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1、 安工大安工大成型系成型系塑性加工学（轧制） 安工大安工大成型系成型系炼铁炼钢浇注轧制钢轨钢板桩型钢棒材线材中厚板热轧板带冷轧板带焊管无缝管条钢生产线线材轧机中厚板轧机热带轧机冷连轧机焊管机组无缝管轧机加热炉电炉转炉高炉钢铁生产工艺流程图 安工大安工大成型系成型系 本课程是材料成型及控制专业本科生本课程是材料成型及控制专业本科生的专业必修课，是轧制方向学生最主要的专业必修课，是轧制方向学生最主要的专业课之一。本课程的学习为其他专的专业课之一。本课程的学习为其他专业课的学习，特别是毕业设计奠定重要业课的学习，特别是毕业设计奠定重要基础。基础。一、课程性质、目的与任务一、课程性质、目的与任务 安工
2、大安工大成型系成型系二、本课程与其他课程的关系轧制工程学轧制工程学塑性成型理论、塑性成型原理塑加设备材料成型过程控制生产实习型钢孔型设计轧钢车间设计板形理论与厚控毕业设计 安工大安工大成型系成型系1、齐克敏：金属塑性加工学、齐克敏：金属塑性加工学轧制理论与工艺。北京：冶金工艺轧制理论与工艺。北京：冶金工艺出版社、出版社、2012。2、王廷溥：轧钢工艺学、北京：冶金工艺出版社、王廷溥：轧钢工艺学、北京：冶金工艺出版社、1981。3、杨守山：有色金属加工学、北京：冶金工艺出版社、杨守山：有色金属加工学、北京：冶金工艺出版社、1982。4、王有铭：型钢生产理论与工艺、北京：冶金工艺出版社、王有铭：型
3、钢生产理论与工艺、北京：冶金工艺出版社、1996。5、王廷溥：板带生产原理与工艺、北京：冶金工艺出版社、王廷溥：板带生产原理与工艺、北京：冶金工艺出版社、1995。6、高速轧机线材生产编写组、高速轧机线材生产、北京：冶金工、高速轧机线材生产编写组、高速轧机线材生产、北京：冶金工艺出版社、艺出版社、1995。7、卢秉林：金属压力加工专业实习参考资料（安工大、卢秉林：金属压力加工专业实习参考资料（安工大“九五九五”规规划教材），安工大印刷厂、划教材），安工大印刷厂、1998。三、主要参考书三、主要参考书 安工大安工大成型系成型系 1 总总 论论（1）掌握轧材种类及其生产流程。）掌握轧材种类及其生产
4、流程。（2）掌握轧材生产基本工序及其对产品质）掌握轧材生产基本工序及其对产品质 量的影响。量的影响。（3）了解产品标准及技术要求。）了解产品标准及技术要求。（4）了解轧制生产在国民经济中的地位及）了解轧制生产在国民经济中的地位及轧制技术的发展。轧制技术的发展。四、教学基本内容与基本要求四、教学基本内容与基本要求 安工大安工大成型系成型系2钢坯、型线生产钢坯、型线生产（1）掌握钢坯生产的主要方法及连铸法生产的优）掌握钢坯生产的主要方法及连铸法生产的优缺点。缺点。（2）掌握连铸与轧制生产的衔接的主要模式及实）掌握连铸与轧制生产的衔接的主要模式及实现条件。现条件。（3）掌握型线生产的特点、轧机布置及
5、生产工艺。）掌握型线生产的特点、轧机布置及生产工艺。教学基本内容与基本要求教学基本内容与基本要求 安工大安工大成型系成型系 3 板带材生产板带材生产（1）掌握板带材的外形特点、生产特点、技）掌握板带材的外形特点、生产特点、技术特点及轧制技术的发展规律。术特点及轧制技术的发展规律。（2）掌握板带轧机及其布置的主要型式和改）掌握板带轧机及其布置的主要型式和改进途径。进途径。（3）掌握制订板带轧制制度的原理要求、方）掌握制订板带轧制制度的原理要求、方法和步骤。法和步骤。（4）掌握板带产品质量分析及其控制方法。）掌握板带产品质量分析及其控制方法。教学基本内容与基本要求教学基本内容与基本要求 安工大安工
