D0I:10.13374/j.issnl001-053x.1987.s3.206 高温高速下金属塑性变形阻力的实验研究 按钢自动化研究所 按钢钢铁研究所 北京钢铁学院机械亲 (1980.10~1984.7) 热轧金凤塑性变形阻力是计算轧制压力不可缺少的物理量，对于轧制理论、轧制工 艺、轧钢机设计、设备挖潜、节省能源、控制轧制、以及制定合理的工艺规程等都是所 必须的力能参数。在用电子计算机控制轧钢生产中，变形阻力模型是轧制压力模型重要 组成部分。 鞍钢自动化研究所、鞍钢钢铁研究所、北京钢铁学院共同对高温高速下金属塑性变 形阻力进行了实测研究。从1980年10至1984年7月，在北京钢铁学院治金机械实验室高 速凸轮形变机上，对普碳钢、低合金钢、工具钢、不锈钢、造船用钢等27个钢种的变形 阻力进行实验研究、提出了计算高温高速下金属塑性变形阻力的数学模型，同时绘制出 各种钢质变形阻力与变形温度、变形速度、变形程度的关系曲线，并对变形阻力彩响的 机理与规律进行了分析。 该项实验研究，所用设备可靠，试验装置准确，实测研究方法合理，该项研究为鞍 钢1700半连轧厂、鞍钢中板厂用电子计算机控制轧钢生产提供必须的轧制压力数学模 型。并可推广应用于同类轧钢机计算机控制数学模型及强度计算，并为今后开发同类数 学模型提供了重要经验，具有很大的推广和应用价值。 该项科研成果填补了国内此类钢种金属塑性变形阻力计算的空白，为国内先进水平。 本项目于1986年10月由鞍山钢铁公司组织了鉴定。 新型金属热切圆锯片（带侧隙的双尖齿、弧背齿、尖齿锯片） 北京钢铁学院机械亲 河北省唐山市冶全锯片厂 (1980.7~1986.8) 金属热切圆锯片主要用于锯切热态金属，我国数百台锯机每年要使用锯片五万片以 上。北京钢铁学院与唐山市治金锯片厂合作进行新型金属热切圆锯片的研究开发工作， 经过理论计算及计算机辅助设计、制造、实验室实验、中间试验和工业使用考核，首创 了带侧隙的双尖齿、背齿和尖齿等三种新产品锯片。新锯片的强度较现有产品提高了 30~46%。在四个月的考核使用中，锯切约三万五千吨钢材，未发现断齿现象，使用寿 命较现有优质锯片提高60~200%。锯片磨有侧隙，可降低夹锯功率，减少锯切毛刺高 158
高温 高速下金属塑性变形阻力的实验研究 鞍 钢 自动 化 研 究 所 鞍 钢 钢 铁 研 究 所 北 京 钢铁 学院 机械 系 。 热轧 金属 塑性变形 阻 力 是计算轧 制压 力不 可缺 少的 物理量 ， 对干轧制理论 、 轧制工 艺 、 轧钢机设计 、 设备挖潜 、 节省能源 、 控制轧 制 、 以 及制 定合 理的工 艺规程 等都是所 必须的力 能参 数 。 在用 电子 计算机控制轧钢 生产 中 ， 变形 阻 力模型是轧制压 力模 型重要 组成部分 。 鞍钢 自动 化研究所 、 鞍钢钢铁研究 所 、 北 京钢铁 学院 共同对 高温 高速下 金属 塑性 变 形阻 力进行 了实测研究 。 从 年 至 年 月 ， 在北 京钢铁 学院冶金机械实验室 高 速 凸轮形 变机上 ， 对 普碳钢 、 低 合金钢 、 工具钢 、 不 锈钢 、 造船 用钢等 个钢种的 变形 阻 力进行实脸研究 、 提 出 了计算高温 高速 下金属 塑性变形 阻力 的 数学模型 ， 同时绘制 出 各 种钢 质 变形 阻 力 与 变形 温 度 、 变形速 度 、 变形程 度的关 系曲线 ， 并对变形阻 力影响 的 机理 与规律进行 了分析 。 该项实验研究 ， 所用 设备可靠 ， 试验装置 准确 ， 实测研究方 法合 理 ， 该项研究为鞍 钢 半连 轧厂 、 鞍钢 中板厂用 电子 计算机控制轧钢生产提供必须 的轧 制压 力 数学模 型 。 并可推广 应用 于同类轧 钢机计 算机控制数学模型及 强度 计 算 ， 并为今后开发 同 类数 学模 型提供 了重 要经 验 ， 具有很大 的推广和 应用价值 。 该项科研 成果填 补 了国 内此类钢 种金属 塑性 变形 阻 力 计算的空 白 ， 为国内先进水平 。 本 项 目于 年 月由鞍 山钢铁 公 司组织 了鉴 定 。 新型金属热切圆锯片 带侧隙的双尖齿 、 弧背齿 、 尖齿锯片 北 京钢 铁 学院 机械 系 河 北 省 唐 山 市 冶 金 据 片厂 。 。 金 属热 切 圆锯 片主要 用于锯 切 热态 金属 ， 我 国数百 台锯 机每年要 使用锯 片五万 片以 上 。 北京钢铁 学院与唐 山市冶金 锯 片厂合 作进行新型金属 热 切 圆锯 片的研究开发 工作 ， 经 过理论 计算及 计算机辅助 设计 、 制造 、 实验室实 验 、 中间试 验和工 业 使用 考核 ， 首创 了带侧 隙的双尖齿 、 弧背齿和 尖齿 等三种新产品锯 片 。 新锯片的强度较现有产 品提 高 了 。 在四 个 月的考核使用 中 ， 锯切约 三万 五千吨钢 材 ， 未发现断齿现象 ， 使用 寿 命较现有优质锯 片提高 。 锯片磨有侧 隙 ， 可降低夹 锯功率 ， 减少 锯切 毛刺高 飞尽 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1987．s3．206
