軋鋼基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)，軋鋼技術(shù)

什么叫鋼的塑性？

A：在外力作用下，鋼能在體積不變的情況下，穩(wěn)定地改變其形狀而不破壞的能力叫鋼的塑性。但不能把塑性與柔性混為一談，因?yàn)槿彳浶员硎窘饘賹?duì)變形力的抵抗能力，即所謂變形抗力的大小。例如鉛同時(shí)具有良好的塑性及柔軟性，鋼并不是同時(shí)具有這兩種性質(zhì)的，例如奧氏體不銹鋼在冷狀態(tài)下能經(jīng)受很大的變形而不破裂，說(shuō)明它的塑性很好。但這種鋼的變形抗力很大，所以它并不柔軟。

一般情況下鋼在高溫的變形抗力都很?。慈彳洠?，但不能說(shuō)都具有良好的塑性。因?yàn)殇摰乃苄栽诟邷刈冃螘r(shí)受多種因素影響，它不僅取決于鋼的內(nèi)在因素(化學(xué)成分組織構(gòu)造、非金屬夾雜物等)，而且還取決于軋鋼時(shí)的外部條件變形溫度、變形速度、應(yīng)力狀態(tài)以及加熱介質(zhì)等。

什么叫塑性變形和彈性變形？

A：未超過(guò)金屬本身彈性極限的變形叫彈性變形。

當(dāng)加在晶體上的外力超過(guò)其彈性極限時(shí)，去掉外力之后歪扭的晶格和破碎的晶粒不能恢復(fù)到原始狀態(tài)，這種永久變形叫塑性變形。

什么叫應(yīng)力？什么叫應(yīng)力集中？

A：塑性變形時(shí)，作用在金屬上的外力有作用力和反作用力，由于這兩種力的作用，在金屬內(nèi)部將產(chǎn)生與外力大小相平衡的內(nèi)力。單位面積上的這種內(nèi)力稱(chēng)為應(yīng)力，以δ表示

δ= P/S

式中δ-物體產(chǎn)生的應(yīng)力，MP:

P-作用于物體的外力，N

S-承受外力作用的物體面積㎜

當(dāng)金屬內(nèi)部存在應(yīng)力，其表面又有尖角、尖缺口、結(jié)疤、折疊、劃傷裂紋等缺陷存在時(shí)，應(yīng)力將在這些缺陷處集中分布，使這些缺陷部位的實(shí)際應(yīng)力比正常應(yīng)力高數(shù)倍。這種現(xiàn)象叫應(yīng)力集中。

金屬內(nèi)部氣泡、縮孔、裂紋、夾雜物及殘余應(yīng)力等對(duì)應(yīng)力的反應(yīng)與物體的表面缺陷相同，在應(yīng)力作用下，也會(huì)發(fā)生應(yīng)力集中。

應(yīng)力集中在很大程度上提高了金屬的變形抗力，降低了金屬的塑性，金屬的破壞往往最先從應(yīng)力集中的地方開(kāi)始。

熱軋機(jī)有什么優(yōu)缺點(diǎn)？冷軋有什么優(yōu)缺點(diǎn)？

A：熱軋，首先能消除鑄造金屬中的某些缺陷，如焊臺(tái)氣孔，破碎粗大晶粒以及改變夾雜物的分布等，使金屬的致密性和力學(xué)性得到改善。其次，原料（鋼錠或鋼坯）經(jīng)過(guò)加熱塑性提高，變形抗力降低，因此軋制時(shí)可增加變形量，有利于提高生產(chǎn)率。另外，由于金屬變形抗力減小，對(duì)軋制設(shè)備的要求可以相應(yīng)低些，所以能降低設(shè)備造價(jià)，并使電動(dòng)機(jī)能耗大大降低。

熱軋的缺點(diǎn)是，高溫軋制產(chǎn)生氧化鐵皮，使金屬表面質(zhì)量不夠光澤；產(chǎn)品的尺寸不夠精確；力學(xué)性能也不如冷加工好。

冷軋與熱軋相比它的優(yōu)點(diǎn)是，產(chǎn)品表面質(zhì)量好，尺寸厚度均勻，力學(xué)性能好，并且能生產(chǎn)薄而小的軋件。冷軋的缺點(diǎn)是軋制壓力大，要求設(shè)備強(qiáng)度高，電機(jī)功率大，能耗大，因此一般冷軋材的生產(chǎn)先用熱軋開(kāi)坯而后進(jìn)行冷軋。

影響金屬熱塑性變形的因素有哪些？

A：影響金屬熱塑性變形的因素很多，熱軋生產(chǎn)中除了孔型設(shè)計(jì)等條件外，就熱軋工藝本身來(lái)說(shuō)，影響金屬熱塑性變形的因素有金屬本身內(nèi)部因素和加熱等外部條件。

理論和實(shí)踐都確認(rèn)純金屬及其固溶體的塑性較好，而金屬化合物的塑性很低。例如純鐵有很高的塑性碳在鋼中的固溶體-奧氏體，也有很高的塑性；而化合物Fe3C 卻很脆。鋼中存在碳及其他合金元素，使鋼的高溫組織，除有奧氏體外，還有其他過(guò)剩相。這些過(guò)剩相（例如某些奧氏體不銹鋼中的鐵素體，高速工具鋼的共晶碳化物等）降低鋼的高溫塑性。鋼中的雜質(zhì)也是影響金屬熱塑性變形的內(nèi)在因素，鋼中的硫能使鋼產(chǎn)生熱脆。

影響熱軋時(shí)塑性變形的外部條件有加熱介質(zhì)和加熱工藝，對(duì)合金鋼來(lái)說(shuō)，加熱介質(zhì)尤為重要。鎳含量達(dá)2~3%以上的合金鋼，在含硫氣氛中加熱時(shí)，硫會(huì)擴(kuò)散到金屬中，并在晶界上形成低熔點(diǎn)的Ni3S2化合物，因而降低了金屬的塑性。含銅的表面氧化鐵皮下會(huì)富集一薄層熔點(diǎn)低于1100oC,時(shí)熔化并侵蝕鋼的表面層，使鋼在熱鍛、軋加工時(shí)開(kāi)裂。

熱軋溫度選擇不合適，也會(huì)給金屬帶來(lái)不良的影響。當(dāng)終軋溫度過(guò)高時(shí)，往往會(huì)造成金屬的晶粒粗大：若終軋溫度過(guò)低時(shí)，又會(huì)造成晶粒沿加工方向伸長(zhǎng)的組織，并有一定的加工硬化。在這兩種情況下，金屬的性能都會(huì)變壞。所以，合理控制金屬的熱軋溫度范圍，對(duì)獲得所需要的金屬組織和性能，具有重要的意義。