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异步轧制对铝及铝合金带材组织和性能的影响 摘要 与常规同步轧制相比，异步轧制具有降低轧制力和轧制力矩、改善板 形等优点。本文通过更换原同步两辊式冷轧机的连接齿轮，将其改装成具 有多种异步比的异步冷轧机通过控制两个工作辊线速度差实现异步轧制。 利用金相显微镜和显微硬度计等手段，主要研究在一个轧程内，压下率和 异步比对l 2 和l f 2 1 带材板厚方向( n d ) 的显微组织、性能、板形的影响。 主要结论如下： ( 1 ) 异步轧制促进晶粒细化，增大压下率和异步比能加强晶粒细化 效果。在压下率为l 自，同步车l f f i u 时平均晶粒尺寸为9 2 3 岬，而异步比为 1 5 2 时，平均晶粒尺寸为7 2 8 “m 。 ( 2 ) 在异步轧制的“搓轧区”内，相反方向的摩擦力产生附加剪切 变形，这种巨大的附加剪切变形使异步轧制变形更加剧烈，金属流动加快。 附加剪切变形和常规轧制压缩变形共同作用加速了晶粒细化和金属流动。 ( 3 ) 异步轧制弱化轧制纤维组织。在压下率为7 0 时，异步比从1 3 2 开始出现纤维组织弱化现象。 ( 4 ) 在压下率7 0 、异步比为1 5 2 时异步轧制产生软化作用，使轧 件平均硬度下降。 ( 5 ) 在整个轧件厚度上，硬度的分布并不均匀。调节压下率和异步 比的关系，将能够得到比较均匀的硬度分布。 ( 6 ) 当压下率为1 0 时，轧件向慢速辊侧弯曲；当压下率为4 5 和 i 7 0 时，轧件向快速辊弯曲。异步车l c f j 的弯曲方向由搓轧区的力偶和金属 流动量共同决定。 ( 7 ) 轧件的弯曲程度受到轧件材料、压下率、异步比等工艺参数影 响。在异步轧制无张力条件下，可以通过调节以上这些参数能得到理想的 平直轧件。 因此，异步轧制这种新颖的轧制方法，将在铝材实际轧制生产中得到 广阔的发展前景。 关键词：异步轧制异步比搓轧区组织性能板形 i i e f f e c t so fa s y m m e t r i c a lr o l l i n go n m i c r o s t r u c t u r e sa n dp r o p e r t i e so f a l u m i n i u ma n da l u m i n i u ma l l o ys t r i p a b s t r a c t t h ea s y m m e t r i c a lr o l l i n gh a st h ea d v a n t a g e so fd e c r e a s i n gr o l l i n gf o r c e a n dr o l l i n gt o r q u ea n di m p r o v i n gp l a t es h a p ec o m p a r e dw i t ht h es y m m e r i c a l r o l l i n g t h ec o n v e n t i o n a ls y m m e t r i c a l2 - h i g hc o l dm i l lw a sr e v a m p e di n t o a s y m m e t r i c a lc o l d r o l l i n gm i l lb yr e p l a c i n gt h ec o n n e c t e dg e a r s a s y m m e t r i c a l r o l l i n gc a nb ea c h i e v e db yd i f f e r e n tp e r i p h e r a lv e l o c i t i e so ft h ew o r kr o l l s b y m e a n so fo p t i c a lm i c r o s c o pa n dd g i t a lm i c r o h a r d n e s st e s t e r ，t h ee f f e c to f p r o d u c t i o np r o c e s su n d e rd i f f e r e n tr e d u c t i o nr a t ea n da s y m m e