材料成型专业毕业论文(编辑修改稿)

材料成型专业毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

纳几个主要工序：铸锭、坯料准备、加热、轧制、轧制后冷却、热处理、精整等。 各产品的生产工艺流程 碳素结构钢 Q235 生产工艺流程 连铸坯（ 120mm1800mm4800mm）   加热（ 1150℃）   除鳞（ 20Mpa 高压水）  粗轧（ 12010078564029 ）   精轧（ ）   层流冷却   九 辊矫直机矫直   空冷 （冷床）  超声波探伤   切头剪   双边剪   定尺剪   标志   包装入库。 江西理工大 2020届本科生毕业设计（论文） 14 船 板 钢 A36 生产工艺流程 连铸坯（ 250mm1800mm2950mm）   加热（ 1150℃）   除鳞（ 20Mpa 高压水）  粗轧（ 25021017013510372 ）   精轧（ 725239302420）   层流冷却   九辊矫直机矫直   空冷（冷床）  超声波探伤   切头剪   双边剪   定尺剪   标志   包装入库。 低合金高强度钢板 Q390 生产工艺流程 连铸坯（ 120mm1800mm4800mm）   加热（ 1150℃）   除鳞（ 20Mpa 高 压 水 ）   粗轧（ ）   精轧（ ）   层流冷却   九辊矫直机矫直   空冷（冷床）  超声波探伤   切头剪   双边剪   定尺剪   标志   包装入库。 桥梁钢板 16Mnq 生产工艺流程 连铸坯（ 250mm1800mm2950mm）   加热（ 1150℃）   除鳞（ 20Mpa 高压水）  粗轧（ 340290245200155110 ）   精轧（ 1107651413430）   层流冷却   九辊矫直机矫直   空冷（冷床）  超声波探伤   切头剪   双边剪   定尺剪   标志   包装入库。 钢板 15CrMoR 生产工艺流程 连铸坯（ 400mm1420mm3420mm）   加热（ 1150℃）   除鳞（ 20Mpa 高压水）  粗轧（ 340290245200155110 ）   精轧（ 1379772564640）   层流冷却   九辊矫直机矫直   空冷（冷床）  超声波探伤   切头剪   双边剪   定尺剪   标志   热处理  江西理工大 2020届本科生毕业设计（论文） 15 包装入库。 生产工艺叙述 中厚板生产工艺流程基本为：连铸坯 →加热→高压水除鳞→粗轧→精轧→在线快速冷却→热矫直→冷床冷却→检查修磨切头、切尾取试样、切定尺和切边→喷印→ (热处理 )→ 包装入库。 坯料的选择 轧制中厚板所用的原料可分扁钢锭、初轧板坯、连铸板坯和压铸板坯四种。 由表31 可以看出，钢锭缺陷最多，只是在轧制特厚板或某些特殊钢时，以及在旧轧机上得不到半皮原料时才 使用钢锭。 压铸坯只是适合于中小型企业，应用还不普遍；初轧板坯是长期以来一直占统治地位的，但是现在已受到连铸坯的强力挑战和威胁。 近几年来，连铸坯已经逐渐取代了 铸 轧坯，现在的中厚板生产大部分都是采用连铸坯做为原料。 但是采用连铸坯应该具有多 大 的压缩比才能保证钢板有合格的组织和性能，压缩比还是应该高 一些 ，这不仅可以提高性能，还可以改善表面质量 ， 使钢板表面质量更好。 （ 1）表面质量 连续铸轧坯料表面应保证无偏析瘤、裂纹、气孔、夹渣等缺陷，表面光洁平整。 否则冷隔导致轧制后表面粗糙，裂纹使铸顶内部氧化，轧制开裂、起皮；气 孔不能压合，引起表面起皮或起泡；偏析瘤会导致热脆、脆裂、分层等。 （ 2）内部质量 坯料内部缺陷，成分、组织不均，对加工过程及产品质量影响极大，易造成大量废品。 坯料内部应无偏析、内部裂纹、气孔、夹渣等缺陷。 轧制中厚板所用的的板坯，都是宽高比较大的矩形坯。 中厚板生产采用的原料经历了钢锭、初轧坯到连铸坯的历史演变。 随着冶金生产技术的发展，连铸坯得到了广泛的推广，连铸坯已成为现代中厚板生产的主要原料。 