本书阐述了金属板、带、箔材轧制的基本原理,论述了高精度产品尺寸与板形的控制原理及新技术。还讨论了有色金属板、带、箔材的生产方案、工艺规程的设计与计算,轧制设备的选择,产品性能与表面质量控制。另外,介绍了有色金属板带箔材生产的其他轧制方法,计算机在轧制过程中的应用,以及典型产品的生产工艺。
本书可作为大专院校金属压力加工、金属材料及其他相近专业的教学用书,也可供从事金属材料加工生产、科研及设计的有关技术人员、科研人员和工人参考。
1简单轧制过程的基本概念
1.1简单轧制过程及变形参数
1.1.1简单轧制过程
1.1.2变形参数的表示方法
1.2变形区及其参数
1.2.1轧制变形区
1.2.2变形区的主要参数
1.3轧制过程建立的条件
1.3.1轧制的过程
1.3.2咬入条件
1.3.3稳定轧制的条件
1.3.4改善咬入的措施
1.4轧制过程的基本特点
1.4.1变形特点
1.4.2运动学特点
1.4.3力学条件
1.4.4稳定轧制过程的动态平衡
2轧制时金属的流动与变形
2.1影响金属流动与变形的因素
2.1.1外摩擦的影响
2.1.2轧辊形状和尺寸的影响
2.1.3外端的影响
2.1.4张力和轧件尺寸的影响
2.2金属的高向变形
2.2.1薄轧件(l/>0.5~1.0)
2.2.2厚轧件(l/〈0.5~1.0)
2.3轧制时的前滑与后滑
2.3.1前滑和后滑
2.3.2前滑的理论计算
2.3.3影响前滑的因素
2.3.4研究前滑的意义
2.4金属的横向变形——宽展
2.4.1宽展沿高向的分布
2.4.2宽度沿横向的分布
2.4.3影响宽展的因素与宽展计算
3金属对轧辊的压力计算
3.1轧制压力的概念
3.1.1轧制压力
3.1.2轧制压力的确定方法
3.2接触面积的确定
3.2.1不考虑轧辊弹性压扁
3.2.2考虑轧辊弹性压扁
3.3单位压力的计算
3.3.1卡尔曼(Karman)微分方程
3.3.2奥罗万(Orowan)微分方程
3.3.3单位压力计算公式
3.4金属实际变形抗力的确定
3.4.1屈服极限的确定
3.4.2热轧变形抗力的确定
3.4.3冷轧变形抗力的确定
3.5平均单位压力的计算
3.5.1应力状态系数nσ的确定
3.5.2按全滑动摩擦规律计算平均单位压力
3.5.3按全粘着摩擦规律计算平均单位压力
3.5.4按混合摩擦规律计算平均单位压力
3.6外摩擦系数的确定
3.6.1概述
3.6.2热轧摩擦系数的确定
3.6.3冷轧摩擦系数的确定
3.7轧制压力计算举例
4轧机传动力矩及主电机功率计算
4.1轧机传动力矩的组成
4.1.1电机传动轧辊所需力矩
4.1.2附加摩擦力矩的确定
4.1.3空转力矩的确定
4.1.4动力矩的确定
4.2轧制力矩的确定
4.2.1轧制力矩
4.2.2轧制力矩的确定方法
4.3轧制负荷图及主电机功率计算
4.3.1静负荷图
4.3.2可逆式轧机的负荷图
4.3.3电动机的校核及功率计算
5板带材纵向厚度精度控制
5.1轧机的弹性特性和弹跳方程
5.1.1轧机的弹性变形
5.1.2轧机的弹性特性曲线
5.1.3轧机的弹跳方程
5.2轧件的塑性曲线
5.3轧制时的弹塑性曲线
5.3.1弹塑性曲线
5.3.2辊缝转换函数
5.4轧机刚度及其调节
5.4.1轧机的刚度
5.4.2轧机刚度系数k的确定
5.4.3轧机的可调刚度
5.5影响板带材纵向厚度的因素
5.5.1坯料尺寸与性能的影响
5.5.2轧制工艺条件的影响
5.5.3轧机刚度的影响
5.6板厚控制原理及方法
5.6.1板厚控制的原理
5.6.2板厚控制方法
5.7板厚自动控制
5.7.1反馈式板厚自动控制
5.7.2厚度计式板厚自动控制
5.7.3前馈式板厚自动控制
5.7.4张力式板厚自动控制
5.7.5液压式板厚自动控制
5.8最小可轧厚度
5.8.1基本概念
5.8.2最小可轧厚度的确定
6板形与横向厚度精度控制
6.1板形与横向厚差
6.1.1辊型与辊缝形状
6.1.2板形及其表示方法
6.1.3横向厚差
6.1.4板形与横向厚差的关系
6.2辊型设计
6.2.1影响辊缝形状的因素
6.2.2辊型设计方法
6.2.3辊型的合理选择与配置
6.3辊型控制