t r yr a t i o i na r o l l i n g c y c l eo nm i c r o s t r u c t u r e s ，p r o p e r t i e sa n ds h a p e s ( w a r p ) o fa s y m m e t r i c a l l y c o l d - r o l l e dl 2a n dl f 21s t r i po nn d ( n o r m a ld i r e c t i o n ) w a ss t u d i e di nt h i s p a p e r t h em a i nc o n c l u s i o ni sa sf o l l o w s ： ( 1 ) a s y m m e t r i c a lr o l l i n gi ss i g n i f i c a n t l ya d v a n t a g e o u st og r a i nr e f i n i n g h i g h e rp e r c e n t a g eo fr e d u c t i o na n ds p e e dr a t i oc o u l dr e i n f o r c et h ee f f e c to f g r a i nr e f i n e m e n t t h ea v e r a g eg r a i ns i z ew a s7 2 8 p mb ya s y m m e t r i c a lr o l l i n g o nt h ec o n d i t i o no far o l l e rs p e e dr a t i oo f1 5 2 ，ar e d u c t i o nr a t eo f10 w h i l e t h a ti s9 2 3 p mb ys y m m e t r i c a lr o l l i n go nt h es a m ec o n d i t i o n ( 2 ) t h ea d d i t i o n a l s h e a rs t r a i n , w h i c hm a d et h ed e f o r m a t i o no f i a s y m m e t r i c a lr o l l i n gg r e a t e ra n dm e t a lf l o wf a s t e r , c a u s e db yt h er i g h t a b o u t f r i c t i o nf o r c e so nt h ec r o s ss h e a ra r e a t h ea d d i t i o n a ls h e a rs t r a i nt o g e t h e rw i t h t h ec o m m o nc o m p r e s s i o nc a l lh a s t e nt h eg r a i nr e f i n i n ga n dt h em e t a lf l o w ( 3 ) a s y m m e t r i c a lr o l l i n gc a nn o t a b l yw e a k e nt h eb a s a lf i b e rt e x t u r e i n a s y m m e t r i c a lr o l l i n g ，b a s a lf i b e rw a sw e a k e n e dw h e nt h ea s y m m e t r i c a lr a t i o r e a c h e d1 3 2o nt h ec o n d i t i o no f t h er e d u c t i o nr a t eo f 7 0 ( 4 ) t h ea s y m m e t r i c a lr o l l i n gl e dt os o f t e ns ot h a tt h ev a l u e so fa v e r a g e h a r d n e s sf e l ld o w no nt h ec o n d i t i o no far o l l e rs p e e dr a