主要有以下优点： 1）简化和缩短了冶金生产过程，减少了厂房和设备投资； 2）节约能源，提高了金属收得率； 3）物理 化学性能均匀。 江西理工大 2020届本科生毕业设计（论文） 16 根据我们国生产实践表明，实际上，对一般用途的钢板宜选用 6～ 8 倍以上。 而更重要的宜选用 8～ 10 倍以上更为可靠。 所以，考虑到本设计的年产量及热轧时的温降的限制选择坯料厚度分别为 120mm、 120mm、 250mm、 340mm、 400mm，轧制产品厚度为 5mm、 10mm、 20mm、 30mm、 40mm。 表 31 轧钢所用各种原料比较 原 料 种 类 优 点 缺 点 适用情况 钢 锭 不用初轧开坯，可独立进行生产 金属消耗大，成材率低不能中间清理，压缩比小偏析重质量差，产量低。 无初轧机及开坯机的中小型企业及特厚半生产。 轧 坯 可用大锭，压缩比大并可中间清理，钢板质量好。 扁锭高钢种不受限制坯料尺寸规格都可灵活选择。 需要初轧开坯，使工艺和设备复杂化，使消耗和成本增大，比连铸坯金属大得多成材率小得多。 大型企业钢中共品种较多及规格特殊的钢坯，生产厚板且可用横轧方法。 连 铸 坯 总的金属消耗小节约 6～ 12%以上的金属不用初轧，简化生产过程及设备，降低消耗，比初轧坯形状好，段尺小，成分均匀使轧板成材率比出轧坯高 2～ 4%，坯的尺寸和重量可大，生产规模可大可小，节省投资及劳动力，易自动化。 以前 尚只使用镇静钢，钢种受一定的限制，但是近几年又开发了很多钢种。 受压缩比限制，不适于生产厚板，但是对于生产中厚板很好。 受结晶限制钢坯规格难灵活变化，连铸工艺要求高，技术含量很高，难掌握。 适于大，中小型联合企业品种较简单的大批量生产，受压缩比限制，适于生产厚度不太厚的板带钢。 压 铸 坯 总消耗小，质量比连铸坯好，组织均匀致密，表面质量好，设备简单，投资少规格变化灵活性大。 生产能力较低，不太适合于大企业大规模生产，连续化自动化差。 适于中小型企业及特殊钢生产。 加热 加热可降低金属的变形抗力 ，提高钢的塑性，使坯料内外温度均匀，改善金属的江西理工大 2020届本科生毕业设计（论文） 17 内部组织，加热温度、加热速度、加热制度是加热工艺的重要环节。 中厚板用的是加热炉按其构造分为连续式加热炉、室状加热炉和均热炉三种。 均热炉用于由钢锭轧制特厚板的情况，室状炉适用于特重、特轻、特厚和特短的的板坯、或多品种少批量及合金钢种的坯或锭，生产比较灵活；连续式加热炉适用于少品种大批量生产，它不能对少数板坯做特殊的加热。 故在多品种大批量生产的车间，除连续加热炉外，往往同时设有室状炉。 近年来兴建的中厚板车间多采用步进是加热炉或三段连续推缸式，本次设计采用三段连续推 缸式加热炉。 对于表面质量要求较高的板带而言，为了消除氧化铁皮和麻点的缺陷，提高加热质量是重要的一环，我国总结的“快速、高温、大风量、小炉压”的烧钢经验，对于缺乏高压水除磷设备的老工厂来说是清除氧化铁皮的有效方法。 此工序的目的和任务主要是将切割后的坯料加热至适当的温度。 以便送到下道工序进行除磷。 加热设备和工艺制度选择的好坏对提高车间的生产能力和改善产品质量有极大的影响。 坯料加热主要是确定加热温度、加热速度、加热时间、燃料选择、炉型结构及辅助设备选择。 由于钢的加热温度范围为 11001300℃。 且热轧终轧温 度需大于 850℃，故本次设计 产品加热温度选择为 1200℃，轧制温度 1150℃。 加热时间计算按坯料加热速度乘以坯料厚度 ，由加热速 度 v= ～ ， 碳素 钢 v 取， 合金钢 v取 min/mm。 加 热时间 （如 Q2350t=179。 120/60=2h所以 t=。 计算产品的加热制度见表 32: 表 32 计算产品的加热制度 计算产品 坯料 厚度 mm 加热 速度 Min/mm 加热 温度 ℃ 加热 时间 h 粗轧 温度 ℃ 终轧 温度 ℃ 开矫 温度 ℃ 终矫 温度 ℃ 碳素结构钢板 Q235 120 1200 1150 960 700 600 低合金高强结构钢板 Q390 120 1200 1150 961 705 600 船板钢 A36 250 1200 1150 963 710 610 桥梁用钢板 16Mnq 250 1200 1150 963 710 610 压力容器板 15CrMoR 400 1200 1150 963 720 620 江西理工大 2020届本科生毕业设计（论文） 18 除鳞 钢坯在高温下，其表面 的元素与空气中的氧气发生化学生成氧化物。 