專利名稱：用于對(duì)金屬錠、金屬板或金屬帶進(jìn)行加工的裝置以及由該裝置所制得的產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)金屬錠、板或帶進(jìn)行加工的裝置，該裝置包括一軋機(jī)機(jī)座，該軋機(jī)機(jī)座上兩個(gè)可被驅(qū)動(dòng)的軋輥之間具有一定的輥隙，該軋機(jī)機(jī)座被設(shè)計(jì)成可將金屬錠、金屬板或金屬帶在軋輥之間執(zhí)行滾軋。
背景技術(shù)：
這種類型的裝置是公知的，其被廣泛地應(yīng)用在金屬工業(yè)中，用于減薄金屬鑄造錠、板或帶的厚度，以改善金屬錠、板或帶的機(jī)械特性。在對(duì)厚錠和厚板執(zhí)行加工的過(guò)程中，通常是在升高溫度的條件下利用該裝置來(lái)執(zhí)行軋制。在對(duì)薄板或薄帶進(jìn)行滾軋的過(guò)程中，并不需要在滾軋之前將金屬板或金屬帶的溫度升高。
采用現(xiàn)有裝置進(jìn)行工作的缺點(diǎn)在于在經(jīng)過(guò)滾軋的產(chǎn)品中，主要是最外層部位的機(jī)械特性獲得了改善，而產(chǎn)品內(nèi)部的改善程度則只是很低的、甚至完全沒(méi)有獲得改善。對(duì)于厚的金屬錠，情況尤其是這樣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種用于對(duì)金屬錠、金屬板或金屬帶執(zhí)行加工的裝置，利用該裝置可改善經(jīng)過(guò)加工后的產(chǎn)品的機(jī)械特性。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供這樣一種裝置其能使金屬錠、金屬板或金屬帶內(nèi)部的機(jī)械特性獲得改善。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供這樣一種裝置其能以簡(jiǎn)單的方式提高產(chǎn)品的機(jī)械特性。
另外，本發(fā)明的再一個(gè)目的在于應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的裝置來(lái)生產(chǎn)性能改善的金屬錠、金屬板和金屬帶。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，借助于一種用于對(duì)金屬錠、金屬板或金屬帶進(jìn)行加工的裝置而實(shí)現(xiàn)了上述目的，該裝置包括一軋機(jī)機(jī)座，該軋機(jī)機(jī)座的兩個(gè)可被驅(qū)動(dòng)的軋輥之間具有一定的輥隙，該軋機(jī)機(jī)座被設(shè)計(jì)成可將金屬錠、金屬板或金屬帶在軋輥之間執(zhí)行滾軋，該裝置上設(shè)置有進(jìn)給裝置，該進(jìn)給裝置被設(shè)計(jì)成以5°到45°的角度將金屬錠、金屬板或金屬帶引導(dǎo)到軋輥之間，其中的角度是相對(duì)于經(jīng)過(guò)軋輥中心軸線的平面的垂線而言的。
令人驚奇的是，業(yè)已發(fā)現(xiàn)通過(guò)以一定的角度將金屬錠、金屬板或金屬帶送入到軋機(jī)機(jī)座的軋輥之間，可在金屬錠、板或帶的整個(gè)厚度范圍內(nèi)產(chǎn)生剪切效應(yīng)。此外，在整個(gè)厚度范圍內(nèi)，該剪切作用或多或少是恒定的。首先，這一現(xiàn)象將能使整個(gè)厚度范圍內(nèi)都發(fā)生晶粒細(xì)化。在常規(guī)的軋制過(guò)程中，只能在產(chǎn)品的表面處產(chǎn)生剪切作用—進(jìn)而發(fā)生晶粒細(xì)化。其次，剪切作用可封閉金屬中的氣孔，例如在對(duì)鋁材進(jìn)行鑄造的過(guò)程中，通常就會(huì)形成氣孔。因而，采用根據(jù)本發(fā)明的裝置能封閉整個(gè)厚度范圍內(nèi)的氣孔。主要是對(duì)于較厚的材料而言，上述的兩種效應(yīng)是很重要的。剪切作用還造成了材料中的共晶體顆粒發(fā)生破裂，這將能帶來(lái)韌性的提高。因而，在根據(jù)本發(fā)明的裝置中增設(shè)的進(jìn)給裝置以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)了其所生產(chǎn)的材料產(chǎn)品性能的改善。按照一定角度來(lái)進(jìn)給金屬錠、金屬板或金屬帶還能帶來(lái)這樣的效果在材料厚度不會(huì)像在常規(guī)軋制工藝中那樣大幅減薄的條件下，提高了軋輥對(duì)所送入材料前部的夾持力，其中，在常規(guī)的軋制工藝中，材料以0°的角度被送入到軋輥之間。按照一定角度來(lái)執(zhí)行送進(jìn)還能消除或降低對(duì)金屬錠的拒收率，如果軋機(jī)機(jī)座由于金屬錠的厚度減薄量太高而無(wú)法將其夾握住，則就會(huì)拒收該金屬錠。
