《材料成型工艺学试题》试题

材料成型工艺学试题判断题（20分）如果带钢中存在残余应力，那么板形一定不良。（×）板形：所谓板形直观地说是指板材的翘曲程度，其实质是指带钢内部残余应力的分布。板形不良：带钢中存在残余内应力称为板形不良。潜在板形不良：带钢中存在残余内应力，但不足以引起带钢翘曲，称为潜在板形不良。表观板形不良：带钢中存在残余内应力足够大，以致引起带钢翘曲，则称为表观的板形不良。在板形表示方法中，1个蒙单位相当于相对长度差为10-4。（√）1蒙相当于相对长度差为10-4，相对长度差也称为板形指数ρ，ρ=△L/L连轧机组的速度范围仅与电机制造技术的可能条件有关。（×）连轧机组的最高和最低速度范围是由最大和最小的金属延伸的工艺要求和电机制造技术的可能条件来确定当其他条件不变时，轧制咬入之后就一定能顺利轧出变形区进入稳定轧制阶段，也就是说稳定轧制阶段的拽入条件比咬入阶段容易满足。 （×）简单轧制条件下，如果轧件处于平面应力状态下，则轧件的宽展为零。（√）在一定轧制条件下，前滑Sh和后滑SH以及延伸系数µ之间满足如下关系：(其中α是咬入角)，说明当三者之间有两个量已知时，另外两个量即可确定。 （√）碾压角是轧辊轴线和轧制线两者在包括轧制线和轧辊调整回转中心到轧制线的垂直距离在内的平面上投影的夹角。 （√）送进角：轧辊轴线与轧制线在主垂直面上投影的夹角。(轧辊轴线和轧制线两者在包含轧制线并以轧辊调整回转中心到轧制线的垂直距离为法线的平面上投影的夹角）辗轧角：轧辊轴线与轧制线在轧制主平面上的投影的夹角。(轧辊轴线和轧制线两者在包含轧制线和轧辊调整回转中心到轧制线的垂直距离在内的平面上投影的夹角)张力减径机的变形区由减径区和减壁区组成（×）变形区由减径区、减壁区、定径区、出口区边宽、腰薄、平行边的H型钢可以采取万能孔型轧法生产，也可以采用带开闭口的二辊孔型法生产。 （×）二辊孔型法难以轧出平行边、宽边的薄腰H型钢的原因（1）由于孔型的侧壁不能无斜度－－轧不出平行边；

