轧制是钢铁行业的成材工序，是大批量生产钢铁材料的工艺过程，是***主要的钢铁材料成形方法，冶炼钢的 90%以上要经过轧制工艺才能成为可用的钢材。轧制部门直接面对国民经济的各个行业，与汽车、建筑、能源、交通、机械制造等国民经济支柱产业密切相关，也与人民的生活紧密相连。由于钢材生产数量大、品种多、广泛应用于国民经济的各个部门，所以轧制行业是国民经济发展的基础产业之一。

在轧制过程中，金属坯料被拉进旋转的轧辊之间，受到压缩而发生塑性变形。这一过程不仅增加了材料的长度，减小了截面，还赋予了金属一定的尺寸、形状和性能。

热轧与冷轧

金属轧制还可以根据金属的状态分为热轧和冷轧。热轧是在高温下进行的，可以破坏钢锭的铸造组织，细化钢材的晶粒，并消除显微组织的缺陷。而冷轧则是在常温下进行，通常以热轧钢卷为原料，经过酸洗去除氧化皮后进行连续轧制，其成品为轧硬卷，具有高强度和硬度，但韧性较差。

产品特点

热轧产品由于高温和压力的作用，其组织密实，力学性能得到改善。然而，热轧后的钢材可能会出现分层现象和非金属夹杂物的问题。冷轧产品则因其连续冷变形引起的冷作硬化，导致强度和硬度上升，韧塑指标下降，冲压性能恶化。

金属轧制工艺的设备和工具是确保高效、高质量生产的关键。以下是关于金属轧制设备和工具的一些基本信息，包括轧机的类型和特点、轧辊的设计和材料选择，以及辅助设备的功能。

轧机的常见类型

二辊轧机

这是***简单且广泛使用的轧机类型，包含两个水平放置的轧辊。它适用于小型作业和初步减薄金属材料。

四辊轧机

具备两个大直径的工作辊和两个小直径的支撑辊。这种结构可以提供更高的刚性和精度，适用于更薄的材料和高精度的应用。

六辊轧机

它结合了四辊轧机的特点，并增加了更多的支承辊以增强整体结构的刚度，主要用于高精度的产品制造过程。

多辊轧机

如十二辊、二十辊轧机等，它们用于特定的应用，如非常薄的箔材或是需要极高平整度的材料。

金属轧制的参数控制

在金属轧制工艺中，参数控制是确保产品质量和提高生产效率的关键因素。以下是几个主要的轧制参数及其控制方法的概述：

轧制速度

轧制速度直接影响生产效率和产品质量。过高的速度可能导致材料内部结构改变，影响产品的力学性能；而过低的速度则会降低生产效率。

根据金属材料的性质、厚度和***终产品的要求调整轧制速度。例如，对于易产生裂纹的材料，应选择较低的轧制速度以减少缺陷。

轧制温度

轧制温度对材料的变形能力、力学性能和表面质量都有显著影响。适当的温度可以提高材料的塑性，减少裂纹和缺陷。

控制加热和冷却过程，确保材料在整个轧制过程中保持适宜的温度。对于热轧，通常需要较高的温度来增加材料的塑性；而对于冷轧，则需在较低温度下进行以保持材料的强度。

轧制压力

轧制压力决定了金属材料的变形程度。不当的压力可能导致材料变形不均匀或产生裂纹。

根据材料的硬度和厚度选择合适的轧制压力。使用力传感器和反馈控制系统来实时监控和调整轧制压力，确保均匀一致的材料变形。

轧制道次和压下量

轧制道次和每道次的压下量直接影响***终产品的尺寸精度和表面质量。多道次小压下量通常能得到更好的表面质量，但可能会降低生产效率。

优化轧制策略，通过实验确定***佳的道次数和压下量分配，以实现高效生产和高质量输出的双重目标。

这些参数的控制不仅依赖于现代化的自动化设备和精确的传感技术，还需要操作者根据实际生产情况进行调整。通过精确控制这些参数，可以显著提高金属轧制工艺的效率和产品质量，满足不同工业应用的严格要求。

轧制的质量控制

金属轧制工艺的质量控制是确保产品满足技术规范和客户需求的关键环节。以下是几种主要的质量控制方法：

表面质量检测

表面缺陷如划痕、氧化皮、皱纹等，通常因轧辊表面质量不良或轧制润滑剂不当引起。

采用视觉检查和无损检测技术，如涡流检测、红外检测等，以评估和保证材料表面的质量。

尺寸精度检测

尺寸精度包括厚度、宽度、平直度等参数，其控制对于产品的后续加工至关重要。

使用测厚仪、激光测宽仪、平板度检测仪等高精度仪器进行在线监测和控制，确保产品尺寸符合标准。

力学性能检测

力学性能（如抗拉强度、屈服强度、延伸率等）直接影响材料的使用性能。

通过拉伸试验、硬度测试等方法定期检测材料的力学性能，确保其满足工程和设计要求。

金相组织检测

金相组织决定了金属材料的微观结构和宏观性能，如晶粒大小、相组成等。

利用光学显微镜或电子显微镜进行金相分析，评估材料的组织结构和热处理效果。

结 语

本篇文章对金属轧制工艺进行了简要的介绍，下期文章会根据轧制金属的特点进行分别阐述。