《热轧时轧制温度对接触弧内摩擦系数的影响》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热轧时轧制温度对接触弧内摩擦系数的影响（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第卷第期年月钢铁人热轧时轧制温度对接触弧内摩擦系数的影响宋冀生王受星在实验室条件下,对热轧时温度对摩擦系数的影响进行了试验研究。在以土温度范围内,随轧制温度提高,接触弧内摩擦系数下降。并对高温下钢的表面氧化铁皮的组成等对摩擦的影响进行了讨论。王 二二坦的正份 衅 加且乏众所周知,轧制时轧件 与轧辊表 面之间的摩擦状况一般用接触弧内平均摩擦系数表征。摩擦系数值受一系列工艺 因素制约。在热轧时,轧制温度亦是重要的影响 因素。无疑,准确确定轧制温度与摩擦 系数之间 的关系,对正确计算轧制过程力能参数和制订工艺 制度,特别对采用计算机控制时提供有效数学模型等有很大意义。但是,当前对这一 因素的认识尚不
2、一致,因而对此进行实验和讨论是很必要 的。为 了研究轧制温度对摩擦系数 的影响规律,我们在实验室 的二辊轧机上进行试验。车机辊径毫米,辊面宽毫米,钢轧辊,表面经磨削加工。轧前将轧辊楷净,未用润滑剂。轧制速度米秒,轧件材质为低碳钢,宽毫米。采用电炉加热,炉 内无保护性气体。相 同尺寸的轧件按不 同温度单块在炉内加热。加热时间约分钟。在加热 温度范围内每间隔进行试验,每块试样只轧一道,使变形区形状系数产基本保持不 变。接触弧长度采用简化计算式侧变形 区内轧件的平均厚度,一牛、采用前滑方法计算各温度下试样的摩擦系数值。歹不一白八式内 前滑率绝对压下量 接触角。试验所测得有关数据列于表和图。当基本不变
3、条件下,在较高温度范围里,随轧制温度提高接触弧内摩擦系数下降。低碳钢热轧时接触弧内摩擦系数随温度而变化乡在高温区摩擦系数随温度升高向减小方向变化的机理仍不十分清楚。尤其两者之间的定量关系还须深入研究。不过就现有研究成果,我们分析认为,主要是 因为温度不同引起轧件表面氧化物状况和单位轧制压力变化而造成的,高温时氧化物状况 的影响栩铁尤其显著。向表面扩散,于是逐渐形成由表 向里、众 所共知,钢在氧化性气氛二、和三 种 成 分所组成的氧化物 复等中停留表面将生成氧化 物。由于氧层。原子不 断自钢的表面向里渗透,内部铁原子十十才 目古亡】,侧甘、】尹、 牛牛于戈龟刁屯, ,数据量裹摩擦系 数 尹前滑
4、率一一、米验一下动馨。一厅厅矛曰一了八目内了 汤组,马一了口月口八厅白通傀斤 ,曰,妇, ,山一公了乎一匕一 了 二口妇月亡六 八一甘甘甘 ,七未采用润滑剂一八匀工人沦怕 ,口轧件温度,。图热轧时温度与摩擦系数的关系钢表面氧化反应式如下在解质中在解质中。在解质中理。温度不同氧化反应 速度不同。温度高、时间长,表面氧化层数量就大。一二者 月 关系可由下式表示二杯式中氧化物生成重曦 氧化时间 速度常数。二一 。、系数 气体常数 绝对温度。更重要的是,不同温度时氧化物复层的构成亦发生变化 。由 图可知,温度升至以前,表层主要由内和表组成,数量之比随温度提高不断降低有人研究以下时复层几乎仅为构成。温度
