硅钢实验.docx
- 文档编号:25162426
- 上传时间:2023-06-05
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:22.82KB
硅钢实验.docx
《硅钢实验.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《硅钢实验.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
硅钢实验
课时教学计划
授课题目
§4.2冷轧板带钢生产工艺§4.3极薄带材轧制§4.4冷轧板带钢的不对称轧制
教学形式
讲授
共2课时,总第42—43课时
授课班级
05材料1、2、3
授课日期
教
学
目
的
要
求
1、熟悉极薄带材轧制的轧机形式及特点
2、熟悉异步轧制和异径轧制的原理及工艺特点
重
点
极薄带材轧制的工艺特点异步轧制和异径轧制的原理
难
点
异步、异径的原理及工艺特点
课
堂
结
构
及
时
间
分
配
一.复习引入…………………………………………………………………5(分钟)
二.教学内容
§4.2冷轧板带钢生产工艺
五、冷轧带钢的精整………………………………………………10(分钟)
§4.3极薄带材轧制…………………………………………………30(分钟)
§4.4冷轧板带钢的不对称轧制
一、异步轧制……………………………………………………..…25(分钟)
二、异径轧制…………………………………………………………15(分钟)
三.课堂小结………………………………………………………………….2(分钟)
四.布置作业………………………………………………………………….2(分钟)
五.参考资料………………………………………………………………….1(分钟)
六.课后体会
教学过程及教学内容
方法手段
[复习引入]
1、冷轧中间退火的目的是什么?
2、罩式退火炉由哪些设备组成?
3、吹扫的目的是什么?
[教学内容]
§4.2冷轧板带钢生产工艺
五、冷轧带钢的精整
1.冷轧带钢的横剪
2.冷轧带钢的纵剪和重剪
3.冷轧带钢的包装
§4.3极薄带材轧制
一、极薄带材轧制的特点
厚度为0.001~0.05mm的极薄带材大量用于无线电工程、仪器仪表、电子、电讯、电视和宇航等工业技术部门。
极薄带材轧制时的变形抗力很大,而采用小直径工作辊的轧机可以使轧制力明显减小。
为了采用直径很小的工作轧辊,必须辅之以刚性很大的支持辊系。
为此冷轧极薄带材相继出现了六辊轧机、十二辊轧机、二十辊轧机乃至三十辊、三十六辊轧机。
多辊轧机与一般二辊、四辊式冷轧机相比,具有如下优点:
(1)工作辊与支撑辊直径之比可达1:
10,而四辊轧机为1:
5。
从而可大大减小变形区长度,降低轧制压力。
在相同的条件下,二十辊轧机的轧制力约为四辊轧机的四分之一。
由于轧制力的下降,加之施加大张力及良好的工艺润滑和冷却,可保证很大的道次压下量(达60%)和总压下量(达90%);
(2)由于工作辊的弹性压扁小,不经中间退火可用较少的道次轧制难变形金属及合金,可获得很薄的带材;
(3)多辊轧机具有精确装配的支持辊系,整体铸造的机架,特殊的辊型调整系统等。
故轧机的刚性高,有利于减小带材厚差和获得良好的板型。
(4)此外轧机的体积相对较小,设备重量轻,可减少车间面积,降低车间高度,减小吊车跨度与吨位,.从而减少建厂投资。
多辊轧机虽有上述优点,但其加工制造、安装、调整与维修方面的精度要求较高。
此外轧辊系统的冷却较困难,、限制了轧制速度的提高。
二、多辊轧机的基本类型
轧制极薄带材必须采用直径尽可能小的土工作辊。
由于四辊轧机使用小直径工作辊,故不能保证工作辊在轧制方向上的稳定性及补偿此时轧辊不断增大的挠度。
罗恩获得了第一台多辊轧机的专利权。
这种轧机的结构可以消除工作辊沿轧制方向的挠度,而且在保持工作辊有较大的横向刚度的条件下,可使工作辊采用最小的许用直径。