6.3.1调温控制法
6.3.2变弯矩控制法
6.3.3液压弯辊
6.4板形控制新技术
6.4.1新型结构轧机
6.4.2张应力分布控制板形
6.4.3板形检测与板形自动控制简介
7板带材生产的基本工艺
7.1板带材产品及生产工艺流程
7.1.1产品技术条件
7.1.2生产工艺流程
7.2热轧铸锭的要求
7.2.1铸锭尺寸和形状
7.2.2铸锭的质量要求
7.2.3铸锭的表面处理
7.2.4铸锭的热处理
7.3热轧工艺
7.3.1热轧特点及应用
7.3.2热轧温度
7.3.3热轧速度
7.3.4热轧压下制度
7.3.5热轧时的冷却润滑
7.3.6热轧制品的主要缺陷及产生原因
7.4热轧机的选择
7.4.1热轧机的特点
7.4.2热轧机的型式选择
7.4.3热轧机的主要参数选择
7.4.4热轧辊
7.5热轧工艺计算
7.5.1热轧变形及工艺参数计算
7.5.2轧制压力及轧辊强度校核计算
7.5.3力矩及主电机校核计算
7.6冷轧工艺
7.6.1冷轧特点及分类
7.6.2冷轧压下制度
7.6.3冷轧时的张力
7.6.4冷轧时的速度
7.6.5冷轧时的冷却润滑
7.6.6冷轧产品的主要缺陷及产生原因
7.7冷轧机的选择
7.7.1冷轧机的特点
7.7.2冷轧机的型式选择
7.7.3冷轧机的主要参数选择
7.7.4冷轧辊
7.8冷轧工艺计算
7.8.1冷轧变形及工艺参数计算
7.8.2轧制压力及轧辊强度校核计算
7.8.3力矩及主电机校核计算
7.9轧制过程的计算机应用
7.9.1概述
7.9.2计算机控制轧制生产过程
7.9.3轧制工艺的辅助计算
7.9.4轧制过程的计算机模拟
7.10坯料与成品的热处理
7.10.1中间退火
7.10.2成品退火
7.10.3淬火与时效
7.10.4热处理气氛
7.11坯料与成品的表面处理
7.11.1热轧坯料铣面
7.11.2表面清洗技术
7.11.3压光与抛光
7.11.4表面涂层
7.12矫平与剪切
7.12.1矫平
7.12.2剪切
7.13成品检验与包装
7.13.1成品检验
7.13.2成品包装
8有色金属板带材的其他轧制方法
8.1连轧
8.1.1概述
8.1.2连轧的特点
8.1.3冷连轧压下制度的确定
8.2连续铸轧
8.2.1概述
8.2.2铸轧过程建立的条件
8.2.3铝板连续铸轧的生产工艺
8.3异步轧制
8.3.1概述
8.3.2异步轧制的特点
8.4粉末轧制
8.4.1概述
8.4.2粉末轧制的特点
8.4.3粉末轧制工艺
8.5金属复合轧制
8.5.1概述
8.5.2复合轧制的特点
8.5.3复合轧制工艺
9几种有色金属板带箔材的生产工艺简介
9.1铝及铝合金板带材的生产
9.1.1LY12硬铝板生产工艺过程
9.1.2LF21防锈铝板生产工艺过程
9.1.33004-H19铝合金罐用薄板生产
9.1.4L2纯铝板生产工艺过程
9.2铝箔的生产
9.3铜及铜合金板带材的生产
9.3.1H62黄铜带生产工艺过程
9.3.2QSn6.5-0.1锡磷青铜带生产工艺过程
9.4锌及锌合金板带材的生产
9.5钛板的生产
参考文献
本书可作为金属压力加工、金属材料及其他相近专业的专业课教材,或教学参考书。按教学计划要求,本书只包括轧制的原理、产品精度控制及生产工艺等内容。而轧制设备已在“塑性加工设备课”中讲述,本书按工艺要求只叙述了轧制设备的选择、设备与工艺及设备与产品质量的关系等基本理论和基本知识。在内容上力图反映近20年来,国内外有色金属板带材加工技术的新发展,突出新工艺、新设备、新技术的应用,目的是使板带材产品达到“尺寸精确板形好,表面光洁性能高”的技术要求。在论述上尽力做到理论联系实际,概念清晰,条理清楚,重点突出。并采用深入浅出、通俗易懂的表达方式,便于教学和自学。
本书由傅祖铸(1~8章)、罗春晖(7.9节及9章)编写,傅祖铸任主编。全书由娄燕雄教授审阅,彭大暑教授审阅了部分章节,均提出了许多宝贵意见;在本书编写过程中,王曼星副教授,陈先波和孙建林副教授等提供了很多宝贵意见和建议;王孟君副教授为本书制备了部分底图,在此一并表示衷心感谢。
由于编者的水平有限,书中必定存在不少错误和疏漏之处,诚恳希望读者批评指正。