张力对冷轧板带变形的干预作用

张力对冷轧板带变形的干预作用

阮帅帅

马钢冷轧总厂  安徽省马鞍山市    243000

摘要： 在轧制生产的过程当中会对板带施加张力，这是保证轧制过程当中能够顺利进行的主要方式。在70年代末，意大利的一位相关学家提出了张力改变后，能够改变冷轧板的形状，这个理念一经提出，就得到了许多的实验，在实验的过程当中发现张力的改变，确实能对冷轧板的厚薄程度造成影响。本次研究基于这一理论，探讨张力对冷轧板带造成的影响。

关键词：张力；冷轧板带；变形

复杂的板带材通常无法用简单的板凸度来进行表述，比如1/4边浪，中浪，和边浪以及复合浪等都是无法用简单的板凸度来进行阐述的。而影响板带的形状的因素也较多，通常来说有轧辊辊形、工艺以及板带材构成。在冷轧板制作的过程当中，如果张力不均匀，就会导致冷轧板出现边缘断裂。一旦出现边缘断裂，很容易造成危险事故，这类危险事故会对工作人员的生命安全造成威胁，因此为了防止冷轧板带的边缘断裂，就必须要增加冷轧板带的制作工程，使得张力均匀施加。

一、张力

张力是指物体在受到一定的拉力作用时，存在于物体内部但是垂直于物体与张力面接触两点的一种相互牵引的力量。比如被拉伸的绳段，绳段内部就有张力，绳段内部和绳段的两端形成了相互作用力。张力也存在于弦的内部，如果把弦考虑成两个部分，那么张力就会对这两个部分产生一种相互拉扯的力量。在弦被拉扯的过程当中，如果张力过大，就会导致弦的断裂，如果张力小且能够控制，就会产生弦的震颤。通过张力的大小，就能够调整弦发出的声响和发出声响的频率，因此许多演奏者在进行演奏时，通常是靠张力来调整弦的音高的。通常来说，如果将弦紧绷那么张力也会随之增加，拉的长度较小时，需要采用胡克定律来描述这个张力是否大或者小。

张力的含义具有以下几点。

1.张力是一对互相平衡的力量，能够引起物体的身长，在物体的身长过程当中，维持物体的平衡。
    2.在一些富含弹性的物体被拉伸时产生的力叫做张力。
    3.在哲学当中张力的含义指的是矛盾和不相融合的意思。
    4.小提琴弦在波动时产生的力量[1]。
    5.由内而外产生的一种力量，这种力量通常十分具有弹性。比如说，拳击运动员的肌肉相对于普通人的肌肉更加富有张力。
    6.在文学评价当中，通常会有人评价他人的文章，说是文章张弛有力。所谓的张弛有力就是指的文章结构良好，文章比例跌宕起伏，松紧有度。好的文章就有张有弛，富有节奏感，读起来引人深入。在这里的“张”主要就是指的张力，在物理学当中，张力是指在一个物体受到拉扯之后，产生的一种相互平衡，相互作用的力，引申到文学艺术方面，则是指文学作者对于文章的举重若轻，对于文章的收放自如，使得文章富有张力，富有弹性，既不夸张又不平淡，恰到好处，引人深思。

7.在艺术学及艺术作品当中，张力也指的艺术绘画的画面感和力量感。

8.在冷轧板带当中，在制作冷轧板时，张力的作用力改变着冷轧板带的形状，对于轧辊热凸度以及轧制压力分布也能起到一定的作用力，改变着这些器械的形状。

二、冷轧板带

冷板的制作是由十分常见的一种碳素结构的钢热轧钢带，经过进一步的冷轧之后制成的厚度小于四毫米的一种钢板。常温轧制的冷板因为不会经过氧化，所以制作的品质较高，冷板的表面精确度较高。经过冷板的制作之后，再进行退火处理，能够使得冷板的机械工艺和性能都高于热轧钢板。当前阶段，冷轧板带以及完全代替了热轧板带在各大领域当中应用。尤其是在家电的制造过程当中，冷板已经完全取代了热板的应用，更为良好的发挥了作用。
    冷轧板带是以热轧板带作为原料，在普通室温之下进行结晶，进行降温之后轧制而成的。