t i oo f1 5 2 ，ar e d u c t i o n r a t eo f 7 0 ( 5 ) t h eh a r d n e s sd i s t r i b u t i o ni sa s y m m e t r yo nt h et h i c k n e s so ft h ew h o l e w o r k p i e c e ss ot h a ti ti si m p o r t a n tt oc o o r d i n a t et h er e l a t i o n s h i pb e t w e n ts p e e d r a t i oa n dr e d u c t i o nt om a k et h eh a r d n e s sd i s t r i b u t i o nu n i f o r m ( 6 ) t h er o l l e ds t r i pw i l lb eb e n dt o w a r dt h es l o w e rr o l ls i d eo n10 r e d u c t i o no rt o w a r df a s t e rr o l ls i d eo n4 5 a n d7 0 r e d u c t i o n 1 1 1 ed i r e c t i o no f b e n df o ra s y m m e t r i c a l l yr o l l e ds t r i pd e p e n d sb o t ho nt h ef o r c ec o u p l ei nc r o s s s h e a ra r e aa n dt h ea m o u n t so f m e t a l l i cf l o w ( 7 ) t h ee x t e n to fw a r pi si n f l u e n c e db yw o r k p i e c es t u f f , r e d u c t i o nr a t e a n ds p e e dr a t i o t h e s ep a r a m e t e r sc a nb em o d i f i e dt h a tt h em a t e r i a li sn o t c u r v e da f t e ra s y m m e t r i c a lr o l l i n g t h e r e f o r e ，t h ea s y m m e t r i c a lr o l l i n g ，a san o v e lm e t h o do fr o l l i n g ， w i l s h o wa ne x c i t i n gp r o s p e c tf o rb e i n g w i d e l yu s e di nt h ea l u m i n i u mr o l l i n gf i e l d i v k e y w o r d s ：a s y m m e t r i c a lr o l l i n g ：a s y m m e t r yr a t i o ；c r o s ss h e a rz o n e ； s t r u c t u r ep r o p e r t y ； s h a p eo fs t r i p v 广西大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人声明：所呈交的学位论文是在导师指导下完成的，研究工作所 取得的成果和相关知识产权属广西大学所有，本人保证不以其它单位为 第一署名单位发表或使用本论文的研究内容。除己注明部分外，论文中 不包含其他人己经发表过的研究成果，也不包含本人为获得其它学位而 使用过的内容。对本文的研究工作提供过重要帮助的个人和集体，均己 在论文中明确说明并致谢。 