度，改善锯切质量。技术数据表明，这些产品主要经济技术指标，已超过了国内现有产 品的水平；在锯齿强度、抗磨损和抗断齿能力指标上，已达到国外同类产品的相应水 平。 该产品达到了标准化生产。产品图样、工艺文件及工艺装备都已齐全、统一、完 整、清晰、准确，具备了批量及标准化生产条件。 新型金属热切圆锯片转为产品后，将取得较大的经济效益，以每车生产12000片计， 可得经济效益250~510万元。这三种新型锯片具有推广价值。 木项月于1986年11月由治金部组织了鉴定。 金属热切圆锯片设计系统软件 北京钢铁学院机械系 河北省唐山市治金锯片厂 (1980.7~1986.8) 金属热切圆锯片是治金行业广泛使用的一种重要消耗件，每年用量在五万片以上。 由于锯片工作做周速度100~120m/s。又在热态下切断金属，因此在使用中经常发生各 种形式的失效，如磨损、裂纹、断齿等，给设备及人身带来很大的危害。 为提高热切锯片的质量和使用性能，北京钢铁学院与唐山市治金锯片厂自1980年起 合作进行新型金属热切圆锯片的研究工作，为设计最佳的锯片产品，开发了锯片设计的 系统技术软件。其中包括： (1)锯切力能参数设计软作； (2)锯片、锯齿应力及变形计算分析软件， (3)齿形参数最优化设计软件， (4)锯片计算机绘图CAD通用软件， (5)锯齿光测弹性力学实验、锯切力能参数测试及锯片动态特性分析等实用技术软 件。 经过专家及使用厂代表审定一致认为： 1.这-·整套金属热切圆锯片设计系统软件具有实用性、先进性及完整性。这一软件 的应用，对发展我国金属热切圆锯片产品，改变沿袭了三十年的现有锯片的状况，具有 指导意义。 2,根据这-一专用系统软件设计的产品，具有良好尺寸参数及使用性能。如据此软件 设计的带侧隙的双尖齿、弧背齿及尖齿等新锯片，经生产考核，表明较现有产品的锯齿 强度提高40%左右，平均寿命提高一倍以上。表明这一软件有推广价值。 3,这一专用设计系统软件具有较高的理论水平。应用这一软件找出了锯齿应力场、 前角和齿根圆弧合理配置等重要规律。此项工作在国内属于开创性的，属于领先地位， 达到了国际水平。 159
度 ， 改善锯 切质 髦 。 技术数据 表 明 ， 这些产品主 要经 济技术指标 ， 已超 过 了国 内现有产 品的水平 ， 在锯齿 强 度 、 抗磨损和抗断齿 能力指标上 ， 已 达 到 国 外同 类 产 品的 相应水 平 。 该产 品达到 了标准化生产 。 产 品图样 、 工艺 文件及工 艺装 备都 已 齐 全 、 统一 、 完 整 、 清晰 、 准确 ， 具备 了批 量及标准化 生产条件 。 新型金属 热切 圆锯 片转为产品后 ， 将 取 得 较大 的经 济效益 。 以每 年 生 产 片计 ， 可 得经济效益 万元 。 这三种新型锯 片具有推广价值 。 木项 目于 年 月由冶金部组织 了鉴定 。 金属热切圆锯 片设计系统软件 北 京 钢 铁 学院 机械 系 河 北 省唐 山 市 冶 金 锯 片厂 。 一 金属热 切圆锯 片是 冶金 行 业广泛使用 的一种 重 要 消耗件 ， 每 年用 量在五 万 片以 上 。 由于 锯 片工 作 圆 周速 度 。 又 在热态 下切断 金属 ， 因此 在使 用 中经 常 发 生 各 种形 式的 失效 ， 如磨损 、 裂纹 、 断 齿等 ， 给设备及 人身带 来很大 的 危 害 。 为提 高热 切锯 片的质 量 和使用 性能 ， 北 京钢铁 学院与唐 山市冶 金 锯 片厂 自 年起 合作进行新型 金属 热切 圆锯 片的研 究 工 作 ， 为设 计最 佳的 锯片产 品 ， 开发 了锯 片 设计 的 系统技术软件 。 其 中包括 锯 切力 能参 数设计软件 锯 片 、 锯 齿应力及 变形 计 算分析软件 齿形 参 数最优 化 设计软件， 锯 片计 算机绘 图 通 用软件， 锯 齿光 测弹性 力学实 验 、 锯 切力 能参 数测 试及 锯 片动 态特性分析等实 用技术软 件 。 经 过专 家及 使用厂 代 表审定一致 认 为 这一整 套 金属热 切 圆锯 片设计 系统软件具有实用性 、 先进 性及完整性 。 这 一软件 的应用 ， 对 发展 我 国金属 热 切圆 锯 片产品 ， 改 变沿 袭 了三十 年的 现有 锯 片的状况 ， 具有 指导意义 。 根据 这一专用 系统软件设计的产品 ， 具有 良好尺 寸参数及使用性 能 。 如据此软 件 设计的带侧 隙 的双尖齿 、 弧背齿 及尖齿等新锯片 ， 经 生产考核 ， 表 明较现 有 产 品的锯齿 强度提 高 左右 ， 平 均寿命提高一倍以 上 。 表明这一软件有推广价值 。 这一专用 设计 系统软件具有较高的理论 水平 。 应用 这 一软 件找 出 了锯齿 应力场 、 前 角和齿根 圆弧 合 理配 置等重 要规律 。 此项工 作在国 内属 于开创性 的 ， 属 于领 先地 位 ， 达到 了国际水平