除了能對(duì)單一金屬或金屬合金制成的金屬錠、板或帶執(zhí)行滾軋之外，根據(jù)本發(fā)明的裝置還被用于對(duì)具有兩層或多層金屬的金屬錠、金屬帶或金屬板執(zhí)行滾軋，在此情況下，各個(gè)金屬層可以是由相同的金屬合金構(gòu)成的，也可以是由不同的金屬合金或不同的金屬制成的。
優(yōu)選地是，所述進(jìn)給裝置被設(shè)計(jì)成以10°到25°的角度將金屬錠、板或帶送入到軋輥之間，更為優(yōu)選的角度是15°到25°，更進(jìn)一步優(yōu)選的角度是大體上等于20°，其中，此角度是相對(duì)于經(jīng)過(guò)軋輥中心軸線的平面的垂線而言的。在按照10°到25°-優(yōu)選為15°到25°的角度執(zhí)行進(jìn)給的情況下，剪切作用相對(duì)較大，同時(shí)，進(jìn)給角度也沒(méi)有大到對(duì)將材料送入到輥隙中的操作造成阻礙的程度。在很多情況下，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)執(zhí)行進(jìn)給時(shí)的最佳角度大致上等于20°。
按照該裝置一種有利的實(shí)施方式，進(jìn)給裝置包括一進(jìn)給表面或一輥道。這樣的設(shè)計(jì)能容易地將材料以一定角度送入到軋輥之間。進(jìn)給裝置也可采用其它的設(shè)計(jì)形式。
進(jìn)給裝置與軋機(jī)機(jī)座之間的角度優(yōu)選為可調(diào)的。這就使得該角度能根據(jù)需要而與金屬錠、板或帶相適應(yīng)，例如，如果當(dāng)材料的厚度預(yù)示著某個(gè)特定的送入角度最為理想，則就可對(duì)角度進(jìn)行調(diào)節(jié)。然后，可根據(jù)需要，利用該裝置以不同的角度繼續(xù)執(zhí)行其它的軋制工作。
為了增強(qiáng)剪切程度，優(yōu)選地按照這樣的方式對(duì)軋機(jī)機(jī)座進(jìn)行設(shè)計(jì)使得軋輥在工作過(guò)程中具有不同的圓周速度，圓周速度的差值至少可達(dá)5％，至多為100％，優(yōu)選為至少5％、至多50％，更為優(yōu)選地是至少5％、至多20％。圓周速度的差值在部分上是由材料的厚度確定的；此外，隨著軋輥間圓周速度差值的增大，剪切作用就會(huì)增強(qiáng)。較強(qiáng)的剪切作用是有利的，原因在于其能改善晶粒細(xì)化、并能促進(jìn)對(duì)氣孔的封閉。但在另一方面，如果速差很大，則軋輥與材料之間發(fā)生打滑的可能性就會(huì)加大，這將導(dǎo)致剪切作用變得不正常。
根據(jù)一種有利的實(shí)施方式，軋輥具有不同的直徑和/或受到不同的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速，這樣就可以獲得不同的圓周速度。
優(yōu)選地是，裝置上設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)后隨的軋機(jī)機(jī)座，這些軋機(jī)機(jī)座帶有可被驅(qū)動(dòng)的軋輥，在執(zhí)行軋制的方向，這些后隨軋機(jī)機(jī)座位于上述軋機(jī)機(jī)座的下游位置。這就使得金屬錠、金屬板或金屬帶能不間斷地受到兩次或多次滾軋操作，從而，利用該裝置能更快地達(dá)到理想的結(jié)果。很顯然，也可以使材料兩次穿過(guò)同一裝置，但這樣就會(huì)需要更多的時(shí)間一尤其是在對(duì)金屬帶執(zhí)行滾軋的情況下。
