热轧工考试题及答案

热轧工考试题及答案

一、选择题（每题3分，共30分）1.热轧生产中，钢坯加热的目的是（）。A.提高钢的硬度B.降低钢的塑性C.提高钢的塑性，降低变形抗力答案：C。在热轧时，钢坯经过加热，内部原子活动能力增强，晶体结构更易发生变形，这样就能提高钢的塑性，同时使变形抗力降低，方便后续的轧制操作。而加热不会提高钢的硬度，反而会降低硬度；是提高而不是降低钢的塑性，所以选C。2.轧制过程中，轧件的宽展类型有（）。A.自由宽展、限制宽展、强迫宽展B.弹性宽展、塑性宽展、刚性宽展C.热轧宽展、冷轧宽展、温轧宽展答案：A。自由宽展就是轧件在轧制时，宽度方向不受外界阻碍自由增大；限制宽展是受到一定限制的宽展；强迫宽展是在特殊模具等作用下强制产生的宽展。不存在弹性宽展、刚性宽展这样的说法；按热轧、冷轧、温轧来分不是宽展的类型分类方式，所以选A。3.轧辊的辊身直径是指（）。A.轧辊两端轴颈的直径B.轧辊中间工作部分的直径C.轧辊轴承处的直径答案：B。轧辊两端轴颈是用于安装和支撑的部分，直径和辊身不同；轴承处直径也是特定的尺寸，和辊身直径概念不同。而辊身是轧辊中间直接和轧件接触进行轧制工作的部分，其直径就是辊身直径，所以选B。4.热轧带钢生产中，卷取温度过高会导致（）。A.带钢硬度增加B.带钢晶粒粗大，强度降低C.带钢表面氧化铁皮减少答案：B。卷取温度过高时，钢的晶粒会在高温下继续长大变粗，粗大的晶粒会使带钢的强度降低。卷取温度高一般会使带钢硬度降低而不是增加；温度高会使带钢表面氧化更严重，氧化铁皮增多而不是减少，所以选B。5.轧机的轧制压力是指（）。A.轧辊对轧件的作用力B.轧件对轧辊的反作用力C.以上两者的合力答案：B。轧制压力是轧件在轧制过程中对轧辊产生的反作用力。轧辊对轧件的作用力是使轧件发生变形的力，而轧制压力是从轧件对轧辊的作用角度来定义的，不是两者的合力，所以选B。6.下列哪种情况会使轧制力增大（）。A.轧件宽度减小B.轧辊直径增大C.轧制速度增大答案：B。轧辊直径增大时，轧辊和轧件的接触面积增大，根据轧制力的计算公式，接触面积增大一般会使轧制力增大。轧件宽度减小，接触面积会相应减小，轧制力会降低；轧制速度增大，一般会使轧制力有所降低，因为速度快时变形热效应等会使变形抗力降低，所以选B。7.钢坯加热时出现过热现象，会导致（）。A.钢坯表面产生裂纹B.钢的晶粒粗大，力学性能下降C.钢坯内部产生大量气孔答案：B。过热是指钢坯加热温度过高且时间过长，此时钢的晶粒会急剧长大变粗，粗大的晶粒会使钢的力学性能如强度、韧性等下降。钢坯表面产生裂纹可能是加热速度过快、温度不均等原因，但不是过热的典型结果；钢坯内部产生大量气孔和炼钢过程中的气体含量、脱氧等因素有关，和过热关系不大，所以选B。8.热轧生产中，控制轧制的目的是（）。A.提高生产效率B.改善钢材的组织和性能C.降低生产成本答案：B。控制轧制是通过控制轧制过程中的温度、变形量等参数，来使钢材获得良好的组织形态，从而改善钢材的性能，如强度、韧性等。虽然合理的控制轧制可能在一定程度上提高生产效率和降低成本，但这不是其主要目的，主要目的还是改善钢材的组织和性能，所以选B。9.轧机的刚度是指（）。A.轧机抵抗弹性变形的能力B.轧机抵抗塑性变形的能力C.轧机抵抗弯曲变形的能力答案：A。轧机在轧制力作用下会发生变形，刚度就是衡量轧机抵抗这种弹性变形的能力。轧机主要考虑的是弹性变形范围内的性能，塑性变形意味着轧机结构已经被破坏；弯曲变形只是弹性变形的一种形式，刚度是综合抵抗弹性变形的能力，所以选A。10.热轧过程中，轧件的变形程度通常用（）来表示。A.延伸率B.压下率C.宽展率答案：B。压下率是指轧件在轧制前后厚度的变化率，它能很好地反映轧件在轧制过程中的变形程度。延伸率主要是反映轧件在拉伸试验中的伸长能力；宽展率只是反映轧件宽度方向的变化情况，不能全面代表轧件的变形程度，所以选B。二、判断题（每题2分，共20分）1.钢坯加热时，加热速度越快越好。（×）加热速度过快，钢坯内外温差会过大，产生较大的热应力，可能导致钢坯表面或内部产生裂纹，影响钢坯质量，所以不是加热速度越快越好。2.轧制过程中，轧件的延伸和宽展是同时发生的。（√）在轧制时，轧件在长度方向会伸长（延伸），同时在宽度方向也会有一定的扩展（宽展），这两个过程是同时进行的。3.轧辊的硬度越高越好。（×）轧辊硬度需要根据具体的轧制工艺和轧件要求来合理选择。