论文作者签名：知使 加7 年，月细 学位论文使用授权说明 本人完全了解广西大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即： 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本： 学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务； 学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文； 在不以赢利为目的的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 请选择发布时间： 呀即时发布口解密后发布 ( 保密论文需注明，并在解密后遵守此规定) 论文作者签名蛹陡导师签名：印酸一产6 月妇 广西大掌硕士掌位能文 鼻步轧制删幅a 铝舌喧带材童l 第津性麓的影一 前言 第一章绪论 铝是一种年轻的金属，从发现到现在也不过2 0 0 年历史。由于它具有一系列无可比 拟的优点，且在地壳中资源丰富，因而获得了十分迅猛的发展。铝加工产业包括铝合金 的制各及其熔炼与铸造、铝及铝合金板、带、条、箔材、管、棒、型、线材，锻件与模 锻件，粉材以及深加工产品的生产与经营，是一个涉及面很广，对国防军工现代化、国 民经济发展和人民生活水平提高有重大影响的行业，是一个技术含量和附加值很高的产 业。由于轧制加工方法，具有生产率高、品种多、生产过程连续性强、易于实现机械化 和自动化等优点，约9 0 上的铝加工产品都须经过轧制成材。中国已成为原铝及铝 材生产大国，原铝及铝材净出口国，并在向铝业强国阔步前进。2 0 0 5 年中国铝板带产量 3 11 3 k t ( 含铝箔坯料s 2 0 k t ) ，到2 0 0 6 年底成为仅次于美国的全球第二大国。一。 晶粒细化是提高金属材料强度和韧性最有效的方法之一，如1 9 9 7 年日本政府启动 的“s t x 2 1 超级钢铁材料”大型科研项目和我国于1 9 9 8 年底启动的“新一代钢铁材料 重大基础研究”项目“1 ，都把提高结构材料性能作为研究重点。研究表明当晶粒细化到 一定程度，材料将表现出一系列不寻常的物理、化学和力学性能，因而细化材料是有色 金属材料发展趋势0 3 。 1 1 铝板带箔材轧制生产概述 1 1 铝产品的平板轧制生产 所谓轧制，是指轧件依靠摩擦力被拉进旋转的轧辊问，借助轧辊施加的压力，使 其横断面减少，形状改变，厚度变薄而长度增加的一种塑性变形过程。板带箔材轧制属 于平轧产品( f r p s ) 生产。根据轧辊旋转方向的不同，轧制又可分为纵轧、横轧和斜轧。 铝及铝合金加工材中以压延材( 板、带、条、箔材) 应用最广，产量最大，其产量约占 世界铝材总年产量的5 8 旧。铝产品的平板轧制生产主要分3 个阶段：热轧、冷轧、薄带 及箔材轧制。 ( 1 ) 热轧：使金属在再结晶温度以上的轧制过程。金属在该过程中无加工硬化， 鼻，事制剐铝覆铝舌喧带材组织和佳麓的影- 一 具有较高的塑性和较低的变形抗力，可以用较少的能量得到较大的变形。为了保证产品 的组织性能，应严格控制加热温度、变形速度、变形终了温度、变形程度和加工后轧材 的冷却速度”1 。 ( 2 ) 冷轧：金属在不产生回复和再结晶的温度以下的轧制过程。热轧带材需通过冷 轧加工成更薄的带材。虽然这一变形过程叫做“冷”轧，但每道次轧制中带材的温度也 会上升1 0 0 左右，因此需要喷射大量的轧辊冷却液，以维持轧辊和带材的热平衡；冷 轧后可得到表面光洁、尺寸精确、组织性能良好的产品。 ( 3 ) 薄带和箔材轧制：用冷轧的方法迸一步对板材进行减薄，一般把厚度为0 2 4 m m 的板材称为薄板，其中厚度0 2 1 2 m m 又称为超薄板带，厚度小于0 2 m m 的板材称 为极薄板带材，也称箔材。1 。例如，美国是世界上公认的铝箔大国与强国，其工业化生 产的素铝箔11 4 5 合金厚度可达0 0 0 5 8 m m ”1 。铝箔的生产方法有叠轧法、带式轧制法、沉 积法、喷粉法等。薄带和箔材轧制一般在不可逆单机架轧机上进行。 1 1 2 轧制生产的新技术 在当前激烈市场竞争下，我们应当首先考虑在生产中有利于降低成本的技术，生 产成本降低是竞争中最有利的因素呻1 ，这些技术包括热送热装技术、t m c p 技术、计算 机生产管理p r o d l s ( p r o d u c t i o ni n f o r m a t i o ns y s t e m ) 、先进的节能加热炉、连铸连轧技术、 无头轧制技术、高精度轧制技术等。 