根據(jù)一種有利的實(shí)施方式，裝置被設(shè)計(jì)成這樣在工作過(guò)程中，以5°到45°-優(yōu)選為10°到25°、更為優(yōu)選地是15°到25°的角度將金屬錠、板或帶送入到一個(gè)或多個(gè)后隨軋機(jī)機(jī)座中的至少之一中，其中的角度優(yōu)選為可調(diào)的。結(jié)果就是，在這些軋機(jī)機(jī)座中，材料按照一定角度從軋輥中穿過(guò)，因而，材料的整個(gè)厚度范圍內(nèi)都能產(chǎn)生剪切效應(yīng)。這種設(shè)計(jì)所能帶來(lái)的結(jié)果是材料只在裝置中穿行一次就能經(jīng)受相當(dāng)大的剪切作用。這些后隨的軋機(jī)機(jī)座同樣實(shí)現(xiàn)了材料首先被送入的那個(gè)前導(dǎo)軋機(jī)機(jī)座所具有的那些優(yōu)點(diǎn)。
優(yōu)選地是，對(duì)于一個(gè)或多個(gè)后隨的軋機(jī)機(jī)座，還可將其中的至少一個(gè)軋機(jī)機(jī)座設(shè)計(jì)成這樣其軋輥在工作過(guò)程中具有不同的圓周速度，在此情況下，軋輥?zhàn)詈镁哂胁煌闹睆胶?或受驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)速是不同的。另外，通過(guò)將后隨軋機(jī)機(jī)座的軋輥設(shè)置成不同的圓周速度，可進(jìn)一步增大材料穿過(guò)裝置時(shí)對(duì)其施加的剪切作用。那些與材料所穿過(guò)的第一個(gè)軋機(jī)機(jī)座的輥間速差相關(guān)的敘述也同樣適用于此處的情況。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，一個(gè)或多個(gè)后隨的軋機(jī)機(jī)座中至少之一的輥隙位于前導(dǎo)軋機(jī)機(jī)座輥隙對(duì)稱面之外。結(jié)果就是，能很容易地使材料以一定的角度穿過(guò)所述的后隨軋機(jī)機(jī)座。
優(yōu)選地是，在執(zhí)行軋制的方向上，將支承輥布置在后隨的一個(gè)或多個(gè)軋機(jī)機(jī)座的上游位置，以便于對(duì)金屬錠、板或帶執(zhí)行支承和/或引導(dǎo)。這些支承輥例如可按照所需的角度將材料向后隨的軋機(jī)機(jī)座進(jìn)給。
按照那種不帶有后隨軋機(jī)機(jī)座的裝置的一優(yōu)選實(shí)施方式，裝置的兩側(cè)均設(shè)置有進(jìn)給裝置，這些裝置用于以5°到45°-優(yōu)選為10°到25°的角度將金屬錠、板或帶穿入到軋輥之間，且進(jìn)給裝置之間的角度可在0到45°之間進(jìn)行調(diào)整，軋輥可在兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向上受到驅(qū)動(dòng)，其中的進(jìn)給角度是相對(duì)于經(jīng)過(guò)軋輥中心軸線的平面的垂線而言的。借助于這種裝置，可以使材料前后反復(fù)地穿過(guò)該裝置，且每次材料都是以5°到45°-優(yōu)選為10°到25°的角度送入到裝置中的，而被從裝置中引導(dǎo)出的角度則為0°。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，借助于一種用于對(duì)金屬帶進(jìn)行加工的裝置而實(shí)現(xiàn)了上述的一個(gè)或多個(gè)目的，該裝置包括一軋機(jī)機(jī)座，該軋機(jī)機(jī)座的兩個(gè)可被驅(qū)動(dòng)的軋輥之間具有一定的輥隙，該軋機(jī)機(jī)座被設(shè)計(jì)成可將金屬帶在軋輥之間執(zhí)行滾軋，所述裝置上設(shè)置有帶有可被驅(qū)動(dòng)軋輥的、一個(gè)或多個(gè)后隨的軋機(jī)機(jī)座，特征在于前導(dǎo)軋機(jī)機(jī)座和一個(gè)或多個(gè)后隨的軋機(jī)機(jī)座被按照一定的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，以使得它們的軋輥在工作過(guò)程中具有不同的圓周速度，圓周速度的差值至少可達(dá)5％，至多可達(dá)100％。