5、 在范围,复层仍为和,其,后者约占。当温 度增高至,以上时,钢表面复层由外、中和内所组成。这时随温度升 高,比重下降,和。比重则增加。此三 种氧化物性质有很大区别,如表,七。综上所述钢轧件在较低温度“时,随加热温度升高,表面生成物逐渐增加,轧制时这些表面致密较硬 的氧化物在接口,触弧内被轧碎成细粒,起着 增 加摩擦的作用,因而这时摩擦系数值随温度升高而增加。但是,当加热温度较高接近时,表面生成物数量虽进一步增加,但其中 质软的比重提高很快,削弱 了轧制时氧化物细粒在接触弧内的磨削作用,因而随温度升高摩擦系数增加趋势减弱。年第期。 爪温度,。图各种氧化物百分数与温度的关系 克分子百分数妞化铁的
6、性质裹川川一氧化 生成物熔点,硬度,性,。疏松多孔,质软致密较硬致密坚硬到阶段,由于和比重变化不大,因而接触弧内摩擦系数随温度提高不再继续增高此时又 由于轧件变形抗力开始较明显的下降,单位轧制压 力随之下降、减弱轧件与轧辊表面间的粘合作用,因此摩擦系数有开始下降的趋势。结果,在这温度区间,摩擦系数呈现最大值。继续升高 加热温度时,轧件表面复层中坚硬致密的、比 重增加很快。轧制中这些氧化生成物细粒在接触弧 内本将起到极为严重的研磨作用,但由于熔点较低的在高温区出现熔化现象特别是这些氧化物复层由于受钢中其它元素氧化物、耐火材料或炉气中其它成 分的 作用,使钢表面复层的熔点大为降 低。如 在气氛中,
7、会生成低熔点的硫化铁,其熔点仅。又如含镍的钢,可在表层与之形成硫化镍,其熔点约。这样,在高温下轧件表面生成物逐渐处于熔融状态。这种现象在轧钢车间钢锭或钢坯出炉时是经常观察得 到的。显然,这些熔融状的生成物在轧制接触弧 内将起着类似于润滑剂的作 用,因而 摩擦 系数反而下降。此外,由于加热温度提高,轧件的变形抗力降低,单位轧制压力显著降低,这样在轧制时,、会减弱轧件与轧辊表面粘合作用,从而亦促使摩擦系数随温度提高而下降。总之,可以肯定在以上的温度范围 中,随轧制温度提高,接触弧内的摩擦系数是下降而非增高,这不仅为我们的实验所证实,而且一些研究者也得出这样的一结论以 。为此,我们认为,有篇论文关于
8、摩擦系数随温度增加而增 加的结论和关于无润滑热轧时的摩擦系数 计算式印一一是不 妥的。这 首先是因为其所依据的实验方法不够淮确。因为,在很不相 同的轧制条件下所测得的摩擦系数绘制在同一曲线是缺乏说服 力的。事实上,接触弧内摩擦 系数除受温 度影响外还受到其它多因素影响的缘故其次是对实验数据回归分析也不够严密。我们认为,热轧时轧件咬入条件下温度与摩擦系数的关 系,根据最大咬入角建立的公式是可参考的召“一一钢辊式中为轧制温度,。已发现,轧制过程建成后当其 它条件不变接触弧内平均摩擦 系数在相应温度钢铁,了下均比咬人时的摩擦系数 为低。一般认为 两这也说明,低碳钢在高温热轧时,无论者之 比值为咬入时
9、或轧制过程建成,拼值均随温度提高拜。拼。二而降低。今考文献,加,从,一,掖,一,浓,一,越,只月几益,米双宜,从,一,皿,恤,一,滩,一,滩,一,乙,滩,一时,滩,一【坦益皿了,月月,一上接第页烟煤挥发分高使带人炉内的浓 度增加。的粘度系数最小,因此提高 了煤气的穿透能力,向中心发 展。由于煤气的粘度降低,也就减小了煤气通过炉腹料柱时的阻力,有利下料。另外的导热系数较其它气体高倍,因此可使炉缸中心温度提高,中心料柱的加热和还原过程得到改善,加速了该部位的熔炼过程,使其下料速度加快和料柱松动,改善 透气性,有利炉况 顺行。从试验 的实践来看,热风压 力和炉顶压力差 尸变化不大,并且炉况顺行。高炉喷烟煤同样有利高炉顺行。四置换比的变化置换比的高低,标志着在一定 条件下,喷吹煤粉对降低焦比效果 的大小。因此在高炉喷吹时,如何提高置换比应 当十分重视。试验的结果如图,当喷吹量 由公斤吨诈增加到公斤吨铁时,置换比 已有明显下降。
