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第五章轧制理论基础
轧制也叫压延,它是指金属坯料通过转动轧報的缝隙间而使金属受压缩产生塑性变形
的过程。根据轧辊转动方向和轧件在变形区中运动特点可把轧制分为纵轧、横轧和斜轧过
程。本章仅就纵轧和斜轧理论的重点内容加以介绍。
第一节纵轧时变形区和变形的表示方法
纵轧时的变形区
纵轧时,轧辊作用于轧件的摩擦力把轧件连续地拉入轧辊缝隙中进行轧制。轧件高度
方向压縮的金属体积,一方面向长度方向延伸,另一方面向宽度方向流动而形成宽展,结
果使轧件横断面的形状与几何尺寸发生改变。绒轧时轧辊作用在轧件上使轧件产生塑性变
形的部分称为变形区(图5-1中阴影部分)。轧制某一瞬间变形区仅为轧件长度上的一部
分,随着轧辊转动和轧件向前运动,变形区在轧件长度上连续改变着位置。
纵轧时简单轧制过程,如图5-1所示。所谓简单轧制过程,即上、下轧辊直径相
等:转速相等:轧辊无轧糟,均为传动辊:无外加张力或推力:轧辊为刚性体,轧件
性质均匀一致等理想条件的对称的轧制过程。通常以简单轧制过程作为研究轧制理论
的起点。
二、纵轧时変形的表示方法
纵轧时绝对变形量(压下量、延伸量、宽展量)
分别以下式表示
△h=H-h
△L=-L
(5-2)
B
△B=b-B
式中h,H一轧件轧后、轧前高度:
,L-一轧件轧后、轧前长度
b,B一轧件轧后、轧前宽度
绝对变形不能确切表示变形程度的大小,仅能表
示轧件外形尺寸的变化,为此常用相对变形表示变形
程度。
般相对变形量用绝対变形量与轧件原始尺寸的
比值来表示
压下率
x100%
(5-4)
H
图5-1简单(理想)轧制过程图示
第一节纵轧时变形区和变形的表示方法
41
宽展率
P×100%
延伸率
100%
(5-6)
变形量的其他表示方法见表5-1。其中m为压下系数:a为宽展系数:为延伸系数
表5-1变形量的其他表示
变形方向
变形系数
对数变形系数
变形方向
变形系数
对数变形系数
压下方向
延伸方向
?

宽展方向
如=B
Inca
塑性变形时,一般认为轧件轧制前与轧制后体积不变(忽略了轧制前、后轧件密度
变化,加热中氧化烧损,或轧件经冷加工因晶格歪扭等引起体积的增加),称体积不变定

根据体积不变定律,轧前体积Vい等于轧后体积k,即

HBI hb
改写成
H B

心=1
(5。8

+Ina +li
由式(58)可知,由一个主变形方向压下的金属体积,按照不同比例分配到另外
两个变形方向上去,亦即轧制时给予一定压下量后,将会得到一定的伸长量和宽展

如果以F表示轧件轧前横截面积,F表示轧件轧后横截面积,根据体积不变条件

F
(5-9)
延伸系数等于轧制前、后横截面积之比或轧制后轧件长度和轧制前氧件长度之比。
因为F>F,>L,所以延伸系数μ的值总是大于1。
轧钢生产中,钢坯总是要经过若干道次轧制之后方能轧成为成品,对应的延伸系数则
可分为总延伸系数和道次延伸系数。如轧制n道次,各道次轧前轧件横截面积为
F
第五章轧制理论基础
从上式可得
1“2"3"4"
(5-10)
式中
轧前、轧后轧件横截面积:
-n道次的延伸系数。
由式(5-10)得
1P2A“"P
如果设A=F/F。轧件轧制n道次后轧制总延伸系数为
2
由此可知,总延伸系数为各道次延伸系数相乘之积。
轧板时,因宽展很小,可以忽略,认为B=b,常用压下系数来表示变形程度
5-12)
如图5-1所示,咬入角a是指轧件开始被轧辊咬入时,轧件和轧辊最先接触的点(实
际上是一条沿辊身长度的线)和轧報中心的连线与两轧辊中心连线所构成的圆心角。
现在我们来求变形区长度以及咬入角x、轧辊直径D和压下量△h三者之间的关系
由图51可知,咬入弧AB的弦长为AB,咬入弧AB的水平投影为AC,我们把咬入弧
亦称接触弧)的水平投影叫做变形区长度1,即1=AC。
由图51上半部(下半部与上半部对称)的几何关系求得
I=At
4B-- Bt
又知△ABEの△CBA则AB=24B2=BC.BE
Bi
AB
为BC=2学E=D=2R所以A=2R=b
将BC和AB代入前式得1=、/Raん,当h很小时,则忽略而近似得
4
=√R△M
a、D、△h三者之间的关系,由图5.1看出BC=BO-CO,即h=R-Reo,则
Ah=0(1
5-14
公式(5-14)为计算压下量的基本关系式,知其中任意二个量,可求另一个量。
例如某初轧1150初轧机,轧制钢锭重量28.21,钢锭大头尺寸735mmx815mm,钢
锭在第1孔型中压下制度见表5-2,轧辊工作直径1100m,初轧机最大允许咬入角为
27°-34°(带有刻痕和堆焊表面的轧辊中轧制),用式(5-14)校对表5-2中压下制度能
否实现
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