如图所示。
森吉米尔制造了一台多辊轧机,称之为森吉米尔轧机。
其特点是工作机座是个整体铸件,经镗床加工成梅花形(如图所示)。
轧辊辊系配置其中,森吉米尔轧机的辊系也是按1—2—3—4型上下对称布置。
通常以第二层中间辊的外侧四个轧辊为传动辊。
最后一层(第四层)每一个支持辊皆由心轴、滚柱轴承、偏心环和鞍座组成。
三、多辊轧机冷轧极薄带材的工艺特点
采用多辊轧机冷轧极薄带材的工艺与一般的冷轧大致相同。
但由于多辊轧机多用于冷轧不锈钢、硅钢、精密合金及高温合金等特种合金极薄带,所以其冷轧工艺又有其特点。
(1)由于道次压下量大,对断带极为敏感且轧制过程中的穿带又较困难、为确保轧制过程的稳定,选用的坯料在长、宽方向均应有最小的厚差、较高的边缘质量、组织的各向同性以及物理一机械性能的均匀性。
为确保带材的表面质量,在轧制前和轧制中间必须对带材表面进行清理。
(2)多辊轧机广泛使用硬质合金工作轧辊,大大减小工作辊的弹性压扁。
(3)采用小直径工作轧辊轧制,使用高的单位张力和总张力。
(4)好的工艺润滑和冷却。
多辊轧机轧制时大多采用低粘度的矿物油和乳化液。
四、精密合金极薄带材的轧制
无线电工程、电子、宇航技术的发展对极薄精密合金带材的需要量正在迅速增加。
因而在多辊轧机的生产品种中,精密合金占有特殊的地位.大多数精密合金,在冷状态下变形时有足够的塑性。
精密合金经过冷轧和轧后的热处理,不仅达到所要求的厚度和表面质量,而且得到必需的组织结构。
§4.4冷轧板带钢的不对称轧制
一、异步轧制:
指两工作辊的线速度不相同的轧制方法。
1.异步轧制的优点:
可降低轧制压力、减少道次和轧程、减小最小可轧厚度、提高板带钢的轧制精度。
由于异步轧制时两工作辊的线速度不同,将引起变形区中性角、前滑区、后滑区、摩擦力、单位轧制压力、应力状态、总轧制力等参数以及力矩分配的显著变化。
2.异步轧制特点
根据异步轧制时变形区内的变化图进行分析
(1)当上下辊速相等时,如图,中性面将变形区分为前滑区和后滑区。
轧件与轧辊接触面上的摩擦力,从变形区的出、入口指向中性面。
若无张力轧制,变形区为三向压应力状态。
(2)当上下辊速不相等时,如图,中性面将变形区分为前滑区、后滑区和搓轧区三个区域。
在搓轧区,轧件与轧辊上下接触面的摩擦力相反。
在这一区域,除三向压应力外,还有剪切应力,为压、剪复合应力状态,改变了应力状态,使轧制压力降低。
二、异径轧制:
指在板带材生产中,两工作辊的线速度基本相同而直径与转速相差很大的轧制方法。
特点:
利用一个靠摩擦传动的直径很小的工作辊,通过减小接触面积和单位压力来大幅度降低轧制压力和能耗。
同时又采用另一个足够大的工作辊来传递轧制力矩和提高咬入能力。
优点:
增大压下量、减少道次、提高轧机效率和轧薄能力、提高产品厚度精度和板形质量。
异径轧制原理与工艺特点:
异径轧制可以通过一个游动工作辊直径的大幅度减小,收到稳定地大幅度降低轧制压力和力矩的效果及由此带来的提高厚度精度、降低能耗等效果。
图4-40为200mm异径5辊轧机轧制低碳带钢轧制力的实测与理论曲线。
由图可见,压力下降的幅度,随异径比值(DK/D;)的增加而稳定地增大,当异径比等于3时,轧制压力可下降约50%。
只要异径比值一定,即可稳定地得到一定的降压效果,而与压卞量的变化关系不大。
,异径轧制的降压效果如此之大,主要是由于变形区长度亦即接触面积的大幅度缩小和单位轧制压力的显著降低所致。
在相似的轧制条件下,轧制压下量相同时异径轧制和对称轧制的变形区长度之比如图所示。
[课堂小结]
本次课程了解极薄带材轧制的特点,熟悉多辊轧机的基本类型及多辊轧机冷轧极薄带材的工艺特点,熟悉异步轧制和异径轧制的概念和特点。
[布置作业]
1、极薄带材轧制的特点是什么?
2、叙述森吉米尔轧机的特点
3、什么叫异步轧制?
有何优点?
4、什么叫异径轧制?
有何优点?
