落入油中淬火。
进入21世纪，此工艺又有新进展，如GH公司采用电力电子开关转换频率，使齿轮的齿顶和齿跟的加热更加均匀，更好地保证了齿轮的淬火质量。
介绍近10年日本轧钢技术的发展一、轧钢技术的最近进展和今后展望日本最近10年轧钢生产虽受钢产量起伏的影响而波动，但技术仍在不断进步。
随着计算机的小型化、高速化和有限元法(FEM)的登场，材料三次元的解析得以应用，对以板材为首的各种钢材的加工压力、荷重、扭矩和金属流动等均可计算出。
变形阻抗作为高精度计算荷重和扭矩的物性值，现已进入数据收集和模式化阶段，热变形阻抗已在细晶粒钢开发中广为应用，冷变形阻抗也在高强度钢的开发方面实用化。
现结合由“大生产大消费时代”向资源循环型社会的转变，今后轧钢技术发展的主要方向如下：(1)从主要变形向大幅提高材料性能、且以最小能耗生产易再循环利用产品的新加工技术转变，如复合加工、多轴加工、超精密加工、工具自由化加工等和材质控制技术。
(2)研究开发方面，由利用模拟技术使试验时间和费用大幅下降的追求型向重视手工装置和发挥人才作用的方式转变。
(3)基础技术应重视工具特性的飞跃改进和与环境和谐技术的开发。
二、轧钢基础技术的开发1．变形的理论解析轧钢方面的理论数值解析已在各种钢材生产上应用。
如对产品尺寸精度和形状的预测，对被轧材的材料流动、荷重、形变、温度分布等的解析，对轧钢变形和对产品影响的说明，产品材质、组织、残留应力等的预测以及轧制条件的最佳化和轧钢设备的合理设计等方面的应用。
由于三次元FEM应用的快速发展，日本在轧钢技术理论方面已居世界领先地位。
上世纪80年代后期，在轧板解析方面以三次元FEM为主，结合轧辊弹性变形解析，可测出钢板宽边变形的详细情况后加以控制，对板材控制的高度化和轧机设备的高效设计作出了多方贡献，迄今已经基本实用化。
对串列轧机、非对称轧制也在试用中。
在钢板变形解析中，还建议采用计算时间短、更易理解的模拟三次元解析法。
在热轧方面，材质、预测控制均十分重要，最近正在开发利用三次元FEM对其的轧制加工进行的解析模式，拟在超微细粒钢的开发中应用。
影响轧钢产品质量和操作效率的表面缺陷很早即受到人们的重视。
为了从理论上查明原因，从根本上解决问题，日本钢铁联盟成立了“缺陷变形系统开发研究会”。
同时学习铝板轧制中利用三次元刚塑性FEM和结晶塑性模式结合的聚合组织预测模拟技术，用于在开发钢铁材料同时保证形状和质量的理论模式。
为适应对棒、线材尺寸的高精密化、形状易变、低成本和高质量化的要求，已开发出三辊轧制、2Hi精密轧机和四辊轧机等多变数控制理论。
三次元刚塑性FEM亦用于棒、线材的孔型设计，并保证了产品的高精度。
控制材质的棒、线材轧制技术正在研发之中，通过增设缓冷、快冷装置以使工序简化。
FEM还用于结晶粒径的预测，有利于确定最佳生产条件。
对于H型钢轧制的三次元刚塑性FEM在推广应用，关于万能轧机应用三次元刚塑性FEM预测材料流动和应力分布的研究亦在进行中。
在H型钢的三次元刚塑性FEM解析时，对轧辊和被轧材的接触区、V形轧辊无驱动等均应作为解析时的注意事项，还应考虑被轧材的内部温度分布对材料流动的影响。
今后随着建筑物的大型化和提高抗震性的要求，H型钢的控轧、控冷技术将被广泛采用。
