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熱軋鋼材的生產工藝
2023-09-11
熱軋(hot rolling)是一種金屬加工工藝 ,是相對於而言的 ,冷軋是在以下進行的 ,而熱軋就是在再結晶溫度以上進行的軋製 。簡單來說 ,一塊鋼坯在加熱後經過幾道軋製 ,再切邊 ,矯正成為 ,這種叫熱軋 。能顯著降低能耗 ,降低成本 。熱軋時金屬塑性高 ,變形抗力低 ,大大減少了金屬變形的能量消耗 。熱軋能改善金屬及合金的加工工藝性能 ,即將鑄造狀態的粗大晶粒破碎 ,顯著裂紋愈合 ,減少或消除鑄造缺陷 ,將鑄態組織轉變為變形組織 ,提高合金的加工性能 。
概念特點 :
熱軋是指在金屬再結晶溫度以上進行的軋製 。
再結晶就是當退火溫度足夠高 ,時間足夠長時 ,在變形金屬或合金的纖維組織中產生無應變的新晶粒(再結晶核心) ,新晶粒不斷的長大 ,直至原來的變形組織完全消失 ,金屬或合金的性能也發生顯著變化 ,這一過程稱為再結晶 ,其中開始生成新晶粒的溫度稱為開始再結晶溫度 ,顯微組織全部被新晶粒所占據的溫度稱為終了再結晶溫度 ,一般hjc888黃金城所稱的再結晶溫度就是開始再結晶溫度和終了再結晶溫度的算術平均值 ,一般再結晶溫度主要受合金成分 、形變程度 、原始晶粒度 、退火溫度等因素的影響 。
以上就是理論上的熱軋的簡單原理 ,在hjc888黃金城鋁加工行業的實際生產中主要的體現是 ,當鑄錠在加熱爐內加熱到一定的溫度 ,也就是再結晶溫度以上時 ,進行的軋製 ,而這一個溫度的確定主要依據是鋁合金的相圖 ,也就是最理想化的情況下 ,加熱溫度的確定為該合金在多元相圖中固相線80%處的溫度為依據 ,這就牽扯到了不同合金多元相圖的問題 ,加熱溫度的確定是以該合金固相線的80%為依據 ,在製度的執行中 ,根據實際的生產情況 ,根據設備的運行情況 ,多加修改所得到的適合該合金生產的溫度 。
熱軋的特點 :
1 、能耗低 ,塑性加工良好 ,變形抗力低 ,加工硬化不明顯 ,易進行軋製 ,減少了金屬變形所需的能耗 。
2 、熱軋通常采用大鑄錠 、大壓下量軋製 ,生產節奏快 ,產量大 ,這樣為規模化大生產創造了條件 。
3 、通過熱軋將鑄態組織轉變為加工組織,通過組織的轉變使材料的塑性大幅度的提高 。
4 、軋製方式的特性決定了軋後板材性能存在著各向異性 ,一是材料的縱向 、橫向和高向有著明顯的性能差異 ,二是存在著變形織構和再結晶織構 ,在衝製性能上存在著明顯的方向性 。
生產工藝 :
熱軋的方式很多,但是hjc888黃金城最常見的也最簡單的就是縱軋 ,也就是采用順著鑄錠長度方向進行軋製的方式 ,在軋製過程中主要是軋輥 、軋件和乳液的三者之間相互作用的過程 ,另外還有輥縫外的立輥輥邊軋製 、卷取張力控製等 。
影響軋製的因素
1)軋輥的各項參數 ,這一因素中影響的主要參數為輥型和表麵粗糙度 ,而這兩個參數的製定要根據實際的經驗才能夠確定出 ,根據軋機生產工藝要求而定 ,比如熱軋機的輥麵粗糙度的選擇要求既要有利於咬入 ,防止軋製過程中打滑 ,也要防止因輥麵粗糙而影響產品表麵質量 。表麵粗糙度是指零件加工表麵所具有的 ,較小間距和微小峰穀的微觀集合形狀不平度 。雖然定義如此 ,但是包含著一種用特定的磨削工藝磨削出來的表麵狀態 。比如 ,同樣磨削一根粗糙度為1.0的工作輥 ,用80號的砂輪和用150號的砂輪磨出的效果就大不一樣 ,其他如不同的磨削液 、不同的磨削工藝加工出來的效果也會不一樣 。
2)熱軋溫度
這個熱軋溫度包括開軋溫度和終軋溫度 ,開軋溫度的確定主要是根據合金相圖中固相線溫度的80%左右 ,而終軋溫度的確定要根據合金的塑性圖確定 ,一般要求控製在合金的再結晶溫度以上 。
3)軋製速度
一般情況下 ,為了提高生產效率 ,保證合理的終軋溫度 ,在設備允許的範圍內盡量采用高速軋製 ,而在實際的生產中應根據不同的軋製階段確定不同的軋製速度 ,比如開始軋製階段 ,平鋪階段 ,卷取階段等 ,不同的階段可采用不同的速度進行軋製 。
4)熱軋壓下製度
熱軋壓下製度的確定主要包括熱軋總加工率和道次加工率的確定 ,而熱軋總加工率其確定原則是 :
a)合金材料的性質 ,比如純鋁 ,高溫塑性範圍較寬 ,熱軋脆性小 ,變形抗力低 ,因而總加工率大 ,但是硬鋁合金,熱軋溫度範圍窄 ,熱脆性傾向大 ,其總加工率通常比軟鋁合金小 。
b)滿足最終產品表麵質量和性能的要求 ,比如供給冷軋的坯料 ,熱軋總加工率應留足冷變形量 ,以利於控製產品性能和獲得良好的冷軋表麵質量 。
c)軋機能力及設備條件 ,軋機最大工作開口度和最小軋製厚度差越大 ,鑄錠越厚 ,熱軋總加工率越大 ,但是鑄錠厚度受軋機開口度和輥道長度的限製 。
熱軋道次加工率的確定原則 :
製定道次加工率應考慮合金的高溫性能 ,咬入條件 ,產品質量要求及設備能力 ,不同軋製階段道次加工率確定原則是 :
a)開始軋製階段 ,道次加工率較小 ,一般為2%-10% ,因為前幾道次主要是變鑄造組織為加工組織 ,滿足咬入條件 。
b)中間軋製階段 ,隨金屬加工性能的改善 ,如果設備條件允許 ,應該盡量加大道次變形量 ,對硬鋁合金道次加工率可達到45%以上 ,軟鋁合金可達50% ,大壓下量的軋製將產生大的變形熱 ,補充帶材在軋製過程中的熱損耗 ,有利於維持正常軋製 。
c)最後軋製階段 ,一般道次加工率減小 ,為防止熱軋製品產生粗大晶粒 ,熱軋最後道次的加工率應大於臨界變形量(15%-20%) ,熱軋最後兩道次溫度較低 ,變形抗力較大 ,其壓下量分配應該保持帶材良好的板形 ,厚度偏差以及表麵質量 。
熱軋用途 :
1 、適用於一般結構鋼和工程用熱軋鋼板 、鋼帶 ,可供焊管 、冷軋料 、自行車零件 、以及重要焊接 、鉚接 、栓接構件 。
2 、用於冷軋 、深衝產品 。
3 、製作汽車 、拖拉機 、工程起重機械 、小型輕工民用機械的衝壓和結構件 。
4 、製作集裝箱及裸露金屬結構件 。
5 、焊管 、鋼結構 。
6 、輸送石油天然氣用管線 。
7 、汽車大梁 、橫梁 。
8 、汽車車輪專用鋼帶 。
9 、結構用防滑板 、樓梯 、天梯踏板等 。