[参考资料]
1.冷轧薄钢板生产-----冶金工业出版社
2.轧钢生产3000问-----冶金工业出版社
[课后体会]
介绍为何采用多辊轧机
通过与四辊对比教学
结合图形介绍
注意工艺特点的阐述
了解
概念
画图讲解
概念
注意难点的突波
五、冷轧带钢的精整
1.冷轧带钢的横剪
2.冷轧带钢的纵剪和重剪
3.冷轧带钢的包装
§4.3极薄带材轧制
一、极薄带材轧制的特点
规格:
厚度为0.001~0.05mm的极薄带材
用途:
用于无线电工程、仪器仪表、电子、电讯、电视和宇航等工业技术部门。
多辊轧机的优点:
(1)工作辊与支撑辊直径之比大,可大大减小变形区长度,降低轧制压力。
(2)由于工作辊的弹性压扁小,可获得很薄的带材;
(3)轧机的刚性高,有利于减小带材厚差和获得良好的板型。
(4)此外轧机的体积相对较小,设备重量轻,从而减少建厂投资。
二、多辊轧机的基本类型
1.罗恩式轧机:
2.森吉米尔轧机
特点:
工作机座是个整体铸件,经镗床加工成梅花形(如图所示)。
轧辊辊系配置其中。
三、多辊轧机冷轧极薄带材工艺特点
(1)由于道次压下量大,选用的坯料精确。
(2)多辊轧机广泛使用硬质合金工作轧辊,大大减小工作辊的弹性压扁。
(3)采用小直径工作轧辊轧制,使用高的单位张力和总张力。
(4)好的工艺润滑和冷却。
四、精密合金极薄带材的轧制
§4.4冷轧板带钢的不对称轧制
一、异步轧制:
指两工作辊的线速度不相同的轧制方法。
1.异步轧制的优点:
可降低轧制压力、减少道次和轧程、减小最小可轧厚度、提高板带钢的轧制精度。
2.异步轧制特点
(1)当上下辊速相等时,中性面将变形区分为前滑区和后滑区。
(2)当上下辊速不相等时,、中性面将变形区分为前滑区、后滑区和搓轧区三个区域。
二、异径轧制:
指在板带材生产中,两工作辊的线速度基本相同而直径与转速相差很大的轧制方法。
特点:
利用一个靠摩擦传动的直径很小的工作辊,通过减小接触面积和单位压力来大幅度降低轧制压力和能耗。
同时又采用另一个足够大的工作辊来传递轧制力矩和提高咬入能力。
课程:
板带钢生产工艺任课教师:
王会凤
授课题目
§4.5涂镀层钢板生产
教学形式
讲授
共2课时,总第46—47课时
授课班级
05材料1
05材料2
05材料3
授课日期
教
学
目
的
要
求
1、了解电镀锡原理及电镀锡板生产流程
2、熟悉有机徐层钢板的基板和基板的预处理
3、掌握彩涂板生产的主要设备及生产工艺
重
点
彩涂板产的主要设备及生产工艺
难
点
基板的预处理及涂层厚度的控制
课
堂
结
构
及
时
间
分
配
七.复习引入…………………………………………………………………..5(分钟)
八.教学内容
§4.5涂镀层钢板生产
二、连续镀锡钢板生产…………………………………………………25(分钟)
三、有机涂层(彩色)钢板生产……………………………………55(分钟)
九.课堂小结………………………………………………………………….2(分钟)
一十.布置作业…………………………………………………………………..2(分钟)
一十一.参考资料…………………………………………………………………..1(分钟)
一十二.课后体会
教学过程及教学内容
方法手段
[复习引入]
1、气刀的作用是什么?
2、光整的目的是什么?
3、热镀锌的主要工序有哪些?
[教学内容]
§4.5涂镀层钢板生产
二、连续镀锡钢板生产
镀锡板是一种外表面镀有一层极薄的纯锡层的钢板,通常称作马口铁。
镀锡板具有良好的抗腐蚀性能,又有一定的强度和硬度。
而且镀锡板的锡层无毒无味,并能防止铁大量溶到被包装的食物中去。
镀锡板冲压成型性良好,又易焊接,锡层具有强烈的反光作用,表面光亮。
同时,可以印花,美化商品外观。
镀锡板制罐与玻璃、塑料容器相比,具有不怕碰撞和挤压的特点。
在运输过程中损失小,价格便宜,所以目前世界上还没有一种食品包装材料可以与镀锡板相比。
故镀锡板是罐头工业中唯一的较完美的包装材料。