穿孔轧制由于对钢坯中心部的穿孔效果所产生的破坏现象及芯棒和轧辊间的复杂变形致解析不易，加上完全三次元FEM时的要素分割和计算时间尚有问题，因此多使用一般化平面形变的近似三次元解析法。
比穿孔效果更重要的是芯棒前端使坯开裂时将产生管内部缺陷，为抑制开裂应选定合适的轧制条件，即应从轧辊的倾角到交叉角、钢坯加热温度、穿孔速度等综合考虑。
总之，近年来由于个人计算机性能的提高，加上各种轧钢模拟器和解析软件的普及，均推动了日本轧钢技术发展。
2．塑性加工时的摩擦学进展(1)冷轧中的超高速轧制。
进入上世纪90年代，为生产0．2mm以下罐头包装用薄板，开发成功2800m／min 超高速轧制法，并开发成功高润滑油、高耐磨工作辊和防止轴承烧坏等配套技术，更重要的是防止烧损的摩擦学理论。
(2)塑性产品表面的超镜面加工。
材料表面凹处停留的润滑油，当产生和周边部面压大致相同的静水压时，通过中等速度的相对滑动，凹处的润滑油将向周边的接触面流出，这将使全部接触面处于微型塑性流体润滑状态。
此时的摩擦系数远比一般工具和材料间同等厚度油膜下的摩擦系数低。
不锈钢板的镜面冷轧便利用此原理大幅度提高了生产效率。
(3)减轻环境负荷的润滑剂。
主要有对地球无害的、不需洗净的、用量很少的和无润滑的等4种。
冷锻加工用反应油系和高粘度油系润滑剂及乳胶系水系润滑剂均不加重环境负担。
板成形加工用润滑剂采取了硫系添加剂、磷系添加剂、有机金属化合物和固体润滑剂后也达到了对地球环境无害。
目前还在开发陶瓷模具和镀膜模具，以实现无润滑加工。
三、钢板轧制技术的进步1．轧钢设备(1)热连轧。
突出的是在1996年实现的无头轧制技术，它可使产品全长的质量均匀稳定，现已用于1mm厚度薄板的稳定生产。
它由轧机追尾控制技术、头尾焊接技术、高精度成品轧制技术、高速卷取技术等组成。
关键的头尾焊接技术目前采取了感应加热焊接和激光焊接。
2000年投产的对精轧第4～6机架采取小径单辊驱动的热连轧机，在大压下的同时实施出口穿水快冷工艺，使抗拉强度、屈服应力提高的同时，抗疲劳性、加工性、焊接性亦具佳的铁素体粒径2～5μm的微细组织的热轧钢板问世。
其它新技术还有轧辊在线研磨机，可提高产品尺寸精度和延长轧辊使用时间；轧机稳定器可减少板坯进入轧机时引起的振动，有利于薄尺寸产品的稳定生产；还有板坯定宽压力机可使板卷两端的切头减少，并有利于连铸机增产，从1986年开始用于热连轧，2004年已有8台生产。
(2)冷轧。
为保证板厚、板形和成材率等产品质量和生产效率的不断提高而开发新技术，特别是镀锡用板的高速冷轧时确保边部和板形质量的技术较为出色。
即在1995年，由于备用轧辊的辊座化和AC电机使速度可控性提高等因素，实现了镀锡用板的2800m／min高速轧制，在长度方向的尺寸精度除加减速部分＜2％外，其余均＜1．0％，边部的缺陷亦得到相应控制和减少，轧辊磨耗明显下降。
2000年日本首台和酸洗连结的冷连轧机投产。
它的工作辊比同类轧机小，但除鳞效果好，尺寸精度等亦好，可生产0．8mm×1600mm产品。
此外，在特殊钢和≤0．1mm极薄产品的生产方面，还采用了小工作辊的多辊冷轧机。
2．加热、冷却技术为提高钢材质量和生产效率，保持生产稳定和设备小型化及节能，各工艺均开发成功不少新的加热和冷却技术。
(1)加热技术。
首先是在板坯加热炉和冷轧板连续退火炉上，节能型自身蓄热式燃烧器开发成功并得到了广泛应用。