1 3 轧制技术的发展趋势 铝及铝合金板、带、条、箔材的产量占铝加工材料总产量的6 0 左右，由于其用 途十分广泛，所以铝材的轧制技术发展很快，其未来的发展趋势如下“”： ( 1 ) 热轧机向大型化、控制自动化和精密化方向发展。目前世界上最大的热轧机 为美国的5 5 8 8 m m 热轧机组，热轧板的最大宽度为5 0 0 0 r a m ，最厚为2 7 0 r a m ，最长为 3 0 m 。发展热粗轧+ 热精轧( 即l + 1 ) 的生产方式，大力开展1 + 3 、1 + 4 、1 + 5 等热连轧生产 方式。 ( 2 ) 连铸连轧向高速高精薄壁方向发展，最近美国研制成功的高速薄壁连铸轧机组 可生产宽2 0 0 0 r a m 、厚度为2 m m 的连铸轧板材，速度可达l o m s ，可代替冷轧机。 ( 3 ) 冷轧向宽幅( 2 0 0 0 m m ) 、高速( 最大为4 5 m s ) 、高精度( d ：2 1 m a ) 、厚度自动控 2 ，西大掌司睦掣啦论文异步轧制羽幅a 错舌喧带材组织和性麓的蕾；响 制( a g c ) 方向发展“”。 ( 4 ) 铝箔轧制向更宽、更薄、更精、更自动化的方向发展，可用不等厚的双合轧制 生产0 0 0 4 n 瑚的特薄铝箔“。 ( 5 ) 深入研究热轧时合金强度、变形能力与组织的关系，以及冷轧时合金的强度、 变形能力与速度、温度、压下率等的关系，探索合金成分一加工工艺一组织性能的变化 规律和最佳组配。 1 1 4 中国铝材冷轧工业的现状及未来发展趋势 经过4 6 年的发展，中国已建成相当完善的现代化的铝板带箔冷轧工业体系，正在 掀起一股建设板带箔材轧制工程的热潮“”，其中铝带生产能力已达1 3 9 8 5 k 妇，居全世 界第二位，仅次于美国。由于种种原因，还不不能为冷轧机提供优质的铸锭热轧带坯卷， 以致某些高精产品如罐料( c 趾s t o c k ) 、顶尖p s 版基材等仍不能批量生产和满足市场需 求，需要大量进口“”。在未来的发展中，落后技术装备和低质产品将逐步被淘汰，铝加 工技术向着大型化、高速化，连续化、专业化、高效率、低成本、低能耗、短流程、环 保、安全型方向发展“”。 1 2 冷轧生产 1 。2 1 冷轧薄板带生产特点 ( 1 ) 冷轧由于不存在热轧温降与温度不均匀的弊病，可以得到厚度更薄、精度更 高的冷轧带钢和冷轧薄板。如现代可逆冷轧机可以生产厚度为0 1 5 3 5 m m ，板厚精度 为士s t t m ，平直度为5 2 0 i ( 1 i 单位= l o 5 相对长度差) 的薄板。( 2 ) 冷轧板表面清洁光 亮，并可根据不同用途制造不同表面粗糙度。 ( 3 ) 性能好、品种多、用途广。 1 2 2 冷轧机的种类及发展趋势 世界各国研制开发的冷轧机类型很多，应用较广泛的现代冷轧机有：四辊可逆式 轧机、h c 轧机、p c 轧机、m k w ( 偏八辊) 轧机、森吉米尔轧机( s 锄d z i m i rm i l l ) 等。 大量不规范设计的轧机已被开发：行星轧机、异步轧机、静压一弯曲一拉伸轧机、往复 式轧机等。 广酉大掣硕士掌位论文鼻步轧制列楣a 铝舌喧带材组岛律性能的影响 近期内，由于铝带箔轧机的设计已相当完善，可以满足各种合金产品和自动化生 产的需要，在轧机设计方面只会有许多小的进步，如增加系统的可靠性、提高生产能力 和产品质量、设备的灵活性更强。 将来，发展倾向于将不同领域的独立观念有机地结合到一起，从而开发出更现代 化的轧机。第一，综合问题处理模块，由过程自动化的各单元( 厚度控制、板形控制、 机械装置及传动系统等) 连接起来构成：第二，改进带卷( 或带材) 输送流程( 如自动喂料 等) ，减少卷材处理时间，提高自动化程度和生产效率；第三，采用低磨损、高性能新 机械材料。 1 2 3 影响冷轧产品质量的因素 近年来，用户对冷轧板带的要求日益严格。现在用户既要求整个板卷又要求板卷 和板卷之间的厚度和性能均匀一致。为保证冷轧板质量，需对其质量影响因素进行控制， 这主要包括：原材料的质量、熔炼、铸坯、熟轧、冷轧、退火等方面“”。 1 3 异步轧制技术 1 3 1 异步轧制技术 金属在轧制过程中，由于轧材两侧表面及其对应轧辊的物理条件或几何条件等因 素的差异，往往造成金属塑性流变以轧材中界面呈不对称分布。在型材( 工字钢、角钢) 和管材轧制中这种不对称现象很普遍。某些不对称轧制过程可能给轧制过程带来不良干 扰，因此须加以控制。