轧钢工高级工理论知识答案Word格式.docx

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√156.>

二、选择题（请将正确答案的代号填入括号内，每题2分，共400分）

C2.>

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C199.>

C200.>

A

三、填空题（请将正确答案填在横线空白处，每题2分，共164分）

最小阻力

2.>

变形程度

3.>

入口

4.>

残余应力

5.>

线材

6.>

产品技术要求

7.>

半镇静钢

8.>

最小阻力

9.>

中性面

10.>

前滑

11.>

反比

12.>

接触面积

13.>

升高

14.>

降低

15.>

越大

16.>

渗碳体

17.>

长大速度

18.>

大

19.>

细

20.>

屈服极限

21.>

强度极限

22.>

滑移

23.>

后滑

24.>

体积不变定律

25.>

水平投影

26.>

弹性变形

27.>

控制轧制

28.>

变形

29.>

脆性断裂

30.>

保温

31.>

调质

32.>

成份

33.>

加热时间

34.>

变形制度

35.>

孔型侧壁斜度

36.>

轧辊中线

37.>

下降

38.>

酸洗

39.>

力偶

40.>

两相区

41.>

极薄板轧机

42.>

游标卡尺

43.>

周期式的

44.>

刮伤

45.>

卫板

46.>

微凸形

47.>

微凹形

48.>

辊环

49.>

立活套器

50.>

滑移阶段

51.>

半连续式轧机

52.>

测厚仪

53.>

劳特式

54.>

横梁

55.>

低倍组织

56.>

0.45%

57.>

58.>

59.>

小于

60.>

大于

61.>

内力

62.>

增加

63.>

反

64.>

越小

65.>

万能轧机

66.>

过大

67.>

限制宽展

68.>

轧制

69.>

偏析

70.>

实践经验

71.>

增大

72.>

Mn

73.>

变形抗力

74.>

相对压下量

75.>

铁素体+珠光体

76.>

临界冷却速度

77.>

弹性

78.>

铸铁

79.>

轧制力矩

80.>

辊身、辊颈、辊头

81.>

开口式、闭口式

82.>

轧制过程中产生的腹板波浪、冷却过程中产生的腹板波浪。

四、解释题（每题5分，共60分）

答案：

可以分为3类：

（1）利用普通二辊或三辊式型钢轧机的轧制法；

（2）利用一架万能轧机的轧制法；

（3）利用多架万能轧机的轧制法。

孔型是由辊缝S、侧壁斜度tg、圆角R和r、锁口四部分组成的。

稳定性好，易于更换；

导卫耐磨性好；

对润滑要求较高，且要有足够的冷却；

尺寸要精确，以保证导卫的对中性要好。

（1）轧件断面面积计算的影响；

（2）轧辊工作直径计算的影响；

（3）前滑的影响。

改善咬入条件的方法通常有以下几种：

（1）将轧件的头部手工切割成一斜面，使头部更易于进入轧辊；

（2）在咬入时，在坯料上加一个推力，如采用夹送辊，帮助轧件咬入；

（3）在轧辊上增加摩擦系数，如在轧辊上刻槽，或用点焊进行点焊；

（4）孔型设计时，采用双斜度提高咬入角。

正火是将钢板加热到上临界点A3以上约30～50℃或更高的温度，使钢奥氏体化，并保温均匀化后，在自然的大气中冷却，得到珠光体型组织的热处理工艺。

退火是将钢板加热到临界点Ac1以上或以下的一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却，以获得接近于平衡状态的组织的热处理工艺。

沾火是把加热到Ac3以上，保温后以大于临界冷却速度进行快速冷却，以使过冷奥氏体转变为马氏体组织对过共析钢需要加热到Ac1与Accm之间保温，然后快冷。

低温轧制的优点：

（1）在加热工序节省了能耗

（2）减少了氧化烧损；

（3）减少了轧辊由于热应力引起的疲劳裂纹；

（4）减少了氧化铁皮对轧辊的磨损。

低温轧制的缺点：

（1）增加了轧制力，轧制力矩和轧制功率；

（2）降低了轧制材料的塑性；

影响轧材的咬入，降低了道次压下量。

矫直机按照矫直钢板的温度分为热矫直机和冷矫直机；

按结构可以分为辊式矫直机和压力矫直机；

多辊式矫直机按照有无支撑辊可以分为二重式矫直机和四重式矫直机。

控制轧制是指在调整钢的化学成分的基础上，通过控制加热温度、轧制温度、变形制度等工艺参数，控制奥氏体组织变化规律和相变产物的组织形态，达到细化组织、提高钢材强度与韧性的目的。