氧化物形式有三种，从内向外依次为氧化亚铁、四氧化三铁和三氧化二铁。 在板坯表面形成氧化铁皮，如果该氧化铁皮不去除，在轧制过程中就会被轧辊压入板坯，直接影响产品的表面质量。 为了改善成品质量，满足用户要求，必须采用一定的手段除掉氧化铁皮，在现代的中厚板生产中，一般都采用高压水除鳞，它具有适应钢种范围广、除净率高和综合成本低的优点。 清除表面氧化铁皮的方法很多， 各方法的对比如表 33 表 33 钢板的各种除磷方法 序 号 除 磷 方 法 优 缺 点 1 投以竹枝 、杏条 ,食盐等物爆破清除表面铁皮 简单有效，但不易除净，劳动条件差，环境脏污。 2 采用机械破磷如齿式辊压机、钢丝刷等及压缩空气或蒸汽吹扫。 对碳钢有效，但是不易除净 3 粗轧机轧辊上刻槽穴凹坑，籍穴中的水产生高压蒸汽以扫除。 有效，但只能用于双机架之粗轧机，使轧机负荷增加。 4 用一台二辊式机架加高压水除磷 投资的，效果不是显著，现已很少采用 5 采用一 台大立辊机架轧边并加高压水除磷 可调板坯宽度及加工侧边对钢锭原料使用，但投资大 6 只采用高压水除磷箱及轧机前后设高压水喷头以除磷 投资少效 果好可完全满足除磷要求新建轧机现广泛采用 实践表明，不用专门的除磷机架（二辊式或立辊式），单纯用投资少的高压水除磷箱及轧机前后的高压水喷头即可满足除磷的要求，其喷水压力对普碳钢为 120公斤 /平方厘米，对合金钢则需 170公斤 /平方厘米以上，甚至高达 200公斤 /平方厘米。 本设计选择通过的高压水除鳞法，采用 20Mpa的高压水除鳞。 江西理工大 2020届本科生毕业设计（论文） 19 轧制 轧制是将加热后的板坯压到要求的厚度和宽度的过程，它一般包括粗轧和精轧两个环节。 粗轧 粗轧阶段的主要任务是将板坯展宽到所需的宽度并进行大压缩延伸。 根据 原料的条件和产品要求，可以采用不同的轧制方法，如全纵轧发、综合轧制发、全横轧发、角轧 — 纵轧发等。 （ 1）全纵轧法：所谓全纵轧即是钢板延伸方向与原料（锭、坯）纵轴方向相重合的轧制。 当板坯的宽度大于或等于钢板宽度时，即可不用展宽而直接纵轧成成品，这可称之为全纵轧操作方法。 其优点是产量高，且钢锭的头部缺陷不致扩展到钢板的长度上，但是存在着钢板横向性能太低的缺点。 亦即由于轧制中金属始终只向一个方向延伸，使钢中偏析夹杂等呈明显条带状分布，带来钢板组织和性能的严重各向异性，使横向性能（尤其是冲击韧性）往往不合格，再加上 板坯宽度也难得正好与钢板宽度相适应，故此种操作方法实际上用得不多。 （ 2）横轧 纵轧法或综合轧制法；所谓横轧即是钢板延伸方向与原料纵轴方向垂直的轧制。 而横 纵轧法是先进行横轧将板坯展宽至所需要的宽度以后，矮转 90゜进行纵轧直到完成。 这种操作方法又可称综合轧制法。 是生产钢板中常用的方法。 其优点是：板坯宽度与钢板宽度更可以灵活配合，以及可以提高横向性能，减少钢板的各向性能。 减少钢板各向异性，因而它更适合于以连铸坯 图 31 为原料的钢板生产；但它使轧机产量有所降低，并不易使钢板变成 桶形，增加切边量损失，降低成材率（图 32），此外，由于横向延伸率不大，使钢板组织性能的各向异性改善不多，横向性能往往仍嫌不足。 （ 3）角轧 纵轧法：所谓角轧即是使轧件的纵轴与轧辊轴线呈一定角度送入轧辊进行轧制的方法（图 33）其送入角δ一般在 10～ 45゜范围内。 每一对角线轧制 1～ 2道次后，即行更换另一对角线进行轧制，其主要原则是要使轧件能够迅速展至所需要江西理工大 2020届本科生毕业设计（论文） 20 的宽度而其形状又不至发生歪斜，角轧后每道钢板宽度的变化可按下式求出： 21 221 s in ( 1 )BB   （ 3— 1） 式 中 ，。