（2）辊径差太大－－轧不出宽边；

（3）二辊轧机总是要多配几个孔型，辊身长度大，弹跳大－－不能轧薄腰。解释如下名词（12分）1.穿孔比；2.轧制直径；3.整形MAS轧法；4.薄板坯；5.前滑和后滑；1.穿孔比：空心坯长度与内径比2.轧制直径：轧件出口断面轧槽上某点的线速度与轧件出口速度相等，该点称为中性点。中性点对应的轧辊直径叫轧制直径。3.平面形状控制轧法（MAS轧制法、狗骨头轧制DBR）：根据每种尺寸的钢板，在终轧后桶形平面形状的变化量，计算出粗轧阶段坯料厚度的变化量，以求最终轧出的钢板的平面形状矩形化。整形MAS轧法：轧制过程中为了控制切边损失，在整形轧制的最后一道中通过抬、压水平辊沿轧制方向给与预定的厚度变化，然后转钢横轧，利用宽向不均匀延伸，减少横轧时的平面桶形，最终纵轧时便可使平面板形矩形化。展宽MAS轧法：轧制过程中为了控制头尾切损，在展宽轧制（横轧）的最后道次上沿轧制方向对未来的延伸面给予可变的压缩，旋转90度后进行延伸轧制，就可以控制头尾切损。4.薄板坯：所谓薄（中等厚度）板坯应是指普通连铸机难以生产，可以直接进入热连轧粗轧或精轧机组轧制的板坯。5.前滑和后滑轧件出口速度vh大于轧辊在该处的线速度v，即vh＞v的现象称为前滑现象。轧件出口速度vh小于轧辊在该处的线速度v的水平分量vcosα，即vh＜vcosα的现象称为后滑现象。分析与计算（33分）在Φ300/Φ650×350轧机上冷轧Q215低碳钢，某轧件退火厚度为2.5mm,经若干道次轧制后将坯料轧到1.2mm厚，本道次将轧件轧到0.88mm。已知带钢宽度为250mm，平均张应力为60MPa，Q215钢的变形抗力可表示为，设此时摩擦系数为0.06，试用斯通公式计算轧制力（不考虑轧辊弹性压扁），此时的轧制力矩是多少？此时的极限压下量是多少？解：本道次的轧前预变形量本道次轧后的总变形量平均变形程度平面变形抗力接触弧长不考虑轧辊弹性压扁应力状态影响系数平均单位轧制力公式总轧制力公式总轧制力矩（冷轧板带时ψ＝0.33～0.42力臂系数取0.4）中厚板生产中，为什么常采用“中厚法”操作？良好板形条件和“中厚法”操作（使轧制操作稳定，防止轧件跑偏试从围绕降低外阻的角度分析板带轧机的演变与发展？冷轧是重点在降低外阻，而从可知R↓→D↓→L↓→P↓(外阻)，可见降低外阻（应力状态影响系数）的主要技术措施就是减小工作辊直径、采用优质轧制润滑液和采取张力轧制，以减小应力状态影响系数。其中最主要、最活跃的是减小轧辊直径，由此而出现了从二辊到多辊的各种型式的板带钢轧机。2辊轧机：冷轧很少采用4辊轧机：大量采用6辊轧机：近年来应用较多，有HC，UC，CVC多种类型－－其基本特点：中间辊横移（工作辊横移）6辊轧机工作辊直径太小容易出现横向弯曲，需要侧向支撑偏8辊轧机，不适合可逆轧制Z－high轧机，双向侧支撑，可以可逆轧制12辊轧机和20辊轧机，辊径进一步减小20辊轧机广泛用于轧制难变形材在轧制技术上出现了不对称轧机和异步轧机。热轧润滑的发展降低了外摩擦的影响试分析各种工艺因素对宽展的影响。压下量：相对压下量越大，宽展越大。压下量增加时，变形区长度增加，变形区水平投影形状l/b增大，因而使纵向塑性流动阻力增加，纵向压缩主应力值加大。根据最小阻力定律，金属沿横向运动的趋势增大，因而使宽展加大。Δh/H增加高向压下的金属体积也增加，所以Δb也增加轧制道次：道次越多,宽展越小单道次较大,宽展大多道次较小,宽展小轧辊直径：轧辊直径增加,宽展增加辊径增加，变形区长度增加，纵向延伸阻力增大，更易产生宽展摩擦系数：随着摩擦系数的增加，宽展增加（（轧制温度、轧制速度、轧辊材质和表面状态，轧件的化学成分）随着摩擦系数的增加，轧辊的工具形状系数增加，使σ3/σ2比值增加,所以延伸减少,宽展增加轧件宽度：假设变形区长度l一定:随轧件宽度增加,宽展先增加后逐渐 减小，最后趋于不变。简要回答如下问题（15分）型材连续式轧机布置形式有何特点？各架轧机纵向紧密排列成为连轧机组。每架轧机可单独传动或集体传动，每架只轧一道。一根轧件可在数架轧机上同时轧制，各机架间遵循秒流量保持相等原则。优点：轧制速度快、产量高；轧机紧密排列，间隙时间短，轧件温降小，对轧制小规格和轻型薄壁产品有利；由于轧件长度不受机架间距限制，故在保证轧件首尾温差不超过允许值的前提下，可尽量增大坯料重量，提高轧机产量和金属收得率。缺点：机械和电器设备比较复杂，投资大；所生产的品种受限制。简述线材轧后控制冷却有哪几种类型？简述其控制冷却的原理？珠光体型控制冷却在冷却过程中使钢材获得索氏体组织马氏体型控制冷却通过轧后淬火回火处理，得到中心索氏体，表面是回火马氏体的组织珠光体型控制冷却原理为了获得有利于拉拔的索氏体组织，线材轧后应由奥氏体化温度急冷至索氏体相变温度下进行等温转变，其组织可得到索氏体组织。马氏体型控制冷却原理线材轧后以很短的时间进行强烈冷却，使线材表面温度急剧降至马氏体开始转变温度以下，使钢的表面层产生马氏体，在线材出冷却段以后，利用中心部分残留的热量以及由相变释放出来的热量使线材表面层的温度上升，达到一个平衡温度，使表面马氏体回火。最终得到中心为索氏体，表面为回火马氏体的组织。回答下列问题（20分）张力减径机有何作用？对前部工序（穿孔和轧管）有何影响？在前后张力作用下，减径同时减壁。总减径率、单