平板轧制工业中设计表面和硬度计量显微镜

平板轧制工业中设计表面和硬度计量显微镜

    在平板轧制工业中设计产品大纲和工艺流程，要利用工艺的离线数学模型。这些模型在复杂性和混合性上有很大不同。
另外，此工艺过程中有使用有限元或有限差分来描述的。这些方法可以用于研究金属轧制系统的三个组成部件(轧机、所轧金属和他们的界面)的详细规律，或用于预测重要的轧制参数——轧制力、扭矩、前滑和结果属性—产品的屈服应力和硬度，轧机弹跳和轧辊震动，轧辊弹性压扁，弯曲和轧辊的热凸度。当模拟热轧时，要计算晶粒分布、残余应变、再结晶数量和析出。在很大程度上，这些研究过程成功与否主要取决于边界条件的适当形式，而该边界条件同模型本身一样复杂。边界条件一般用摩擦和热转化系数来表达。在使用充分润滑剂的冷轧工艺中，摩擦系数在二者之中较为重要。而在热轧中则二者同等重要。
    现代板带轧制的趋势是生产更薄厚度更高强度的金属，轧辊咬人轧件的摩擦控制是最重要的。    “与轧制相关的所有变量当中，没有什么比轧件咬人时的摩擦重要。轧制时的摩擦与许多其他的机械过程一样，其可能起到好作用，也可能起到坏作用，所以对其进行最优控制是非常关键的。”
黏附现象假设    此假设可解释接触粗糙面上的现象。此假设表明相对运动的抗力是由粗糙接触面间形成的黏着键所产生的，且为一个原子间距。
    界面相互作用的影响参数有很多。摩擦系统的参数和变量中最复杂的讨论包括给出的参数间的相互反应和相互关系，虽不完全但较可靠。工艺参数包括温度、速度和压下。轧机的刚度和动态反应也影响摩擦。工作辊和支撑辊的尺寸、硬度、表面粗糙度和方向、冷却系统、润滑传递系统，包括喷管的位置都起作用。轧辊和工件的力学性能，包括他们的变形抗力、表面和硬度、杨氏和剪切模量、密度和弹性储能，还有界面间的热—物理性能的影响。还要掌握如下表面参数的作用：例如化学反应性能、从环境中吸取分子的趋势、对水蒸气和氧的吸附及表面能。还要对氧化皮形成的本质及其化学成分和氧化皮与金属间的黏附强度进行解释。润滑剂影响表面间的相互作用，且要对他们的性能进行精确的描述。同时也需要如下参数的值：化学成分、添加剂含量及其在基础油中的溶解、链长、密度、黏性、黏性—温度系数、黏性—压力系数。如使用乳胶，那么合成物、乳化剂和液滴尺寸也是很重要的。
    要在摩擦系数数学模型中考虑如上所提到的所有因素是不切实际的。要做出必要的选择，而且认为最为重要的工艺参数是轧辊与轧件间的相对速度、人口处的表面温度和压下。轧件金属的性能受到描述变形抗力的模型的限制。在冷轧中要使用真应力—应变曲线，而在热轧中，真应力与真应变、应变速率、温度和冶金参数有关