本世纪五十年代，许多学者开始研究这种不对称流变并有意利用 这种现象，发展了一种以不对称流变为特征的异步轧制技术。 异步轧制技术是指上、下工作辊线速度不等的一种轧制方法。它是非对称轧制方 法中的一种，是一种特殊的轧制方式“”。可以把不对称轧制分为四种情况。第一：异步 轧制，工作辊辊径相同转速不同即同径异速。第二：异径轧制，工作辊辊径不同转速相 同即异径同速。1 。第三种是材料性能不对称的轧制，常出现在两种或两种以上的不同种 材料的板带复合轧制中，指由于材料种类的不同而导致的轧制方法。”。第四：两个工作 辊直径相同转速相同，但有意使两个工作辊的表面粗糙度不同即不同的摩擦系数来产 生异步效应。 4 异步轧囊l 列唱a 铝舌喧带材组鸟律佳能的影响 1 3 2 异步轧制技术的发展历史 2 0 世纪4 0 年代初，德国在研究单辊传动迭轧薄板和苏联在研究三辊劳斯特式轧机 时，对两个工作辊圆周速度不等使轧材在变形区产生独特的变形条件发生兴趣，认为这 种异步轧制法可以降低轧制压力，提高板材加工效率嘲。1 9 5 8 年美国通用电气公司发 明了“c b s ( c o n t a c tb e n ds t r e t c h ) 车l 机( 如图1 1 所示) 。“c b s ”轧机的主要特点是变形 量大，一次可达9 0 ，并降低轧制压力。但是由于其小浮动辊在轧制过程中难以稳定， 易出现断带，加之轧辊冷却困难和穿带麻烦，因此很难在生产上应用。六十年代初，英 国又发明了“s ”轧机( 如图1 - 2 所示) ，其结构原理与 c b s ”轧机相同，只是多了一个浮 动辊和一个支撑辊，但在实际轧制中，四个变形区关系更为复杂，很难控制。因此，“s ” 轧机也只能停留在实验室研究阶段。 图1 - 1c b s 轧机示意图 图1 - 2s 轧机不意图 f i g 1 - 1s c h e m a t i ci l l u s t r a t i o no f c b s m i l l f i g 1 - 2s c h e m a t i ci l l u s t r a t i o no f sm i l l 七十年代初前苏联学者b h 魏德林教授发明了“轧一拔”( 皿b ) 轧机及其相应的 轧制技术( 如图l 一3 所示) 。这种轧制方法采用了异步恒延伸技术，取消了小浮动辊，增 加了轧制稳定性。采用该机时由于“压下不敏感区”的存在，可显著的降低轧制压力， 提高轧制精度，这种轧机结构简单、能耗低，适用板带材的平整及热轧板酸洗前除鳞， 由于其只适用于小延伸轧件和穿带困难等，该方法并未广泛使用。以后又发展成具有6 个变形区的异步轧制连续式轧机。 日本川岛播磨重工业株式会社与日本钢管公司合作，将一套最落后的旧四辊轧机 改造成为一套生产效率最高、成品质量最好、能耗最低的五辊异步轧机，被人们誉为“神 奇的轧机”。 广西大掌硕士掌位截演鼻步轧制沌r 铝a 燕 舌喧带材组织和佳i t 的影i 图1 - 3j i b 轧机示意图 f 喀i - 3s c h e m a t i ci l l u s t r a t i o no f j l - bm i l l 图卜4 拉直式大延伸异步轧机示意图 f i g 1 - 4s c h e m a t i ci l l u s t r a t i o no f c e c s r m i l l 八十年代初，各国学者都纷纷开展了异步轧制的研究，并研制出了“拉直式大延 伸异步轧制”新技术嘧1 ( 图l - 4 ) 。这种轧制方法有效减少轧制道次和中间退火道次，其 延伸率不受速比的限制，可实现大延仲轧制，在相同条件下，产品的精度比常规轧制提 高一级嘲。 我国对异步轧制技术的研究，起步于六十年代初，以鞍钢汤富麟工程师设计制造 的五辊式单机架异步轧机为标志堋。1 9 7 4 年北京钢铁研究总院吴隆华等人对饥b ) 轧法 进行了研究，并将之应用于板材平整汹刎。七十年代末，东北大学异步轧制研究组在朱 泉教授的带领下，针对拉直式异步轧制过程进行了深入系统的实验研究和理论分析，解 决了异步轧制中的震动和板形等问题，并在实验室使用0 9 0 r a m 0 2 0 0 r a m x 2 0 0 r a m 四辊 异步轧机轧出o 0 0 3 5 m m 的紫铜箔和0 0 0 5 的钢箔，为异步轧制技术的推广奠定了基础。 长期以来，很多学者研究过所谓的最小可轧厚度的问题，其中d m 斯通曾导出了最小 可轧厚度公式：曩皿。