因而，在該裝置中，金屬材料要穿過(guò)兩個(gè)或多個(gè)軋機(jī)機(jī)座，在任一情況下，每一軋機(jī)機(jī)座的軋輥都具有互不相同的圓周速度。結(jié)果就是，材料沒(méi)有間斷地穿過(guò)兩個(gè)或多個(gè)軋機(jī)機(jī)座，每一軋機(jī)機(jī)座都能向材料的整個(gè)厚度施加剪切作用。因而，采用該裝置能為金屬材料帶來(lái)顯著的剪切作用，從而可達(dá)到上述那些與此相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的裝置除了能對(duì)由同種金屬或金屬合金制成的金屬錠、板或帶執(zhí)行滾軋之外，還能對(duì)具有兩個(gè)或多個(gè)金屬層的金屬錠、板或帶進(jìn)行加工，在此情況下，各個(gè)金屬層可以是由同種金屬合金構(gòu)成的，也可以是用不同的金屬合金或金屬制成的。
基于與上文相同的原因，在該裝置中，圓周速度的差值優(yōu)選為至少5％、至多50％，更為優(yōu)選地是至少5％、至多20％。
同樣，在此情況下，如同對(duì)本發(fā)明第一方面所作的描述那樣，優(yōu)選地是前導(dǎo)軋機(jī)機(jī)座和后隨軋機(jī)機(jī)座的軋輥具有不同的直徑和/或受到不同的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速。
根據(jù)一種有利的實(shí)施方式，基于與根據(jù)本發(fā)明第一方面的裝置類似的原因，在此情況下，一個(gè)或多個(gè)后隨的軋機(jī)機(jī)座中的至少之一的輥隙也同樣位于前導(dǎo)軋機(jī)機(jī)座輥隙對(duì)稱面之外。
此外，在此情況下，優(yōu)選地是，在執(zhí)行軋制的方向上，將支承輥布置在后隨的一個(gè)或多個(gè)軋機(jī)機(jī)座的上游位置，以便于對(duì)金屬帶執(zhí)行支承和/或引導(dǎo)。這樣進(jìn)行設(shè)計(jì)的原因與上文的描述相同。
優(yōu)選地是，在執(zhí)行軋制的方向上，進(jìn)給裝置被設(shè)置在前導(dǎo)軋機(jī)機(jī)座的上游位置，該進(jìn)給裝置被設(shè)計(jì)成以5°到45°-優(yōu)選為10°到25°、更為優(yōu)選為15°到25°的角度將金屬帶引導(dǎo)到軋輥之間，進(jìn)給裝置優(yōu)選地包括一進(jìn)給表面或一輥道。這樣的設(shè)計(jì)措施使得軋輥能對(duì)所送入的材料具有良好的夾持性。
本發(fā)明還涉及一種利用上述裝置制得的金屬錠、金屬板或金屬帶，該金屬錠、板或帶的整個(gè)厚度范圍內(nèi)都具有均勻一致的剪切效果。
所述金屬優(yōu)選為鋁、鋼、不銹鋼、銅、鎂、鈦、或這些金屬中之一的合金。這是一些被用在工業(yè)中的金屬，因而希望它們具有良好的機(jī)械特性。


下文將參照附圖并基于示例性的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行介紹，在附圖中圖1是一個(gè)高度簡(jiǎn)化的示意圖，表示了根據(jù)本發(fā)明裝置的一種示例性
具體實(shí)施例方式
附圖表示了本發(fā)明裝置的一種實(shí)施方式1，其具有一個(gè)第一軋機(jī)機(jī)座11和兩個(gè)后隨的軋機(jī)機(jī)座12、13，圖中用矩形框示意地指代軋機(jī)機(jī)座。每一軋機(jī)機(jī)座都具有各自的軋輥11a、11b-13a、13b。一進(jìn)給表面10設(shè)置在第一軋機(jī)機(jī)座11的上游位置，一金屬錠2-例如鋁錠在該進(jìn)給表面上進(jìn)行輸送。圖中未表示出用于對(duì)金屬錠2進(jìn)行輸送的裝置、以及用于驅(qū)動(dòng)軋機(jī)機(jī)座的裝置，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講，這些裝置是公知的。
在該示例性的實(shí)施方式中，按照這樣的方式來(lái)對(duì)軋機(jī)機(jī)座進(jìn)行布置使得軋機(jī)機(jī)座11和13具有共同的對(duì)稱面P，該對(duì)稱面經(jīng)過(guò)兩軋機(jī)機(jī)座輥隙的中心。經(jīng)過(guò)軋機(jī)機(jī)座11中軋輥11a、11b中心軸線的平面Q與對(duì)稱面P垂直，經(jīng)過(guò)軋機(jī)機(jī)座13中軋輥13a、13b中心軸線的平面T也與對(duì)稱面P垂直。