6、大成型系成型系 4 管材生产管材生产（1）掌握管材的用途、分类、重要生产方法。）掌握管材的用途、分类、重要生产方法。（2）掌握热轧无缝管生产工艺过程，各轧管）掌握热轧无缝管生产工艺过程，各轧管机组的重要特点及其应用。机组的重要特点及其应用。（3）掌握管材纵轧原理及工具设计和轧机调）掌握管材纵轧原理及工具设计和轧机调整。整。（4）掌握管材轧制表的编制原则和方法。）掌握管材轧制表的编制原则和方法。教学基本内容与基本要求教学基本内容与基本要求 安工大安工大成型系成型系现在轧制技术的特点和发展趋势：现在轧制技术的特点和发展趋势：1.大力开发高精度轧制技术大力开发高精度轧制技术 2.以过程冶金理论为基础
7、，以低合金钢为重点，提高产品以过程冶金理论为基础，以低合金钢为重点，提高产品的冶金质量，扩大品种的冶金质量，扩大品种3.提高连铸比，大力推广连铸提高连铸比，大力推广连铸连轧工艺及短流程技术连轧工艺及短流程技术4.轧制过程连续化的新进展轧制过程连续化的新进展无头轧制技术无头轧制技术5.采用柔性化的轧制技术采用柔性化的轧制技术6.轧制过程的自动控制和智能控制轧制过程的自动控制和智能控制7.深加工深加工绪绪 论论 安工大安工大成型系成型系外形尺寸外形尺寸产品的最基本条件产品的最基本条件板带：厚度板带：厚度、宽度宽度、板形板形、板、板凸度凸度、平面形状平面形状 AGCAutomatic Gauge C
8、ontrol板形控制：配辊，配辊型曲线，轧制负荷分配，液压弯辊技术板形控制：配辊，配辊型曲线，轧制负荷分配，液压弯辊技术 控制板形的轧机：控制板形的轧机： CVCContinuously variable Crown PCPair Cross HC(W)High Crown （Working roll shift） DSRDynamic Shape Roll一、大力开发高精度轧制技术一、大力开发高精度轧制技术金属塑性加工学金属塑性加工学轧制轧制原理原理绪绪 论论 安工大安工大成型系成型系型钢、棒材采用高精度精轧技术。 即在型钢轧机的精轧机后面，装设高精度轧制机组，通即在型钢轧机的精轧机后面，装
9、设高精度轧制机组，通过该机组对制品尺寸进一步规整，以实现产品尺寸的高精过该机组对制品尺寸进一步规整，以实现产品尺寸的高精度成型。度成型。 代表技术：代表技术：HPR(High Precision Rolling)技术、技术、Tekisun机组机组和和PSB(Precision Size Block)精密定径机组精密定径机组 安工大安工大成型系成型系二、以过程冶金理论为基础，以低合金钢为重点，二、以过程冶金理论为基础，以低合金钢为重点，提高产品的冶金质量，扩大品种提高产品的冶金质量，扩大品种 轧制过程轧制过程尺寸形状尺寸形状组织性能组织性能 冶金过程冶金过程 控制轧制和控制冷却技术控制轧制和控制
10、冷却技术：管线钢、容器钢、船板钢、贝氏体钢、双相钢、TRIP钢超级钢.退火技术(冷轧)：罩式退火、连续退火金属塑性加工学金属塑性加工学轧制原理轧制原理绪绪 论论 安工大安工大成型系成型系绪绪 论论3. 提高连铸比，大力推广连铸提高连铸比，大力推广连铸连轧工艺及短流连轧工艺及短流程技术程技术节能，提高成材率及产品质量短流程短流程：薄板坯连铸连轧异型坯异型坯管坯连铸等管坯连铸等 安工大安工大成型系成型系绪绪 论论4. 轧制过程连续化的新进展轧制过程连续化的新进展无头轧制技术无头轧制技术l板带无头轧制板带无头轧制：冷连轧，冷连轧，CDCM酸洗冷轧连续式机组酸洗冷轧连续式机组热热 轧：无头轧制，薄板坯
11、连铸连轧轧：无头轧制，薄板坯连铸连轧l型钢型钢：棒线材无头轧制：棒线材无头轧制l特点特点：连续生产，提高成材率，简化控制系统，提高：连续生产，提高成材率，简化控制系统，提高产品质量产品质量 安工大安工大成型系成型系绪绪 论论5. 采用柔性化的轧制技术采用柔性化的轧制技术l多品种，小批量，短交货期多品种，小批量，短交货期 柔性化轧制柔性化轧制技术：技术：l热轧自由程序轧制技术热轧自由程序轧制技术l型钢自由程序轧制型钢自由程序轧制：无孔型平辊轧制（：无孔型平辊轧制（H型型钢延伸机组），成品孔、成品前孔共用。钢延伸机组），成品孔、成品前孔共用。 安工大安工大成型系成型系绪绪 论论6. 轧制过程的自动
