隨著冷軋速度的高速化(最大2800mpm為獲得摩擦系數的定量值,開發了高速軋制模擬裝置和雙圓筒滑動試驗機,嚴格計算流入油膜的厚度,對軸與軸承等的熱膠著進行了評價,提出了外表光澤度的推定和控制系統,并對軋制潤滑油進行了改進。作為工作輥材質,一般是將高碳Cr系鍛造材進行外表淬火后,使微細碳化物在完全變為馬氏體的基質中大量析出,形成硬度高的組織,但由于軋制方面的要求越來越高,因此加快了對鍍Cr和噴鍍WCCo來提高耐磨性的研究和高速鋼及陶瓷新材質的研究。軋輥表面的加工也從噴丸清理變為電火花加工,或采用電子束和激光束等進行加工,使軋輥外表加工得更加均勻、軋輥形狀更加妥當。 熱軋過程中,確保資料的咬入性能,提高軋輥的耐磨性,防止軸與軸承等的熱膠著是重要的課題。目前軋輥一般是使用高速鋼,但希望開發出高載荷軋輥和軋制工具,以適應更大的壓下軋制要求。 變形阻抗 變形阻抗值是計算軋制載荷和軋制力矩時的重要物理特性值。日本鋼鐵協會軋制理論研究會已對變形阻抗值的研究數據進行了空虛和收集,并采用數學模型進行了研究。 熱變形阻抗方面,采用考慮到多道次高速連續軋制時的累積應變效應的變形阻抗公式進行計算后,顯著地提高了熱變形阻抗值的預測精度。為把考慮到資料組織變化的軋制理論進行擴展,希望能建立對材料的硬化、恢復和再結晶等現象同時進行跟蹤的理論體系,積累一些與合金成分相對應的能對冶金現象進行定量化的數據。 冷變形阻抗方面,通常是采用考慮到溫度和應變速度相互關系的動態變形阻抗公式進行計算。 眾所周知,日本的軋制技術以理論為基礎,始終處于世界先進水平。為解析板材軋制中的板材形狀和中間凸度的原理,對軋機的彈性變形條件和被軋材的塑性變形條件進行了聯立求解。采用將彎曲和剪切撓曲的資料力學模型進行擴展或校正的方法對各種類型軋機進行解析的方法已基本確立。另一方面,關于資料的塑性變形,采用了三維解析法,使解析由二維理論向高精度解析發展。解析法的發展方面,有采用數值計算法忠實解析變形的所謂三維解析法,有剛性和塑性FEM有彈性和塑性FEM尤其是還有為縮短計算時間而將上述方法進行組合的解析法 孔型軋制方面,一般說來純理論處理是極為困難的作為一種簡便的方法,雖然可以采用所謂的矩形換算法把孔型軋制替換為適當的矩形斷面材的扁平軋制,但無法獲得高精度。提高精度用的實驗式和半理論式在簡單推測隨孔型和軋制條件變化時的變形特性和負荷特性方面依然是一種有效的方法,但目前一般是采用FEM解析。由于FEM呈現,使材料的三維解析變得可能。不只可以用于板材的解析,而且還可以用于型材、棒線材和管材的軋制力、軋制載荷、軋制力矩和寬展的求解。三維FEM解析作為一種有效的解析工具已得到人們認可。 人們期待著今后能向軋制溫度解析和將軋制加工時的資料組織變化,尤其是將軋制缺陷解析系統組合起來的綜合軋制理論方面發展。 提高軋輥和軋制工具的耐磨性、抗事故性和抗桔皮狀缺陷性是軋制技術飛速發展所不可缺少的重要技術,從減輕環保壓力的觀點來看,這些技術要素今后也是很重要的 鋼板 新型軋機 關于軋機輥距的控制,軋輥項彎裝置是關鍵。眾所周知,日本以20世紀70年代后期呈現的六輥變速軋機(HC軋機、UC軋機)為契機,開發了交叉輥薄板軋機(PC軋機)雙軸承座頂彎裝置(DCWRB小直徑工作輥上裝有側支撐輥的六輥FFC軋機、ZHi軋機、多輥型CR軋機、KT軋機、軋輥自身具有可變凸度型的VC軋輥、TP軋輥、NIPCO軋輥,還有采用在線磨削的軋輥磨床(ORC等,這些新型裝備為世界軋制設備的發展做出了很大的貢獻。另外,還研究開發了采用1機架多道次軋制技術的各種軋機,但其應用僅限于特殊材的軋制。 連續軋制和直接連接軋制 日本自1968年開發了森吉米爾式多輥軋機的全連續式串列式冷軋機(TCM和1970年開發了四輥軋機的全連續式TCM以來,軋機的連續化已取得很大的進展。目前日本國內的主要軋機都實現了完全連續化。由于完全連續軋機的技術可以和軋機的上下工序連接,因此1986年開發出了酸洗-TCM連續退火成套設備。完全連續化的開發包括了軋制生產計劃可以隨意變化、穩定焊接技術、帶材穩定移動技術、前進方向可變裝置等。冷軋的連續化之后,1996年首次在世界上開發出了熱軋的連續化技術。粗軋結束后將前后軋材在進入精軋機前進行焊接,使精軋機在無切頭切尾的狀態下進行無頭軋制的技術,解決了產品前后端部的質量問題,同時使極薄鋼板和新材質鋼板的生產技術變得有可能。 自1989年將50~100mm厚的薄板坯連鑄機和軋機直接連接的緊湊式軋機誕生以來,其建設數量逐年增加,目前在日本以外的國家中至少已建設了50套。緊湊式軋機的特征是設備投資少、交貨期短,可進行沒有水冷滑軌造成黑印的等溫軋制,如果采用長的板坯,還能進行半無頭軋制,可以預計今后其應用將越來越廣,同時能進一步提高產品質量。另外,將來帶鋼連鑄機應用的趨勢引人關注。
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