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轧钢之家还是以技术为主的公众号,小钢炮在编辑中学习,在学习中成长,这两天小钢炮在整理素材的过程中,又看了这篇文章钱文军的《漫谈多辊轧机》。记得以前上学时,看书的时候总要拿个本做笔记,就感觉那样踏实。
所以,小钢炮在编辑轧钢之家推文过程中,也要做笔记,还喜欢编写一些简单简单再简单的小程序。好像是为了心理满足。
我从文章《漫谈多辊轧机》中截个图啊:
标记红色箭头的小钢炮觉得应为:带钢的平均张应力,MPa。
理论基础
冷轧最小可轧厚度主要基于轧机的弹性变形和金属的塑性变形理论。当轧机对金属板材施加轧制力时,轧辊会产生弹性变形,同时金属板材发生塑性变形。随着板材厚度的减小,轧辊的弹性变形对板材厚度的影响越来越大。当轧辊的弹性压扁量与板材的塑性变形量相等时,此时的板材厚度即为最小可轧厚度。
根据著名的斯通(Stone)公式,冷轧最小可轧厚度的计算公式为:,其中为金属材料的屈服强度(单位:),为轧辊直径(单位:),为轧辊材料的泊松比,为轧辊材料的弹性模量(单位:)。
计算举例
假设冷轧某碳钢薄板,该碳钢的屈服强度。使用的轧辊直径,轧辊材料为合金钢,其泊松比,弹性模量。
将上述数值代入斯通公式可得:
影响因素及实际应用中的考虑
材料性能因素:
金属材料的屈服强度是关键因素之一。屈服强度越高,最小可轧厚度越大。例如,对于高强度合金钢,由于其屈服强度比普通碳钢高,在相同轧机条件下,最小可轧厚度会更厚。
不同材料的加工硬化特性也会影响最小可轧厚度。加工硬化率高的材料,在轧制过程中强度增加快,会使得继续轧制变得困难,从而限制了最小可轧厚度的减小。
轧机设备因素:
轧辊直径对最小可轧厚度有显著影响。较大的轧辊直径会使最小可轧厚度增加。这是因为轧辊直径越大,在相同轧制力下弹性变形量越大。在实际冷轧生产中,对于要求轧制较薄板材的情况,往往会选择较小直径的轧辊。
轧辊的材料性能(泊松比和弹性模量)也很重要。弹性模量高的轧辊材料,在相同轧制力下弹性变形小,有利于减小最小可轧厚度。例如,采用陶瓷轧辊(弹性模量比合金钢高)可以在一定程度上降低最小可轧厚度。
轧制工艺因素:
轧制速度、润滑条件等工艺参数也会对最小可轧厚度产生影响。良好的润滑条件可以降低轧制力,从而减小轧辊的弹性变形,有助于轧制更薄的板材。在高速轧制时,由于动态效应,可能会使轧制力的分布发生变化,也会对最小可轧厚度产生影响。
以下是在 Excel 中创建计算冷轧最小轧制厚度的步骤:
1. 创建表格
在 Excel 工作表中创建以下表头:
2. 输入公式
在 E2 单元格中输入公式:=(3.58*A2*B2*(1 - C2^2))/D2
3. 输入数据并计算
在 A2、B2、C2 和 D2 单元格中分别输入相应的数值(如上述计算举例中的 200、400、0.3、200000),即可在 E2 单元格中得到最小可轧厚度的值。
如果需要多次计算不同参数下的最小可轧厚度,只需在相应单元格中修改数值即可。这样就创建了一个简单的计算冷轧最小轧制厚度的 Excel “小程序”。
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