軋件

鋼鐵是最重要的工程結構材料，在相當長的時期內仍將佔據工程材料的主導地位。與其它材料相比，翎鐵材料具有以下優點:（1）生產加工工藝成熟，已實現大規模生產，製造成本較低；（2）沒有有機化合物的排放，與其它基礎材料相比是環境友好材料；（3）具有優良的工藝性能和使用性能，性能參數變化幅度很大，適合各種工業部門需求，產品使用範圍廣泛。

近年來，中國鋼鐵工業迅速發展，中國在19%年到2007年之間逐年的鋼產量和年增長率，其中在2000年到2004年期間，鋼產量平均年增長率達到20.71%。2007年，中國粗鋼總產量達到4.89億噸，超過世界第二至第八位產鋼大國生產量的總和（日本、美國、俄羅斯、印度、韓國、德國和烏克蘭）。隨着鋼鐵產量的迅速增長和市場需求的逐步飽和，人們將會愈來愈關注產品的質量。在未來，擁有高質量產品的鋼鐵企業將在激烈的市場競爭中擁有更多的優勢資源。

軋件是指進了軋機的鋼坯。

軋材是用軋製方法生產的，具有一定斷面形狀的金屬材料。在熱軋生產薄規格帶鋼時，會在帶鋼尾部產生軋爛現象，這樣一方面會影響帶鋼的外表質量，必須人工切尾處理，另一方面，導致產生的帶鋼碎片粘連在軋輥上，影響後續帶鋼的生產，產生質量事故。常見的尾部軋爛有：雙邊軋爛、單邊軋爛、單邊局部軋爛三種形式。

軋製過程通常指軋件在軋輥間變形的力學過程。為了便於分析軋製過程中各基本參數間的關係，建立所謂簡單理想軋製過程，假設被軋製金屬是矩形斷面的均質連續的剛－塑性體。軋輥是一對直徑和速度相等的平輥剛體，無外加張力或推力，由此出發確定變形區主要參數。

軋件由厚度h0變為h1，在變形區內軋件厚度逐漸減小，根據變形金屬的體積不變的條件，變形區內金屬各質點運動速度不可能一樣，金屬和軋輥間必有相對運動。假設軋件無寬展，沿各截面上變形均勻，即水平速度相同，這樣軋製變形區可分為前滑區、中性面和後滑區，如圖1：軋製過程圖所示。在前滑區，金屬速度大於軋輥圓周速度，在後滑區則相反，在中性面兩者速度相同，無相對滑動。

軋件與軋輥接觸後，軋輥能把軋件拉入輥縫進行軋製的必要條件，通稱軋製咬入。能否咬入取決於加在軋件上的力N和摩擦力T的水平分力Nx和Tx間的力平衡；當Nx≤Tx時，軋件進入輥縫，即可被咬入。則咬入條件可寫為α≤β，α為咬入角，β為摩擦角。

絕大部份鋼鐵產品需要通過軋製加工才成為用户需要的產品。軋鋼為鋼鐵生產過程的下游階段，是影響產品質量最為關鍵的環節之一。軋製過程中，人們對軋製產品主要關心以下幾個方面的問題：（1）軋件尺寸精度和幾何形狀，如：軋件厚度精度、寬度精度、平面形狀、板形等；（2）軋件組織性能，如：晶粒尺寸、微觀組織、力學性能等；（3）軋製產品表面質量，如表面粗糙度、氧化層等；（4）軋件缺陷分佈與尺寸，如：裂紋、夾雜物等。 ^[1] 

引起軋件頭部翹曲的實質是板材上下表面的縱向測申不一致。若軋件上表面的延伸大於下表面，則表現為下彎或者下扣；相反，則表現為上彎或者上翹。

軋製過程中任何不對稱的變形條件，均使板帶材頭部產生翹曲現象。引起軋件翹曲的不對稱因素很多，如軋件上下表面的加熱温度不均，以及軋件在運送過程中散熱條件不同等因素造成軋件上下表層產生温度差；上下軋輥直徑不等；上下軋輥的線速度不等;軋製線高度和軋件入口中心高度不一致；上下軋輥表面的摩擦情況不同等，都會在軋製過程中產生不對稱軋製條件，從而使軋件頭部產生翹曲。從理論上講，軋件頭部翹曲會貫穿軋件全長，但在軋件下彎時，由於軋機出口處機架輥(或導板)的上扳作用，翹曲僅會在頭部一定長度內出現。 ^[2] 

三維軋製理論得到進一步發展後，傳統軋製中的很多問題都迎刃而解，使板形控制、材質內部結構變化等一些軋製工藝參數的計算都有了很大提高。但如果不考慮温度對軋製過程的影響，各種力能參數很難達到要求的精度。對熱軋過程來説，温度是影響金屬變形抗力的最主要因素之一;對冷軋過程來説，塑性變形功轉化的熱引起軋件和軋輥的温度升高，從而導致軋輥出現熱凸度，軋件產生熱應力和熱應變，這是軋製中不可忽視的因素。此外，軋件的温度變化過程還與其內部微觀組織結構的變化有着極為密切的關係，計算軋製過程的温度場和軋件降温過程是現代材質預報的一項基本任務，所以研究軋製過程就必須研究軋製過程的温度場。 ^[3]