五、计算题（每题5分，共150分）

解：

第一道次的压下量为：

△h1=20-1.50=0.70mm

第二道次的压下量为：

△h2=1.50-1.03=0.47mm

第三道次的压下率为：

ε3=[（1.03-0.70）/1.03]×

100%=32.0%

第四道次的压下率为：

ε4=[（0.70-0.48）/0.70]×

100%=31.4%

总压下率=[（2.20-0.48）/2.20]×

100%=78.2%

答：

第一、二道次的压下量分别为0.70mm和0.47mm；

第三、四道次的压下率分别为32.0%和31.4%；

总压下率为78.2%。

解：

总延伸系数μ总=Fo/Fn=ao2/[π（Dn/2）2]

=（100×

100）/[3.14×

（15/2）]2=56.6

总轧制道次n=luμ总/lnμC=ln56.6/ln1.4=12.02

总轧制道次为12道次。

工作辊径D＝500－2×

20＝460mm

轧制线速度V＝3.14×

460×

100/60＝2407.3mm/s≈2.41m/s

此道次轧件的轧制线速度是2.41m/s。

成品断面积3.25×

3.25×

3.14＝33.166mm2

原料断面积120×

120＝14400mm2

总延伸系数μ总＝F/f＝14400/33.166≈434.18

总的轧制道次n＝lgμ总/lgμ均＝lg434.18/lg1.28≈25

总延伸系数是434.18，总的轧制道次是25次。

理论重量－实际重量＝3.54－3.35＝0.19t

这实际是角钢形状、尺寸均符合交货标准时的负公差轧制节约的金属量

负差率＝（理论重量－实际重量）/理论重量×

100%

＝（3.54－3.35）/3.54×

＝5.37%

该车间的负差率是5.37%。

已知△h＝D（1－cosα）

D＝△h/（1－cosα）＝24/（1-cos17.33°

）＝529mm

该中型轧机工作辊径是529mm。

D＝△h/（1－cosα）＝29/（1-cos20°

20ˊ）＝466mm

轧辊的工作直径是466mm。

轧制速度＝π×

n×

D/60＝3.14×

120×

435/60＝2.732（m/s）

该轧机的轧制速度为2.732m/s。

R＝（D-h+S）/2＝（530-173.5+20.5）/2＝188.5mm

Δh＝H-h＝202.5-173.5＝29mm

F＝（B+b）/2L＝（174+176）/2×

74＝12950mm

p＝P/F＝7kg/mm

平均单位压力为7kg/mm。

根据V=πDn/60

得n=60V/（πD）＝60×

3×

1000/（3.14×

603）=95n/min

轧辊转速为95n/min。

h＝So+p/k＝5.6+2000/500＝9.6mm

轧后厚度为9.6mm。

Vh=μVH=1.5×

2.25=3.375m/s

而前滑值计算公式为：

Sh=[（Vh-V）/V]×

Sh=[（Vh－V）/V]×

100%=[（3.375-3）/3]×

100%=12.5%

道次的前滑值为12.5%。

由题意σ1=80MPa

σ2=65Mpa

σ3=50MPa

σs=70MPa

且σ2=（σ1＋σ3）/2=65MPa

由塑性方程：

σ1-σ3=σs

80-50＜70（MPa）

该点不能发生塑性变形。

加热速度＝300/1.5＝200℃/h

加热速度为200℃/h。

35m=32500mm

32500/（700＋50）≈43（块）

15×

43=645（t）

该炉可装约43块、645t。

h＝2+0.03+0.02＝2.05（mm）

在这种的情况下无法轧制2.5mm厚的钢板。

由K＝G总/G合

得G总＝KG合＝1.34×

800＝1072t

该轧钢厂当月使用了1072t钢坯。

因为μ总＝Fo/Fn

所以Fo＝μ总Fn

＝14.15×

15×

3.14＝9996.975≈10000mm2

该厂使用的是100mm×

100mm方坯。

l＝6×

12＝72mm

HBL＝hbl

L＝hbl/（HB）＝0.075×

0.075×

72/（0.25×

0.25）＝6.48m≈6.5m

原料的长度是6.5m。

HBL＝hbl

l＝HBL/（hb）＝0.14×

0.14×

12/（0.005×

0.005×

3.14）＝2996.1783m

定尺＝2996.1783/12＝249.68支

可切定尺249支

Sh＝（V出－V轧）/V轧×

100%＝（5.2－5.0）/5.0×

100%＝4%

变形区的前滑值是4%。

公式△h＝D（1－cosα）

则cosα＝1－△h/D＝1－1.8/510＝0.99647

查表得α＝4.8°

该道次的咬入角4.8°

。

根据公式φ＝（H－h）/H×

第一轧程φ＝（4－2.2）/4×

100%＝45%

第二轧程φ＝（2.2－1）/2.2×

100%＝54.55%

各轧程的压下率分别为45%、54.55%。

根据变形区长度公式

则R＝D/2＝400/2＝200mm

△h＝40－32＝8mm

该道次变形区长度是40mm。

根据公式Q＝qBh

则q＝Q/Bh

前平均单位张力为：

q前＝70000N/（420mm×

2.3mm）＝72.46N/mm2

后平均单位张力为：

q后＝75000N/（420mm×

3.0mm）＝59.52N/mm2

该道次轧制时前、后平均单位张力值分别为72.46N/mm2、59.52N/mm2。

根据公式V＝nπD/60＝120×

3.14×

0.25/60＝1.57m/s

根据公式U＝2△hV/（H＋h）L＝2×

20×

1570/[（60＋40）×

50]

