轧件

工程技术学术语

轧件是进了轧机的钢坯。

背景

钢铁是最重要的工程结构材料，在相当长的时期内仍将占据工程材料的主导地位。与其它材料相比，翎铁材料具有以下优点:（1）生产加工工艺成熟，已实现大规模生产，制造成本较低；（2）没有有机化合物的排放，与其它基础材料相比是环境友好材料；（3）具有优良的工艺性能和使用性能，性能参数变化幅度很大，适合各种工业部门需求，产品使用范围广泛。

近年来，中国钢铁工业迅速发展，中国在19%年到2007年之间逐年的钢产量和年增长率，其中在2000年到2004年期间，钢产量平均年增长率达到20.71%。2007年，中国粗钢总产量达到4.89亿吨，超过世界第二至第八位产钢大国生产量的总和（日本、美国、俄罗斯、印度、韩国、德国和乌克兰）。随着钢铁产量的迅速增长和市场需求的逐步饱和，人们将会愈来愈关注产品的质量。在未来，拥有高质量产品的钢铁企业将在激烈的市场竞争中拥有更多的优势资源。

定义

轧件是指进了轧机的钢坯。

轧材是用轧制方法生产的，具有一定断面形状的金属材料。在热轧生产薄规格带钢时，会在带钢尾部产生轧烂现象，这样一方面会影响带钢的外表质量，必须人工切尾处理，另一方面，导致产生的带钢碎片粘连在轧辊上，影响后续带钢的生产，产生质量事故。常见的尾部轧烂有：双边轧烂、单边轧烂、单边局部轧烂三种形式。

轧制过程

轧制过程通常指轧件在轧辊间变形的力学过程。为了便于分析轧制过程中各基本参数间的关系，建立所谓简单理想轧制过程，假设被轧制金属是矩形断面的均质连续的刚－塑性体。轧辊是一对直径和速度相等的平辊刚体，无外加张力或推力，由此出发确定变形区主要参数。

轧件由厚度h0变为h1，在变形区内轧件厚度逐渐减小，根据变形金属的体积不变的条件，变形区内金属各质点运动速度不可能一样，金属和轧辊间必有相对运动。假设轧件无宽展，沿各截面上变形均匀，即水平速度相同，这样轧制变形区可分为前滑区、中性面和后滑区，如图1：轧制过程图所示。在前滑区，金属速度大于轧辊圆周速度，在后滑区则相反，在中性面两者速度相同，无相对滑动。

轧件与轧辊接触后，轧辊能把轧件拉入辊缝进行轧制的必要条件，通称轧制咬入。能否咬入取决于加在轧件上的力N和摩擦力T的水平分力Nx和Tx间的力平衡；当Nx≤Tx时，轧件进入辊缝，即可被咬入。则咬入条件可写为α≤β，α为咬入角，β为摩擦角。

轧件要求

绝大部份钢铁产品需要通过轧制加工才成为用户需要的产品。轧钢为钢铁生产过程的下游阶段，是影响产品质量最为关键的环节之一。轧制过程中，人们对轧制产品主要关心以下几个方面的问题：（1）轧件尺寸精度和几何形状，如：轧件厚度精度、宽度精度、平面形状、板形等；（2）轧件组织性能，如：晶粒尺寸、微观组织、力学性能等；（3）轧制产品表面质量，如表面粗糙度、氧化层等；（4）轧件缺陷分布与尺寸，如：裂纹、夹杂物等。

引起轧件头部翘曲的因素

引起轧件头部翘曲的实质是板材上下表面的纵向测申不一致。若轧件上表面的延伸大于下表面，则表现为下弯或者下扣；相反，则表现为上弯或者上翘。

轧制过程中任何不对称的变形条件，均使板带材头部产生翘曲现象。引起轧件翘曲的不对称因素很多，如轧件上下表面的加热温度不均，以及轧件在运送过程中散热条件不同等因素造成轧件上下表层产生温度差；上下轧辊直径不等；上下轧辊的线速度不等;轧制线高度和轧件入口中心高度不一致；上下轧辊表面的摩擦情况不同等，都会在轧制过程中产生不对称轧制条件，从而使轧件头部产生翘曲。从理论上讲，轧件头部翘曲会贯穿轧件全长，但在轧件下弯时，由于轧机出口处机架辊(或导板)的上扳作用，翘曲仅会在头部一定长度内出现。

温度对轧件的影响

三维轧制理论得到进一步发展后，传统轧制中的很多问题都迎刃而解，使板形控制、材质内部结构变化等一些轧制工艺参数的计算都有了很大提高。但如果不考虑温度对轧制过程的影响，各种力能参数很难达到要求的精度。对热轧过程来说，温度是影响金属变形抗力的最主要因素之一;对冷轧过程来说，塑性变形功转化的热引起轧件和轧辊的温度升高，从而导致轧辊出现热凸度，轧件产生热应力和热应变，这是轧制中不可忽视的因素。此外，轧件的温度变化过程还与其内部微观组织结构的变化有着极为密切的关系，计算轧制过程的温度场和轧件降温过程是现代材质预报的一项基本任务，所以研究轧制过程就必须研究轧制过程的温度场。

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