轧制几何对异步轧制材料组织及性能的影响(2)
1.1.1 异步轧制的概念异步轧制是指通过速率不对等的轧制， 分别从上方和下方工作辊表面的线速度不同，可以来降低轧制力；又称为差速轧制，也可以称为搓轧[1]。异步轧制是一种新的轧制工艺，有很多的益处。选用异步轧制能够大幅度减少轧制力，所用的设备重量轻，能耗低，轧机的变形小，轧制后成品的精度高；改善了轧辊磨损与中间退火，减少了生产成本；轧制的道次减少了，相对生产率就提高了；轧机可以轧厚度大。异步轧制不仅仅可以适用于冷轧板带，而且也可以用于热轧板等，是一项非常具有发展前景的轧制生产工艺。通常有以下三种方式：
（1）上、下轧辊半径不同的非对称轧制；
（2）上、下轧辊转动速度不同的非对称轧制；
（3）上、下轧辊与轧件摩擦系数不同的非对称轧制。
1.1.2 异步轧制技术的特点轧制时变形区在异步轧制过程中会引起剪切变形， 在这个轧制过程中能够细化晶粒。使得轧制变形区能够激起更多的滑移系，从而介入滑移与交滑移，这就导致了旋转立方织构的加强，极高的局部塑性变形在剪切带地区内集中，它的形变储能较高，因此，异步轧制有利于降低减少轧制时的能耗，再结晶温度，以及降低轧制时的轧制力，提高生产效率。1.1.3 异步轧制技术的原理通过上、下轧辊半径不一样或者两者的转动角速率不一样来实现辊速不同，这是异步轧制技术的原理。前一种方式被定义为异径异步轧制，后一种方式被定义为同径异步轧制。在最近几年来，也陆续出现了上、下轧辊拥有相同的上下辊径与上下转速，异步轧制是通过两者的摩擦系数不一样来实现的[2]。图1.1 为异径异步轧制原理图。异步轧制过程中，轧件 P 在咬入轧辊时，轧件的头部点 A首先和较大轧辊径的上轧辊相互接触，在那个瞬间，轧件头部上的点 B 被推向了较小轧辊径的下轧辊，上轧辊比下轧辊相互比较，上轧辊的线速率高并且下压轧件。当点 B和下轧辊相互接触的时候， 轧件 P 的头部点 A部位遭受到了来自上轧辊的锤锻作用力，这就使得轧件头部与轧辊的接触由原来的A 点变为现在耳朵 A’-A”接触弧，如下图1.b 所示，轧制轧机上工作辊的咬入角由原来的θ降到现在的θ’，这就造成了锲咬作用。锤锻作用力和锲咬作用力有利于建成异步轧制过程中，轧件的咬入条件。图 1.c 为要入异步轧制过程中，轧件咬入后，因为上工作辊与下工作辊存在辊径差，则上下轧辊表面由此产生线速度差，使轧件处于搓轧状态中，可以使轧件表面的氧化铁皮易于脱落，提高了轧件的表面质量。同时也能够削平摩擦峰值，起到降低轧制力和能耗的效果，见下图 1.2的示意图。