《金属轧制工艺学》课件：1轧制工艺基础.pptx

1、n轧材种类n轧材生产系统及生产工艺流程n国民经济各部门所需的各种金属轧材达数万种之多。n轧材按金属与合金种类的不同，可分为各种钢材以及铜、铝、钛等有色金属与合金轧材；n按轧材断面形状尺寸的不同，又可分为各种规格的板材、带材、型材、线材、管材及特殊品种轧材等。n钢材各种钢材是应用最广泛的轧材，按钢种不同可分为普通碳素钢材、优质碳素钢材、低合金钢材及合金钢材等。n普通碳素钢：Q235。n优质碳素钢材：20、45。n合金钢体系：合金结构钢、弹簧钢、易切削钢、滚动轴承钢、合金工具钢、高速钢、耐热钢和不锈钢等八大钢类共303个钢号。n有色金属及合金（铝、铜、钛等及其合金的轧材）铝：一般轧制铝合金可分为铝

2、、硬铝、超硬铝、防锈铝及特殊铝等数种；也可按热处理特点不同分为可热处理强化的铝合金和不可热处理强化的铝合金两大类，每类又各为很多不同的合金系。铝合金的比强度大，某些铝合金的比强度及比刚度可赶上甚至超过了钢。铜及其合金一般可分为紫铜、普通黄铜、特殊黄铜、青铜及白铜（铜镍合金）等。它们具有很好的导电、导热、耐蚀及可焊等性能，故和铝材一样广泛应用于各部门。钛及钛合金的机械性能和耐蚀性能高，比强度和比刚度都很大，因而是航空、航天、航海、石油化工等工业部门中极有发展前途的结构材料。n轧材按断面形状特征可分为板带材、型线材及管材等几大类。板带材是应用最广泛的轧材。n板带钢占钢材的比例在各工业先进国家多达5

3、060%以上。有色金属与合金的轧材主要也是板带材。n板带材按制造方法可分为热轧板带和冷轧板带；n按产品厚度可分为厚板、薄板和箔材。各种板带宽度及厚度的组合已超过5000种以上，宽度对厚度的比值达10000以上。n板带材异型断面板、变断面板等新型产品不断出现；铝合金变断面板材、带筋壁板等在航空工业中广为应用。板带钢不仅作为成品钢材使用，而且也是用以制造弯曲型钢、焊接型钢和焊接钢管等产品的原料。n型线材钢的型材和线材主要是用轧制的方法生产，在工业先进国家中一般占总钢材的3035%，前苏联和我国达50%以上。按用途来分：n常用型钢（方钢、圆钢、扁钢、角钢、槽钢、工字钢等）和专用型钢（钢轨、钢桩、球扁

4、钢、窗框钢等）。按其断面形状：n简单断面型钢和复杂或异型断面型钢。n型线材按生产方法：n轧制型钢、弯曲型钢、焊接型钢。用纵轧、横旋轧或楔横轧等特殊轧制方法生产的各种周期断面或特殊断面钢材，又分为：n螺纹钢、竹节钢、犁铧钢、车轴、变断面轴、钢球、齿轮、丝杠、车轮和轮箍等。n管材钢管一般多用轧制方法或焊接方法以及拉伸方法生产。钢管的用途也很广，一般约占总钢材的810%，前苏联占15%以上。它的规格用外形尺寸（外径或边长）和内径及壁厚来表示。它的断面一般为圆形，但也有多种异型管材及变断面管。n管材钢管一般按用途可分为输送管、锅炉管、钻探用管、轴承钢管、注射针管等；按制造方法可分为无缝管、焊接管及冷轧

5、与冷拔管等。各种管材按直径与壁厚组合也非常多，其外径最小达0.1mm，大至4m，壁厚薄的达0.01mm，厚至100mm。随着科学技术的不断发展，新的钢管品种也在不断增多。n轧制是生产钢材最主要的方法，其优点是生产效率高、质量好、金属消耗少、生产成本低，并最适合于大批量生产。随着科学技术的进步和社会对金属材料需求量的增加，轧材品种必将日益扩大。n钢材生产系统传统的生产方法：以模铸钢锭为原料，用初轧机或开坯机将钢锭轧成各种规格的钢坯，然后再通过成品轧机轧成各种钢材。该生产方法曾在钢材生产中占有重要地位，现在已经较少使用，并逐步淘汰。钢材生产系统n(3)加盖的钢锭。这是将钢水浇注到大端在下而上部为瓶

6、口状的模中，并在浇注后在模口加铸铁帽盖而生产的铸锭。铸锭中允许沸腾过程正常开始，但随后由于帽盖将模子封闭而使沸腾中止。 (如图中的5)。n(4)沸腾钢铸锭。这通常是在出钢时没有在炉内钢水中加脱氧剂，而仅在钢包内的钢水中少量地加入脱氧剂。浇注时放出的气体产生强烈的沸腾反应，形成的弥散气泡在铸锭冷却时封闭在铸锭的内部，但边缘结晶细密，常称紧缘钢（如图中的6和7）。清理整模间冷却间涂油间均热初轧脱模铸锭盛钢桶炼钢加热钢坯轧制钢材连续铸锭n连铸的优点（1）简化生产工序n连铸可直接得到一定断面形状的铸坯，省去了整模铸锭、脱模、 均热、初轧开坯工序。（2）节约金属、成材率高n钢锭头部有缩孔，轧材时必须切除

7、，在钢锭模内钢液由下向上、由外向里凝固，体积缩小，最后在头部形成缩孔和疏松，在缩孔区存在有较多较大夹杂物，必须切除。（3）节能n连铸省了一次加热一次轧材。（4）改善劳动条件，提高劳动生产率。连铸自动化程度高，省去大量人力。铸锭从整模、铸锭、脱模、初轧都穿插人工操作，自动化程度低，工人劳动条件差。（5）质量好n与铸锭比，连铸坯内部组织均匀、致密、偏析少、性能稳定，表面缺陷少。（6）生产成本低n连铸设备简单，省去初轧机，均热炉，并节约了燃料动力和人力。n连铸的缺点：（1）生产小批量、多规格坯料不灵活。 n（需更换结晶器，结晶器价格昂贵，连铸机设备较复杂，对管理和操作的技术水平要求较高，不适合经常更换）（2）沸腾钢，高合金钢的连铸还有一定困难。钢材生产系统n在组织生产时，根据原料来源、产品种类及生产规模的不同，将初轧机或连铸机与各种成品轧机配套设置，组成各种轧钢生产系统。n一个生产系统的车间组成、轧机配置及生产工艺过程是千差万别的。