轧制时金属的横变形

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1、1.拟定轧制工艺时要确定宽展。2.宽展在生产实际中影响产品质量。课程引入课程引入：9 轧制时金属的横变形轧制时金属的横变形宽展宽展 9.1 宽展与研究宽展的意义 一、一、宽展的概念 通常把轧制前、后轧件横向尺寸的绝对差值，称为绝对宽展，简称为宽展。二、研究宽展的意义二、研究宽展的意义 1 根据给定的坯料尺寸和压下量，来确定轧制 后产品的尺寸，或已知轧制后轧件的尺寸和压 下量，要求定出所需坯料的尺寸。2 宽展在实际生产中和孔型设计时得到了广泛的 应用。在孔型设计中，必须正确计算出宽展量。否则，孔型不是欠充满就是过充满。图9-1 圆钢轧制时可能出现的三种情况 1-正常；2-充不满；3-过充满根据金

2、属沿横向流动的自由程度，宽展可分为：自由宽展，限制宽展和强迫宽展。9.2 宽展的种类和组成 2 限制宽展 一、宽展的种类 1 自由宽展 3 强迫宽展 图9-2 自由宽展 图9-3 限制宽展 图9-4 在斜配孔型内的宽展 图9-5 强迫宽展 a-钢轨底层的强迫宽展；b-切展孔型的强迫宽展二二 宽展的组成宽展的组成 1 宽展沿横断面高度上的分布 第三部分鼓形宽展 单鼓形宽展由三部份组成 第一部分滑动宽展 第二部分翻平宽展 图9-6 宽展沿轧件断面高度的分布 图9-7 各种宽展与值的关系2 宽展沿轧件宽度上的分布 第一种假说认为，宽展沿轧件宽度是均匀分布的 第二种假说认为，变形区可以分为四个区域，两

3、边的区域为宽展区，中间为前后两个延伸区，如图9-9所示 图9-8 宽展沿宽度均匀分布的假说 图9-9 变形区分区图示9.3 影响宽展的因素 实验表明，随压下量增加，宽展量也增加如图910所示。二 轧辊直径的影响 一 压下量的影响 如图9-12的实验曲线表明，随轧辊直径增大，宽展量增大。图9-10 宽展与压下量之间的关系（a）当h、H、h为常数、低碳钢在=900、v=1.1m/s时，b与h/H的关系；（b）当H、h为常数，条件同（a）时b与h/H的关系图9-11 宽展系数与轧辊直径的关系 图9-12 轧辊直径对宽展的影响三三 轧件宽度的影响轧件宽度的影响 实验证明，轧件宽度小于某一定值时，随轧件

4、宽度的增加宽展增加；超过此一定宽度之后，随轧件宽度的继续增加而宽展减小，且以后不再对宽展发生影响，如图9-13所示。当轧制薄板时，轧件很宽，而此时的宽展很小，可忽略不计 图9-13 变形体宽度不同时，宽展区与延伸区的变化图示四四 摩擦系数的影响摩擦系数的影响 实验证明当其它条件相同时，随摩擦系数增加，宽展增加 图916中的实验曲线也表示了摩擦系数对宽展的影响。图中的实线表示光洁辊面的情况，虚线表示粗糙辊面的情况。图9-15 变形区塑性流动阻力示意图 图9-16 宽展与压下量，辊面状况的关系 实线-光面辊；虚线-粗糙表面轧辊钢轧辊的摩擦系数比铸铁轧辊要大。因而在钢轧辊上进行轧制时的宽展比在铸铁辊

5、上轧制时的要大。轧制温度的影响。轧辊材质的影响 图917表示了轧制温度对宽展影响的实验资料。由图可以看出，金属表面的氧化铁皮对宽展有很大影响 轧制速度的影响 在某一压下量下轧制速度与宽展的关系曲线，如图918所示。从图中可以看出，在所有压下量条件下，轧制速度由1m/s到2m/s，宽展量有最大值，当轧制速度大于3m/s时，曲线保持水平位置，即轧制速度提高，宽展保持恒定。金属化学成分的影响 合金钢的宽展比碳素钢的宽展大。(5)轧制道次的影响 实验证明，在总压下量相同的情况下，轧制道次越多，总的宽展量越小。(6)后张力对宽展的影响 实验证明，后张力对宽展有很大影响，而前张力对宽展影响很小。9.4 宽

6、展的计算公式 一、一、若兹公式 b=h 热轧低碳钢（10001150）热轧合金钢或高碳钢 在轧制普通碳素钢时，采用不同的孔型，的取值范围如表151所示。表9-1 宽展系数表二、巴赫契诺夫公二、巴赫契诺夫公 三、彼德诺夫齐别尔公式 一一 在孔型中轧制时，沿轧件宽度的压下量不均匀在孔型中轧制时，沿轧件宽度的压下量不均匀 9.5 孔型中轧制时横变形的特点孔型中轧制时横变形的特点如图9-22所示，当方坯进椭圆孔型时，压下量沿宽度上的分布是不均匀的，因而沿孔型宽度，轧件各部份金属的自然延伸也应该不均匀 二二 轧件与轧辊接触的非同时性轧件与轧辊接触的非同时性 变形区长度沿轧件宽度也是变化的。由图9-25可

7、清楚地看清这一点 9-22 孔型中轧制与简单轧制比较 图9-25 接触的非同时性三由子孔型可看成是凸、平、凹形的组合，因而四 在孔型中轧制时，除摩擦阻力外，还存在着孔型侧壁的侧向力的作用 例如，菱形孔型就如前述的凹形工具一样，而切入孔则如凸形工具。如图9-26所示，在菱形孔中，横向变形阻力为摩擦阻力与压力的水平分量之和 四 孔型中轧制时有速度差现象 如图9-27所示，在孔型中轧制时，由于轧辊工作直径不同，轧件各点的自然出辊速度应该不同 图9-26 孔型形状对宽展的影响 (a)菱形孔；(b)切入孔 图9-27 孔型中轧制时的速度差小结：1.掌握影响宽展的主要因素，并能运用到生实际中去。2.了解宽展的计算公式和孔型中轧制时横变的特点。