軋機(jī)機(jī)座12的一個(gè)平面S經(jīng)過(guò)其軋輥12a、12b的中心軸線，該平面同樣也垂直于平面P。但是，經(jīng)過(guò)軋機(jī)機(jī)座12輥隙中心的對(duì)稱面R卻相對(duì)于平面P向上偏移。結(jié)果就是，金屬錠2按照一定角度穿過(guò)軋機(jī)機(jī)座12，然后再以一個(gè)角度穿過(guò)軋機(jī)機(jī)座13。
進(jìn)給表面10相對(duì)于平面P的角度為α，α一般約為20°。該角度α是可調(diào)的，且可與材料的類型和厚度相適配。
在軋機(jī)機(jī)座11、12和13之間設(shè)置有支承輥和引導(dǎo)輥15a、15b-18a、18b，以便于將經(jīng)過(guò)軋機(jī)機(jī)座11滾軋后的金屬錠2引導(dǎo)向軋機(jī)機(jī)座12和13，并在該引導(dǎo)路徑上對(duì)金屬錠提供支撐。
軋輥11a和11b具有不同的直徑，因而，對(duì)于相同的角速度，它們的圓周速度是不同的。軋輥12a、12b的直徑也是不同的，但在此情況下，尺寸大小的差別則是與上述情況相反的。這樣的設(shè)計(jì)就意味著金屬錠2在經(jīng)過(guò)軋機(jī)機(jī)座11、12時(shí)所產(chǎn)生的剪切作用為相反的型式。在經(jīng)過(guò)軋機(jī)機(jī)座11時(shí)發(fā)生了變形的材料在穿過(guò)軋機(jī)機(jī)座12的過(guò)程中會(huì)按照原樣而恢復(fù)變形。
在該示例性實(shí)施方式中，軋機(jī)機(jī)座13的軋輥13a、13b具有相同的直徑。該軋機(jī)機(jī)座按照常規(guī)的方式對(duì)金屬錠2執(zhí)行滾軋，但也可以將軋輥13a、13b設(shè)計(jì)為不同的轉(zhuǎn)速，從而使它們具有不同的圓周速度。如果情況屬于后者，則軋機(jī)機(jī)座13將有助于促進(jìn)金屬錠2中的剪切作用。
很顯然，根據(jù)本發(fā)明的裝置能被用來(lái)對(duì)各種金屬錠、金屬板和金屬帶執(zhí)行滾軋，其中的金屬例如是鋼、鋁、不銹鋼、銅、鎂或鈦，該裝置還可對(duì)相互疊垛著的兩個(gè)或多個(gè)金屬錠執(zhí)行滾軋。金屬錠可以是由互不相同的金屬或合金組成的。如果必要的話，還可對(duì)該裝置作出處于本領(lǐng)域技術(shù)人員常識(shí)范圍內(nèi)的調(diào)整。
上文描述的、并表示在圖1中的裝置使得金屬錠、板或帶按照蛇行的方式穿過(guò)該裝置，并由該裝置進(jìn)行滾軋。很顯然，也可依照其它的形式來(lái)對(duì)這些軋機(jī)機(jī)座的相對(duì)位置進(jìn)行布置，還可以使用更多或更少的軋機(jī)機(jī)座，且還可使用只具有一臺(tái)軋機(jī)機(jī)座11的裝置。此外，可任選地將多個(gè)軋輥設(shè)計(jì)為具有不同的直徑和/或受到不同的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速。也可采用其它的裝置來(lái)支承和/或引導(dǎo)金屬錠、板或帶。
還可利用其它的進(jìn)給裝置來(lái)取代進(jìn)給表面10，其中的進(jìn)給裝置例如是輥道或?yàn)闂l帶材料所設(shè)的單輸送輥，此輸送輥必須被設(shè)置成這樣使得條帶材料以角度α穿入到軋機(jī)機(jī)座11的輥隙中。
在根據(jù)本發(fā)明裝置的另一實(shí)施方式(圖中未示出)中，去掉了進(jìn)給表面10，且設(shè)置了至少兩個(gè)軋機(jī)機(jī)座—例如軋機(jī)機(jī)座11和12，這些軋機(jī)機(jī)座的軋輥具有不同的圓周速度，且圓周速度的差值至少可達(dá)5％，至多可達(dá)100％。軋機(jī)機(jī)座的布置、以及其它的設(shè)計(jì)均與圖1所示的情況類同，且能按照類似的方式進(jìn)行改動(dòng)。
下面將參照一示例性的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行解釋。