硬度太高，轧辊可能会变脆，容易发生断裂等问题；硬度合适才能保证轧辊既耐磨又有一定的韧性，所以不是硬度越高越好。4.热轧带钢的厚度精度只与轧机的精度有关。（×）热轧带钢的厚度精度不仅与轧机精度有关，还和钢坯的质量、加热的均匀性、轧制过程中的张力控制、轧制速度等多种因素有关。5.钢的含碳量越高，其塑性越好。（×）一般来说，钢的含碳量越高，其硬度和强度越高，但塑性会越低。因为碳会形成碳化物等组织，阻碍晶体的变形，使钢的塑性变差。6.轧制力的大小只取决于轧件的材质。（×）轧制力的大小除了和轧件材质有关，还和轧辊直径、轧件厚度、轧制速度、压下量等多种因素有关。不同的轧制条件会使轧制力有很大的变化。7.加热炉内的氧化气氛对钢坯加热没有影响。（×）氧化气氛会使钢坯表面发生氧化，形成氧化铁皮，不仅会造成钢的损耗，还可能影响后续的轧制质量，如使带钢表面产生麻点等缺陷，所以对钢坯加热有影响。8.控制冷却可以改善钢材的性能。（√）控制冷却通过合理控制冷却速度和冷却时间等参数，可以使钢材获得不同的组织形态，从而改善钢材的强度、韧性等性能。9.轧机的轧制速度越快，生产效率就越高。（×）轧制速度快在一定程度上能提高生产效率，但如果速度过快，可能会导致轧制质量问题，如厚度精度下降、表面质量变差等，还可能对设备造成更大的磨损和冲击，所以不是速度越快生产效率就越高，要综合考虑各方面因素。10.热轧过程中，轧件的温度是一直下降的。（√）在热轧过程中，轧件会不断地向周围环境散热，同时轧制过程中的变形热虽然会使温度有所升高，但总体上轧件的温度是呈下降趋势的。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述钢坯加热的要求。钢坯加热首先要保证温度均匀，包括钢坯内外温度均匀和表面各部位温度均匀。如果温度不均匀，在轧制时会导致变形不均匀，可能使轧件出现裂纹、尺寸精度差等问题。其次，加热温度要合适，不能过高也不能过低。温度过高会出现过热、过烧等现象，过热会使钢的晶粒粗大，力学性能下降，过烧会使钢的晶界氧化甚至熔化，导致钢坯报废；温度过低则钢的塑性差，变形抗力大，轧制困难，还可能损坏轧机设备。另外，要尽量减少钢坯在加热过程中的氧化烧损，氧化会造成钢的损失，还会影响轧件的表面质量。最后，加热速度要合理，过快会产生较大热应力导致裂纹，过慢则生产效率低。2.分析热轧带钢厚度波动的原因。热轧带钢厚度波动原因有很多。从钢坯方面看，如果钢坯本身厚度不均匀、温度不均匀，在轧制时就会导致带钢厚度波动。钢坯温度不均匀会使变形抗力不同，温度高的地方变形大，厚度就会薄一些，温度低的地方变形小，厚度就会厚一些。轧机方面，轧机的精度不够，如轧辊的磨损不均匀、轧机的弹性变形不稳定等，都会影响带钢的厚度。轧制过程中，张力控制不稳定也会造成厚度波动，张力过大带钢会变薄，张力过小带钢会变厚。轧制速度的变化也会有影响，速度突然变化可能使轧制力改变，从而影响带钢厚度。另外，轧辊的热膨胀情况也会影响厚度，如果轧辊热膨胀不均匀，带钢厚度就会不稳定。3.说明热轧生产中控制轧制和控制冷却的作用。控制轧制的作用主要是改善钢材的组织和性能。通过控制轧制过程中的温度、变形量和轧制速度等参数，可以使钢材获得细小的晶粒组织。细小的晶粒能提高钢材的强度和韧性，使钢材具有更好的综合力学性能。同时，控制轧制还可以节约合金元素的使用，降低生产成本。控制冷却的作用也是改善钢材性能。合理的控制冷却速度和冷却时间，可以使钢材在冷却过程中形成不同的组织，如贝氏体、马氏体等。不同的组织会赋予钢材不同的性能，例如通过控制冷却可以提高钢材的强度、硬度和韧性等，还可以消除残余应力，提高钢材的尺寸稳定性。四、计算题（每题10分，共20分）1.已知轧件的原始厚度为50mm，轧制后厚度为20mm，求压下量和压下率。压下量的计算公式是：压下量=原始厚度-轧制后厚度。所以压下量=50-20=30mm。压下率的计算公式是：压下率=（原始厚度-轧制后厚度）÷原始厚度×100%。即压下率=（50-20）÷50×100%=30÷50×100%=60%。答：压下量为30mm，压下率为60%。2.某轧机的轧辊直径为600mm，轧件的入口厚度为40mm，出口厚度为30mm，求咬入角。首先根据公式计算压下量：压下量=入口厚度-出口厚度=40-30=10mm。咬入角的计算公式为：$\cos\alpha=1-\frac{\Deltah}{D}$（其中$\alpha$为咬入角，$\Deltah$为压下量，$D$为轧辊直径）。将数