轧钢基础知识学习(一)
  发布时间:2020年02月04日 点击数:

1 什么叫钢的塑性?  

A:在外力作用下,钢能在体积不变的情况下,稳定地改变其形状而不破坏的能力叫钢的塑性。但不能把塑性与柔性混为一谈,因为柔软性表示金属对变形力的抵抗能力,即所谓变形抗力的大小。例如铅同时具有良好的塑性及柔软性,钢并不是同时具有这两种性质的,例如奥氏体不锈钢在冷状态下能经受很大的变形而不破裂,说明它的塑性很好。但这种钢的变形抗力很大,所以它并不柔软。

一般情况下钢在高温的变形抗力都很小(即柔软),但不能说都具有良好的塑性。因为钢的塑性在高温变形时受多种因素影响,它不仅取决于钢的内在因素(化学成分组织构造、非金属夹杂物等),而且还取决于轧钢时的外部条件变形温度、变形速度、应力状态以及加热介质等。 

2 什么叫塑性变形和弹性变形? 

A:未超过金属本身弹性极限的变形叫弹性变形。

当加在晶体上的外力超过其弹性极限时,去掉外力之后歪扭的晶格和破碎的晶粒不能恢复到原始状态,这种永久变形叫塑性变形。 

3 什么叫应力?什么叫应力集中? 

A:塑性变形时,作用在金属上的外力有作用力和反作用力,由于这两种力的作用,在金属内部将产生与外力大小相平衡的内力。单位面积上的这种内力称为应力,以δ表示

δ= P/S

式中δ-物体产生的应力,MPa:

P-作用于物体的外力,N;

S-承受外力作用的物体面积㎜;

当金属内部存在应力,其表面又有尖角、尖缺口、结疤、折叠、划伤裂纹等缺陷存在时,应力将在这些缺陷处集中分布,使这些缺陷部位的实际应力比正常应力高数倍。这种现象叫应力集中。

金属内部气泡、缩孔、裂纹、夹杂物及残余应力等对应力的反应与物体的表面缺陷相同,在应力作用下,也会发生应力集中。

应力集中在很大程度上提高了金属的变形抗力,降低了金属的塑性,金属的破坏往往最先从应力集中的地方开始。 

4 热轧机有什么优缺点?冷轧有什么优缺点? 

A:热轧,首先能消除铸造金属中的某些缺陷,如焊台气孔,破碎粗大晶粒以及改变夹杂物的分布等,使金属的致密性和力学性得到改善。其次,原料(钢锭或钢坯)经过加热塑性提高,变形抗力降低,因此轧制时可增加变形量,有利于提高生产率。另外,由于金属变形抗力减小,对轧制设备的要求可以相应低些,所以能降低设备造价,并使电动机能耗大大降低。

热轧的缺点是,高温轧制产生氧化铁皮,使金属表面质量不够光泽;产品的尺寸不够精确;力学性能也不如冷加工好。

冷轧与热轧相比它的优点是,产品表面质量好,尺寸厚度均匀,力学性能好,并且能生产薄而小的轧件。冷轧的缺点是轧制压力大,要求设备强度高,电机功率大,能耗大,因此一般冷轧材的生产先用热轧开坯而后进行冷轧。 

5 影响金属热塑性变形的因素有哪些? 

A:影响金属热塑性变形的因素很多,热轧生产中除了孔型设计等条件外,就热轧工艺本身来说,影响金属热塑性变形的因素有金属本身内部因素和加热等外部条件。 

理论和实践都确认纯金属及其固溶体的塑性较好,而金属化合物的塑性很低。例如纯铁有很高的塑性碳在钢中的固溶体-奥氏体,也有很高的塑性;而化合物Fe3C 却很脆。钢中存在碳及其他合金元素,使钢的高温组织,除有奥氏体外,还有其他过剩相。这些过剩相(例如某些奥氏体不锈钢中的铁素体,高速工具钢的共晶碳化物等)降低钢的高温塑性。钢中的杂质也是影响金属热塑性变形的内在因素,钢中的硫能使钢产生热脆。 

影响热轧时塑性变形的外部条件有加热介质和加热工艺,对合金钢来说,加热介质尤为重要。镍含量达2~3%以上的合金钢,在含硫气氛中加热时,硫会扩散到金属中,并在晶界上形成低熔点的Ni3S2化合物,因而降低了金属的塑性。含铜的表面氧化铁皮下会富集一薄层熔点低于1100oC,时熔化并侵蚀钢的表面层,使钢在热锻、轧加工时开裂。 

热轧温度选择不合适,也会给金属带来不良的影响。当终轧温度过高时,往往会造成金属的晶粒粗大:若终轧温度过低时,又会造成晶粒沿加工方向伸长的组织,并有一定的加工硬化。在这两种情况下,金属的性能都会变坏。所以,合理控制金属的热轧温度范围,对获得所需要的金属组织和性能,具有重要的意义。

来源:轧钢之家

 

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