采用厚度為32.5mm的AA7050號(hào)鋁錠進(jìn)行了試驗(yàn)。在一臺(tái)具有兩個(gè)軋輥的軋機(jī)機(jī)座中對(duì)鋁錠執(zhí)行了一次滾軋，在這兩個(gè)軋輥中，上輥的直徑為165mm，下輥的直徑為135mm。在經(jīng)過(guò)滾軋之后，鋁錠的厚度變?yōu)?0.5mm。
以5°到45°范圍內(nèi)不同的角度將鋁錠送入到裝置中。鋁錠被送入到該軋制裝置中時(shí)的溫度約為450℃。兩軋輥的受驅(qū)轉(zhuǎn)動(dòng)速度為5rpm。
在經(jīng)過(guò)滾軋之后，鋁錠具有了一定的彎度，此曲率在很大程度上取決于送入時(shí)的角度。金屬錠在經(jīng)過(guò)滾軋后的平直度在很大程度由送入角度決定，在此條件下，最佳的送入角度將取決于金屬錠尺寸的減小量、金屬材料和合金的類型、以及溫度。對(duì)于在上述溫度中受到滾軋的鋁錠而言，最佳的送入角度約為20°。
在被根據(jù)上述試驗(yàn)條件進(jìn)行了軋制的鋁錠中，測(cè)得的剪切角為20°?？衫迷摐y(cè)量值和鋁錠尺寸的減小量、按照如下的公式計(jì)算出等效應(yīng)變ϵeq=23·(ϵxx2+ϵyy2)]]>該公式可被用來(lái)表征在一維方向上的應(yīng)變，可從John Wiley & Sons于1997年出版的、由R.H.Wagoner和J.L.Chenot所著的“Fundamentalsof metal forming”(《金屬成型基礎(chǔ)原理》)一書(shū)中找到該公式。
因而，在已被根據(jù)當(dāng)前試驗(yàn)進(jìn)行了軋制的鋁錠中，等效應(yīng)變?yōu)?在利用普通的軋輥執(zhí)行軋制的情況中，剪切作用并非在金屬板的整個(gè)厚度范圍內(nèi)發(fā)生，因而，其等效應(yīng)變僅為ϵeq=23·ln(32.530.5)2≈0.07]]>(上面的計(jì)算假定金屬板整個(gè)厚度范圍的應(yīng)變都是均勻的)因而，采用根據(jù)本發(fā)明方法所執(zhí)行的軋制將使等效應(yīng)變比圓周速度無(wú)任何差異的普通軋制工藝高3-4倍。等效應(yīng)變較高就意味著金屬錠中的氣孔更少；重結(jié)晶度更大，從而具有更好的晶粒細(xì)化作用；金屬錠中更大量的次生相顆粒(成分組成顆粒)被破碎。本工程領(lǐng)域的金屬人員一般會(huì)認(rèn)識(shí)到如等效應(yīng)變?cè)龃笏軒?lái)的這些效果。因而，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案執(zhí)行軋制就意味著由于采用了根據(jù)本發(fā)明的方法，材料經(jīng)過(guò)加工后的機(jī)械特性獲得了很大的改善。
權(quán)利要求
1.用于對(duì)金屬錠、金屬板或金屬帶進(jìn)行加工的裝置，該裝置包括一軋機(jī)機(jī)座，該軋機(jī)機(jī)座的兩個(gè)可被驅(qū)動(dòng)的軋輥之間具有一輥隙，該軋機(jī)機(jī)座被設(shè)計(jì)成可將金屬錠、金屬板或金屬帶在軋輥之間進(jìn)行滾軋，其特征在于所述裝置上設(shè)置有進(jìn)給裝置，該進(jìn)給裝置被設(shè)計(jì)成以5°到45°的角度將金屬錠、金屬板或金屬帶引導(dǎo)到軋輥之間，其中的角度是相對(duì)于經(jīng)過(guò)軋輥中心軸線的平面的垂線而言的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述進(jìn)給裝置被設(shè)計(jì)成以10°到25°的角度將金屬錠、板或帶送入到軋輥之間，優(yōu)選的角度是15°到25°，更為優(yōu)選的角度是大體上等于20°，其中，此角度是相對(duì)于經(jīng)過(guò)軋輥中心軸線的平面的垂線而言的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于所述進(jìn)給裝置包括一進(jìn)給表面或一輥道。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述進(jìn)給裝置與所述軋機(jī)機(jī)座之間的角度是可調(diào)的。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于按照一定的方式對(duì)所述軋機(jī)機(jī)座進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得所述軋輥在工作過(guò)程中具有不同的圓周速度，圓周速度的差值至少可達(dá)5％，至多為100％，優(yōu)選為至少5％、至多50％，更為優(yōu)選地是至少5％、至多20％。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述軋輥具有不同的直徑和/或能以不同的轉(zhuǎn)速被驅(qū)動(dòng)，