＝12.56s-1

该道次的变形速度为12.56s-1。

根据公式

其中B＝1000mm，b＝1016mm，R＝750/2＝375mm

△h＝H－h＝45－23＝22mm

则

该道次的轧制力是14.7×

106N。

珠光体合量为（0.45－0.0218）/（0.77－0.0218）×

100%＝57.23%

珠光体组织含量为57.23%。

珠光体中的铁素体与渗碳体的相对量可用杠杆定律求出：

珠光体＝WFe＋WFe3C

渗碳体组织含量WFe3C＝（P－S）/（P－k）×

＝（0.77－0.0218）/（6.69－0.0218）×

≈11%

铁素体组织含量WFe＝（S－K）/（P－K）×

＝（6.69－0.77）/（6.69－0.0218）×

100%≈89%

渗碳体组织和铁素体组织的含量分别为11%、89%。

根据咬入角公式α＝cos-1（1－△h/D）＝cos-1（1－1.8/510）＝4.8°

咬入角为4.8°

六、综合题（每题0分，共0分）

（1）对于大的简单断面的轧件，或有上压力的孔型，可以只安装下卫板；

（2）对于复杂断面或小断面的轧件则要安装上卫板，上卫板的配重要合适，不能太重或太轻，要保证卫板紧密接触轧槽；

（3）卫板的前端与轧槽紧密接触，下卫板的表面要略低于下轧槽，上卫板表面要略高于上轧槽。

（1）辊头：

传递扭矩；

（2）辊颈：

安装轴承支撑轧辊；

（3）辊身：

轧制轧件，使其按要求产生变形。

主要是前道次来料尺寸过大；

也有是本道次压下量过大；

第三个可能是来料钢的温度不均匀；

第四个可能是入口导板偏斜。

坯料未对正切深孔造成切偏；

2）万能轧机水平辊轴向错位，造成立辊对腿的侧压严重不均。

使辊环或上下辊相互之间不产生摩擦，避免造成贴辊事故；

调整孔型的高度，以免因轧辊跳动及孔型磨损造成产品断面尺寸超差。

（1）主电机：

提供轧钢机的原动力；

（2）传动装置：

将主电机的运动和力矩传递给轧辊；

（3）工作机座：

完成轧制。

使金属经过反复弯曲变形以消除曲率的不均匀性，使曲率从大变小达到矫直目的。

作用：

（1）分析轧钢机的工作情况，找出工序间的薄弱环节加以改进，使轧制更趋合理；

（2）准确计算出轧制时间，各一序的交叉时间和轧制节奏时间，用来计算轧机的产量；

（3）计算轧制过程中轧是所承受的轧制压力和电动机传动轧钢所承受的负荷。

弹塑性曲线是轧机的弹性曲线和轧件塑性曲线的总称。

其意义在于：

（1）利用弹塑性曲线可以分析轧辊热膨胀与磨损后轧机的调整过程；

（2）利用弹塑性曲线可以分析来料厚度变化时轧机的调整过程。

（1）金属的化学成份及其组织结构：