冷轧板和热轧板存在着以下几点区别：

首先，冷轧板与热轧板的颜色不同，冷轧板大多为较亮的颜色，而热轧板的颜色大多数呈现一些褐色。其次，冷轧板热轧板的手感不同，冷轧板的手感要优于热轧板扎[2]。抚摸起来时，冷轧板的感觉较为细腻，平滑，边角也十分整齐，而热轧板在抚摸时，会有较为粗糙的感觉，边角处理的也并不是十分整齐。最后，冷轧板与热轧板的特点也存在着较大的差异，冷轧板较硬，而且冷轧板的强度较高，冷扎板在制作的过程当中工艺十分复杂。而热轧板的硬度是低于冷轧板的，但是由于其硬度低，也使得热轧板的延展效果更好，在制作时更容易制作成各种形状。

三、张力对冷轧板带的影响

第一，前张力对于冷轧板带变形的影响。在冷轧板带制作的过程中，将板带前后的张力受力均匀，使得张力保持在55 M Pa以内，随后在缓慢的将冷轧板带前端的张力逐步加大，那么冷轧板带就会逐渐出现变形。如果在机械制造的过程中，单独加大前段的张力，就会使得轧件出现移位，使得轧件的横向位置发生变化。也就是说，在金属轧件的制造过程中，加大金属前段的张力就会使得金属横向流动逐步减缓。单独加大前段的张力，会使得金属轧件的边缘变形较为显著，中部不会出现较为严重的变形情况。继续加大金属前段的张力，当张力加大直至144 M Pa时，就会看到十分显著的轧件口变薄，轧件的出口逐步变薄直至0. 02 mm就会停止，随后继续变薄出现断裂。观察轧件口的横断面积会发现，断面整齐，光滑，断面受力十分均匀。由此可见，单独加大冷轧带前段的张力会对冷轧带的金属流动情况造成较为显著的影响，阻碍了冷轧带的金属横向流动，使得冷轧带的厚度发生了较为显著的变化

[3]。在这种单独加大一端张力的情况之下，能够是的冷轧带的厚度降低，冷轧带的受力仍然十分均匀。单独加大冷轧带前段的张力，会对冷轧带的边缘造成较为显著的影响。

第二，后张力改变对于冷轧板带的影响。如果使得冷轧板带前后的张力保持在80 M Pa之内,随后单独改变冷轧板带后面的张力，加大后张力之后就会是得整个板面的横向发生位置的移动，但是移动的并不显著。冷轧板带中部的金属构造发生横向的位置移动，在移动的过程当中保持速度较低的横向移动。随后，加大冷轧板带后部的张力，逐步加大至95 M Pa, 就会发现冷轧板带中部金属横向移动的速度逐步减少，流动效果缓慢减低直至于零。加大冷轧板带后部的张力会发现轧件出口的厚度存在显著降低的现象，冷轧板带后部张力增加到110M Pa时，冷轧板带的切断面厚度逐步减小，直至0.03mm停止,加大冷轧板带后部的张力后能够观察到冷轧板带边降减小约0.01mm。加大冷轧板带的后张力使断面雨断面之间的厚差减小 ,断面厚度受力更加均匀，切面逐渐完成。与加大冷轧板带的前张力有所不同，加大冷轧板带的后张力对轧件变形的影响趋势更大。

综上所述，冷轧板带在工业制造以及机械制造当中的作用十分显著，应用也十分广泛。张力，作为一种作用力，作为一种相互平衡的牵扯力，在冷轧板带的制作当中发挥着至关重要的作用，影响着冷轧板带的形状变化和性能以及刚度，张力的增加或者减少会对冷轧板带造成较为显著的影响。通过本次研究得出，想要提高冷轧板带横向的刚度，就可以采用通过增加前张力或增加后张力的方式来调整冷轧板带的刚度，也能够调整冷轧板带的厚度和横切断面的整齐效果。相对于前张力而言，后张力很明显的对冷轧板带造成了更为显著的印象，因此控制好后张力是十分重要的，将后张力与前张力一起应用逾冷轧板带的制造当中，能对冷轧板带的厚度和形状造成十分显著的影响，应用好张力是控制冷轧板带制造的有效方式和重要途径。

参考文献：

[1] 飞尚才, 蒋小霞, 苟宁年,等. 退火温度对基于CSP热轧板生产的DQ级冷轧板组织性能和织构的影响[J]. 矿冶工程, 2020, 40(3):4-7.

[2] 王昭东, 李自刚. 冷轧压下量对铁素体区热轧Ti—IF钢冷轧板的再结晶织构特点和深?…[J]. 金属学报, 2000, 36(6):5-9.

[3] 王鹏飞, 张殿华, 刘佳伟,等. 冷轧板形目标曲线设定模型的研究与应用[J]. 钢铁, 2010, 45(4):50-50.