= 3 5 8 ( k - q ) f d e 。根据轧辊材质e 、轧件的平面变形抗力k 及平 均张应力g 和摩擦系数，实际情况，可算出d h 1 5 0 0 - 2 0 0 0 ，既当d h 值达到1 5 0 0 2 0 0 0 时，就已达到所谓的最小可轧厚度，这显然低于异步轧制时的d b 值。该课题组在四辊 异步轧机上成功的获得了厚度为微分级的产品，打破了常规轧d h 1 5 0 0 - 2 0 0 0 的极限， 达到了2 0 0 0 0 ，并提出了“弹性塞”理论，并完成了异步恒延伸轧制新技术和极薄带材 轧制新技术等科研成果。东北大学研制的3 0 0 r a m 四辊可逆冷轧机及相应的异步轧制技 术已成功的应用于天津带钢厂等企业，用于生产o 0 6 m m 的极薄带材，该项目1 9 9 4 年 获得冶金部科技进步三等奖。 6 广西大学硕士掌位论文鼻步轧目对铝覆铝舌喧带材组每u p 性麓的影t 向 1 3 3 异步轧制原理概述 和同步轧制相比，由于两个工作辊的线速度不等，轧制时变形区金属质点的流动 规律、应力状态和能量的传递方式都有其自身的特点，但两者变形区的几何形状不变。 在异步轧制时，慢速辊侧的中性点向变形区入口侧移动，快速辊侧中性点向变形区出口 侧移动，导致轧件与两个工作辊接触区的中性点不对称，这样，自然就在上下两个中性 点之间形成“搓轧区o ”。同步车l s j j 时，变形区是由后滑区和前滑区组成( 见图i - 5 a ) 。 异步轧制时，变形区就由后滑区、搓轧区和前滑区组成( 见图l - 5 b ) ，也称为不完全异 步轧制( i p v ) 。当慢速辊中性点移至入口处、快速辊侧中性点移至出口处时，使整个接 触变形区只有搓轧区组成，这种状态称为全异步轧制( p v ) 嘲，在实际生产中，中性 点受到工作辊摩擦力等条件限制，移到出、入口处的条件要求苛刻，所以在实际生产中 p v 孝l s f j 很少出现。 ( 8 ) 同步轧制 ( b ) 异步轧制 图 1 - 5 两种不同轧制工艺变形区的划分示意图 f i g 1 5s c h e m a t i cd i a g r a mo f d e f o r m a t i o nz o n e sf o rt w o d i f f e r e n tr o l l i n gt e c h n o l o g i e s 设下辊为慢速辊v 。，上辊为快速辊v 2 。在轧制时，认为轧件在两个速度不等的辊 间变形为平面变形状态。从变形区中取一微分单元a t w 。d ( 见图1 - 6 ) ，研究其平衡条件。 单元体上表面a c 相对上辊为后滑，b d 相对于下辊为前滑。两个摩擦力将作用在不同的 方向上，其单元体的平衡条件为： x = ( 吒+ 啦) ( 也+ 矾) 一吒吃- 2 p , t a n 致d x + q d x = 0 臼j ) 恤屯训( 爵。 ) 如果取近似塑性条件见一吒= k ，d 吒= d 巴，则上式为： 7 j r 西大掣凋仕尊膻论文弄步术删列侣a 铝嘈督带材组第u 睁佳能的影t 一 旦：j i l 见+ c x 4 ( 1 3 ) 在异步轧制情况下，在经过a 点的起始断面中，取以= 见和吃= 吃从此断面开 始，上下接触面的摩擦力方向相反，这时： 见= 见一胁每 图卜6 异步轧制作用力简图啪1 f i g a - 6t h ef o r c ed i a g r a mo f a s y m m e t r i c a lm l l i n g o 8 ) f i g 2 - 2r o l l e dd e f 咖a d z o l l c i 一易变形区；一难变形区：一自由变形区 从图2 - 2 中可以看出，在入辊前和出辊后轧件表面层和中心层都发生变形，这充 分说明了在外端和几何变形区之间有变形过渡区，在这个区域内变形和流动速度也是不 均匀的。实验研究还指出，沿轧件断面高度方向上的变形不均匀分布与变形区形状系数 有l h 很大关系。当变形区形状系数，_ l o 5 1 0 时，即轧件断面高度相对于接触弧长 度不太大时，压缩变形完全深入到轧件内部，形成中心层变形比表面层变形要大的现象； 当， o 5 1 0 时，随变形区系数的减少，外端对变形过程影响变得更为突出，压缩变 形不能深入到轧件内部，只限于表面附件的区域，此时表面层的变形较中心层要大，金