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述裝置上設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)后隨的軋機(jī)機(jī)座，這些軋機(jī)機(jī)座帶有可被驅(qū)動(dòng)的軋輥，在執(zhí)行軋制的方向，所述后隨軋機(jī)機(jī)座位于所述軋機(jī)機(jī)座的下游位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述裝置被設(shè)計(jì)成這樣在工作過(guò)程中，以5°到45°-優(yōu)選為10°到25°、更為優(yōu)選地是15°到25°的角度將金屬錠、板或帶送入到一個(gè)或多個(gè)后隨的軋機(jī)機(jī)座中的至少之一中，其中的角度優(yōu)選為可調(diào)的。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于一個(gè)或多個(gè)后隨軋機(jī)機(jī)座中的至少一個(gè)軋機(jī)機(jī)座被設(shè)計(jì)成這樣其軋輥在工作過(guò)程中具有不同的圓周速度，所述軋輥優(yōu)選為具有不同的直徑和成所述軋輥可能以不同的轉(zhuǎn)速被驅(qū)動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7、8或9所述的裝置，其特征在于一個(gè)或多個(gè)后隨軋機(jī)機(jī)座中至少之一的輥隙位于所述軋機(jī)機(jī)座的輥隙的對(duì)稱面之外。
11.根據(jù)權(quán)利要求7到10中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于在執(zhí)行軋制的方向上，支承輥被布置在一個(gè)或多個(gè)后隨軋機(jī)機(jī)座的上游位置，以便于對(duì)金屬錠、板或帶執(zhí)行支承和/或引導(dǎo)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述裝置的兩側(cè)均設(shè)置有進(jìn)給裝置，這些進(jìn)給裝置用于以5°到45°-優(yōu)選為10°到25°的角度將金屬錠、板或帶穿入到軋輥之間，且所述進(jìn)給裝置之間的角度可在0°到45°之間進(jìn)行調(diào)整，所述軋輥可在兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向上受到驅(qū)動(dòng)，其中的進(jìn)給角度是相對(duì)于經(jīng)過(guò)軋輥中心軸線的平面的垂線而言的。
13.用于對(duì)金屬帶進(jìn)行加工的裝置，該裝置包括一軋機(jī)機(jī)座，該軋機(jī)機(jī)座的兩個(gè)可被驅(qū)動(dòng)的軋輥之間具有一定的輥隙，該軋機(jī)機(jī)座被設(shè)計(jì)成可將金屬帶在所述軋輥之間進(jìn)行滾軋，其特征在于所述裝置上設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)后隨的、并帶有可被驅(qū)動(dòng)軋輥的軋機(jī)機(jī)座；所述軋機(jī)機(jī)座和一個(gè)或多個(gè)后隨軋機(jī)機(jī)座被按照一定的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，以使得它們的軋輥在工作過(guò)程中具有不同的圓周速度，所述圓周速度的差值至少可達(dá)5％，至多可達(dá)100％。