1、电镀锡原理
镀锡有热镀和电镀两种方法。
热镀锡板的锡层厚而不均匀,锡的价格也很贵,因此生产成本高,故近年来热镀锡方法已被淘汰,而采用电镀锡。
根据使用电解液的不同,电镀锡分为三种类型,即碱性法,电解液为锡酸钠(Na2Sn03);酸性法,电解液为硫酸亚锡(SnSO2;卤素法,电解液为氯化亚锡(SnC12)。
目前世界上以酸性法电镀锡最为广泛。
在酸性法电镀锡的电化学系统中,带钢为阴极,锡块为阳极,电解液为SnSO2和H2SO4的水溶液,电镀时发生反应。
原理:
通电流时,Sn2+和H+都向阴极移动,由于锡比氢的电极电位低,因此Sn2+首先从阴极接受两个电子而沉积到钢板表面,而H+仍存在于溶液中,同时阳极的锡块失去电子不断溶解。
2、电镀锡板生产流程
电镀锡板生产流程:
(1)镀前处理:
经过酸洗机组酸洗后,在五机架冷连轧机上一次轧成厚度为0.15-~0.28mm的冷轧板经过电解清洗和罩式炉退火或连续退火机组后,再经过双机架平整机平整和重卷,送往连续电镀锡机组镀锡。
(2)电镀:
连续电镀锡机组工艺流程主要包括清洗、电镀、软溶和钝化处理等工序。
清洗是为了使带钢表面清洁,以保证电镀质量。
清洗过程一般是(电解)碱洗和(电解)酸洗结合,再加相应的漂洗和刷洗。
碱性法电镀锡时,电镀液本身具有强的脱脂能力,故省去碱洗工序。
热镀锡板很光亮,但电镀锡板没有光泽,呈灰白色。
由于这种板表面锡呈微粒状态沉积,不均匀,有露铁点,耐蚀性差,因此,它用处不大,仅能用于装奶制品。
为了使镀层均匀,消除露铁点,得到光亮,且具有抗腐蚀能力的镀锡板,必须进行软熔。
软熔:
将电镀锡板加热到锡的熔点(232℃)以上(通常为270~300℃),使锡熔化,随后,立即进人冷却水槽淬火的过程。
软熔目的:
镀锡板表面形成抗腐蚀的铁一锡合金层,板面光亮,无露铁点。
软熔加热有三种方法:
电阻加热法、感应加热法或电阻加热和感应加热混合加热法。
电阻加热软熔法较经济,效率又高;感应加热软熔法虽调整灵活,但因效率低,设备费用高,故目前大多采用电阻软熔。
(3)镀后处理:
电镀锡板的镀后处理包括软熔,钝化和涂油三个工序。
三、有机涂层(彩色)钢板生产
定义:
有机涂料或塑料膜涂覆在冷轧带钢、热镀锌带钢、电镀锌带钢或镀铝带钢上,可以制成各种彩色花纹,所以有机涂层钢板也称为彩色钢板。
优点:
有机涂层具有保护金属板和延长使用寿命的作用。
用途:
有机涂层钢板广泛用作建筑材料砂汽车制造、电器工业和电冰箱、洗衣机等轻工业制品的原材料。
有机徐层钢板1927年始创于美国,1936年在美国建成生产线。
50年代初期传到欧洲和日本,1963年我国用热轧板在上海开始生产塑料膜压钢板。
近年来国际上彩色钢板生产技术得到迅速发展。
1、有机涂层钢板的生产方法
有机涂层钢板的生产方法有辊压法和层压法。
(1)辊压法是将有机涂料调配成浆液,经涂料辊涂覆于预先经清洗和预处理的板带钢表面。
涂覆后的板带进入烘烤炉,加热到260℃使溶剂择发、涂层固化。
一般采用二次涂覆和二次烘烤的工艺,简称二涂二烘‘近十几年来已出现三涂三烘的生产方式。
三涂三烘工艺的生产流程如图所示。
(2)层压法是将经预先清洗和预处理的钢板或带钢用粘结剂和塑料膜热压粘结而成。
2、有机徐层钢板的基板和基板的预处理,
有机涂层钢板的基板有镀锌板(热镀、电镀锌板)冷轧板、镀铝带钢。
镀锌板占90%以上。
基板的预处理包括脱脂、刷磨、磷化处理、钝化处理等。
预处理的目的:
清洁基板表面,并使之形成一种与钢板表面和涂层结合能力好,且耐腐蚀的膜。
脱脂的方法有浸渍法和喷淋法。
脱脂液的主体成分是碱。
刷磨是为去除表面锈蚀、油垢,使表面活化。
刷磨用尼龙毡辊等,在刷磨时用碳化物磨料。
刷磨清洗干净之后要进行磷化处理。
磷化处理是为在基板的表面生成一层磷酸锌薄膜。
钝化处理:
其目的是铬酸处理液与基板上尚未被磷化膜覆盖的空点起化学反应,由反应产物将这些孔封闭起来,以提高表面处理膜的耐蚀性能。
3、涂料及涂覆工艺