合金的变形抗力大于纯金属的变形抗力；

（2）变形温度：

变形温度升高，变形抗力降低；

（3）变形速度：

变形速度加快，变形抗力升高；

（4）变形程度：

变形程度加大，变形抗力增加。

（1）压下量的影响；

（2）轧辊直径的影响；

（3）轧件宽度的影响；

（4）摩擦力的影响；

（5）金属本身性质的影响；

（6）轧制方式的影响。

一般情况下，变形温度高，金属的塑性也高，但金属的加热温度不可过高，否则将引起晶粒的过分长大，反而使塑性降低。

（1）轧制开始时，轧件断面大，温度高，塑性好，变形抗力小，有利于轧制，但此时氧化铁皮厚，可能处于熔化状态，摩擦系数低，咬入困难，故主要考虑咬入条件；

（2）随着氧化铁皮的脱落，且轧件断面减小，咬入条件改善，此时延伸系数可以不断增加，并达到最大值；

（3）以后随轧件温度下降，金属变形抗力增加，塑性降低，因此马达能力和轧辊强度成为限制延伸系数的主要因素，此时应降低延伸系数；

（4）在最后几道次中，为减少孔型磨损和保证断面形状和尺寸的正确，应采用较小的延伸系数。

它是将轧出的线材（1000℃左右）通过水冷管快速冷至接近相变温度，然后经导向装置引入吐丝机，线材在成圈的同时陆续落在连续移动的链式运输机上，使每圈相隔一定的距离而成散卷，视钢种不同，在运输过程中可用鼓风机强制冷却，或自然冷却，或加罩缓冷，以控制线材的组织和性能，运输机速度可调，当线材冷却至相变完成温度（450～550℃）后，通过集圈器将散卷收拢，然后打捆包装。

随着钢中含碳量的增加，以及某些合金元素的增加，而产生过烧的可能性在增大，高合金钢由于其晶间物质和共晶体容易熔化而特别容易产生过烧缺陷，过烧敏感性最大的是含铬的合金钢，含镍的合金钢以及含铬、镍的合金钢。

轧制力矩就是轧制时垂直接触面水平投影的轧制压力与其作用点到轧辊中心线距离（即力臂）的乘积。

轧制力矩是驱动轧辊完成轧制过程的力矩。

按轧件给轧辊的压力进行计算：

M＝2Pa（两根轧辊），其中P－轧制压力；

a－力臂。

不论热轧还是冷轧，轧辊都是实现轧制过程中金属变形的直接工具，对轧辊的主要质量要求有强度、硬度及一定的耐热性。

轧辊强度是最基本的质量指标，在满足强度要求的同时还必须有一定的耐冲击性。

硬度主要是指轧辊工作表面的硬度，它决定轧辊的耐磨性，也决定了轧辊的使用寿命。

轧辊的耐热性突出表现在热轧时，以保证产品的精度。

（1）可减小轧辊的应力集中，对防止断辊有益。

（2）可防止轧件角部过尖以致温降太快。

（3）在辊缝外的圆角，在轧件过时，得到钝而厚的耳子，从而防止了在下一道轧制时形成折迭缺陷。

物体受外力作用时，产生变形，如果将外力去除后，物体能够完全恢复它原来的形状和尺寸，这种变形称为弹性变形。