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于所述圓周速度的差值至少為5％、至多50％，優(yōu)選地是至少5％、至多20％。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的裝置，其特征在于所述軋機(jī)機(jī)座和后隨軋機(jī)機(jī)座的軋輥具有不同的直徑和/或按不同的轉(zhuǎn)速被驅(qū)動(dòng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13、14或15所述的裝置，其特征在于一個(gè)或多個(gè)后隨軋機(jī)機(jī)座中至少之一的輥隙位于所述軋機(jī)機(jī)座輥隙對(duì)稱面之外。
17.根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于在執(zhí)行軋制的方向上，支承輥被布置在后隨的一個(gè)或多個(gè)軋機(jī)機(jī)座的上游位置，以便于對(duì)所述金屬帶執(zhí)行支承和/或引導(dǎo)。
18.根據(jù)權(quán)利要求13至17中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于在執(zhí)行軋制的方向上，所述進(jìn)給裝置被設(shè)置在所述軋機(jī)機(jī)座的上游位置，該進(jìn)給裝置被設(shè)計(jì)成以5°到45°-優(yōu)選為10°到25°、更為優(yōu)選為15°到25°的角度將所述金屬帶引導(dǎo)到所述軋輥之間，所述進(jìn)給裝置優(yōu)選地包括一進(jìn)給表面或一輥道。
19.利用根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述裝置制得的金屬錠、金屬板或金屬帶，該金屬錠、板或帶的整個(gè)厚度范圍內(nèi)都具有均勻一致的剪切效果。
20.利用根據(jù)權(quán)利要求13至18中任一項(xiàng)所述裝置制得的金屬帶，該金屬帶的整個(gè)厚度范圍內(nèi)都具有均勻一致的剪切效果。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的金屬錠、板或帶，其中的金屬為鋁、鋼、不銹鋼、銅、鎂、鈦、或這些金屬合金之一。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于對(duì)金屬錠、金屬板或金屬帶進(jìn)行加工的裝置，該裝置包括一軋機(jī)機(jī)座，該軋機(jī)機(jī)座的兩個(gè)可被驅(qū)動(dòng)的軋輥之間具有一定的輥隙，該軋機(jī)機(jī)座被設(shè)計(jì)成可將金屬錠、金屬板或金屬帶在軋輥之間進(jìn)行滾軋。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，裝置上設(shè)置有進(jìn)給裝置，該進(jìn)給裝置被設(shè)計(jì)成以5°到45°的角度將金屬錠、金屬板或金屬帶引導(dǎo)到軋輥之間，其中的角度是相對(duì)于經(jīng)過(guò)軋輥中心軸線的平面的垂線而言的。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，裝置上設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)后隨的、并帶有可被驅(qū)動(dòng)軋輥的軋機(jī)機(jī)座；前導(dǎo)軋機(jī)機(jī)座和一個(gè)或多個(gè)后隨軋機(jī)機(jī)座被按照一定的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，以使得它們的軋輥在工作過(guò)程中具有不同的圓周速度，圓周速度的差值至少可達(dá)5％，至多可達(dá)100％。
文檔編號(hào)B21B3/02GK1635935SQ02819080
公開(kāi)日2005年7月6日 申請(qǐng)日期2002年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月24日
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