(1)涂料(了解)
(2)涂覆设备
在涂覆设备中,以辊式涂覆设备为主。
辊式涂覆设备有两种:
顺向涂覆机:
是用与基板前进方向同向旋转的辊筒涂覆的。
顺向涂覆机一般用于薄涂。
逆向涂覆机:
是用与基板前进方向反向旋转的辊筒涂覆的逆向涂援机,逆向涂覆机一般用于厚涂。
除辊式涂覆机外还有喷涂机、淋涂机等。
(3)涂覆工艺
辊涂工艺在子于使涂料均匀地涂覆于带钢表面并准确地控制涂层的厚度。
影响涂层厚度的因素主要有:
涂料的种类、粘度;涂覆胶辊的硬度;粘料辊与调节辊和涂覆辊之间的间隙;涂覆辊对基板的压力;支持辊与涂覆辊的速度比;粘料辊与涂覆辊的速度比。
涂覆后要进行烘干,目前生产中主要采用悬垂式炉子。
炉内带钢的垂度调节大部分都是靠张力进行。
烘烤炉的温度一般在350℃左右,在此温度下涂料挥发出的溶剂与空气混合,有爆炸的可能,因而必须有防爆措施。
(4)后处理工艺
后处理工艺是指在基板带钢经过涂覆、烘烤后的处理。
包括压花、印花、复膜、平整、涂蜡等。
压花是专门对聚氯乙烯涂层板而设的工艺,它要求涂膜的厚度不小于l00μm。
这种压花通常在生产线上进行。
复膜是指在产品成品表面复一层保护膜,以防止在运输贮存和施工过程中,将产品的表面污染或划伤。
平整是为提高涂层板的表面光洁度,提高涂层板的加工成型性能。
涂蜡是为减少涂层板产品的磨损和划伤。
[课堂小结]
本次课程熟悉电镀锡原理及电镀锡板生产流程,了解有机涂层钢板的生产方法,熟悉有机徐层钢板的基板和基板的预处理,掌握涂覆工艺及后处理工艺。
[布置作业]
1、镀锡板为什么进行软熔?
2、什么叫辊压法
3、什么叫顺向涂覆机?
什么叫逆向涂覆机?
4、影响涂层厚度的因素有哪些?
[参考资料]
1.彩色涂层钢板生产工艺与装备技术-----冶金工业出版社
2.彩色涂层钢板技术-----冶金工业出版社
[课后体会]
注意特点及用途
注意软熔的方法及目的
激发学习兴趣
注意钝化处理的目的
结合图形介绍
难点
§4.5涂镀层钢板生产
二、连续镀锡钢板生产
1、电镀锡原理
根据使用电解液的不同,电镀锡分为三种类型,即碱性法;酸性法,电解液为硫酸亚锡(SnSO2);卤素法。
在酸性法电镀锡的电化学系统中,带钢为阴极,锡块为阳极,电解液为SnSO2和H2SO4的水溶液,电镀时发生反应。
原理:
通电流时,Sn2+和H+都向阴极移动,由于锡比氢的电极电位低,因此Sn2+首先从阴极接受两个电子而沉积到钢板表面,而H+仍存在于溶液中,同时阳极的锡块失去电子不断溶解。
2、电镀锡板生产流程
电镀锡板生产流程
(1)镀前处理
(2)电镀:
连续电镀锡机组工艺流程主要包括清洗、电镀、软溶和钝化处理等工序。
软熔:
将电镀锡板加热到锡的熔点(232℃)以上(通常为270~300℃),使锡熔化,随后,立即进人冷却水槽淬火的过程。
软熔目的:
镀锡板表面形成抗腐蚀的铁一锡合金层,板面光亮,无露铁点。
(3)镀后处理:
电镀锡板的镀后处理包括软熔,钝化和涂油三个工序。
三、有机涂层(彩色)钢板生产
1、有机涂层钢板的生产方法
有机涂层钢板的生产方法有辊压法和层压法。
2、有机徐层钢板的基板和基板的预处理,
基板的预处理包括脱脂、刷磨、磷化处理、钝化处理等。
预处理的目的:
清洁基板表面,并使之形成一种与钢板表面和涂层结合能力好,且耐腐蚀的膜。
钝化处理:
其目的是铬酸处理液与基板上尚未被磷化膜覆盖的空点起化学反应,由反应产物将这些孔封闭起来,以提高表面处理膜的耐蚀性能。
3、涂料及涂覆工艺
(1)涂料(了解)
(2)涂覆设备
以辊式涂覆设备为主
顺向涂覆机:
是用与基板前进方向同向旋转的辊筒涂覆的。
顺向涂覆机一般用于薄涂。
逆向涂覆机:
是用与基板前进方向反向旋转的辊筒涂覆的逆向涂援机,逆向涂覆机一般用于厚涂。
(3)涂覆工艺
影响涂层厚度的因素
(4)后处理工艺
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 硅钢 实验