12、控制和智能控制轧制过程的自动控制和智能控制l自动控制：产品质量监督和控制，提高质量，自动控制：产品质量监督和控制，提高质量，降低成本，增加效率。降低成本，增加效率。l人工智能：过程诊断，优化，控制，信息处理人工智能：过程诊断，优化，控制，信息处理 安工大安工大成型系成型系绪绪 论论7. 深加工深加工-较小的投入带来比较大的效益较小的投入带来比较大的效益l涂镀，裁剪，切分，焊接，冷弯，机械加工，复合涂镀，裁剪，切分，焊接，冷弯，机械加工，复合l效益明显，发展前景广阔效益明显，发展前景广阔 安工大安工大成型系成型系学习目的：1）掌握轧材种类及其生产流程。2）掌握轧材生产基本工序及其对产品质量的影响
13、。3）了解产品标准及技术要求。4）掌握轧制生产技术发展的主要趋势。1 总论第一章 轧材种类及生产工艺流程 安工大安工大成型系成型系轧材种类轧材种类数万之多数万之多睁眼看比比皆是没有轧材无法生活一、按金属及其合金的种类一、按金属及其合金的种类黑色黑色金属：黑色金属包括铁、铬、锰及铁的合金，金属：黑色金属包括铁、铬、锰及铁的合金，主要指钢铁产品；主要指钢铁产品；有色有色金属：有色金属是指铁、铬、锰三种金属以外金属：有色金属是指铁、铬、锰三种金属以外的所有金属。又分为轻、重、稀、贵。的所有金属。又分为轻、重、稀、贵。 1.1 轧材种类轧材种类 安工大安工大成型系成型系大致按其密度、价格、在地壳中的储
14、量及分布情况和被人们发现与使用情况的早晚等可将有色金属分为以下五类。（1）轻有色金属）轻有色金属：指：指密度小于密度小于4.5的有色金属。包括铝、镁、钾、的有色金属。包括铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡。钠、钙、锶、钡。（2）重有色金属）重有色金属：指：指密度大于密度大于4.5的有色金属。包括铜、铅、锌、的有色金属。包括铜、铅、锌、镍、钴、锡、锑、汞、镉、铋等。镍、钴、锡、锑、汞、镉、铋等。（3）贵金属）贵金属：指在：指在地壳中含量少地壳中含量少，开采和提取都比较困难开采和提取都比较困难，对，对氧和其它试剂氧和其它试剂稳定稳定，价格价格比一般金属比一般金属贵贵的有色金属。包括金、银、的有色金属。包括
15、金、银、铂、钯、锇、铱、钌、铑。铂、钯、锇、铱、钌、铑。（4）半金属）半金属：一般指硅、硒、碲、砷和硼五种元素。其：一般指硅、硒、碲、砷和硼五种元素。其物理化物理化学性质介于金属和非金属之间学性质介于金属和非金属之间。如砷是非金属，但它能传热和导电。如砷是非金属，但它能传热和导电。（5）稀有金属）稀有金属：稀有金属并不是说稀少，只是指：稀有金属并不是说稀少，只是指在地壳中分布在地壳中分布不广，开采冶炼较难，在工业应用较晚不广，开采冶炼较难，在工业应用较晚，故称为稀有金属。包括锂、，故称为稀有金属。包括锂、铍、铷、铯、钛、锆、铪、钒、铌、钽、钨、钼、铼、镓、铟、锗、铍、铷、铯、钛、锆、铪、钒、铌
16、、钽、钨、钼、铼、镓、铟、锗、鉈等。鉈等。1）有色金属分类）有色金属分类 安工大安工大成型系成型系2）钢材分类）钢材分类（一）（一）按化学成分、质量、冶炼方法、脱氧程度化学成分、质量、冶炼方法、脱氧程度等方面分类。按化学成分：碳素钢、合金钢按化学成分：碳素钢、合金钢碳素钢碳素钢:钢中除铁外。主要只含有碳，及少量的硅、锰、磷、硫等杂质元素。它按含碳量多少又可分为：低碳钢：含碳最小于0.25%。性软、韧，故又称软钢，建筑上应用很广。中碳钢：含碳量为0.250.6%，质较硬，多用以制造钢轨和机械传动部件等。高碳钢：含碳量超过0.6%，含碳愈多，质愈硬、脆。一般用以制造工具。 安工大安工大成型系成型系合金钢 低合金钢:合金元素总含量5%中合金钢:合金元素总含量510%高合金钢:合金元素总含量10% 安工大安工大成型系成型系按质量分按质量分 (1)普通钢普通钢 钢中含硫量不超过0.0550.065，合磷量不超过0.0450.085。建筑用钢多属此种钢。 (2)优质钢优质钢(质量钢) 钢中含硫量不超过0.0300.045%，含磷量不超过0.0350.040%。 (3)高级优质钢高级优质钢(高级质量
