新型軋機

① 什麼是新型機電元件請給予權威專業的定義。

軋輥%D%A軋輥(roll)%D%A軋機上使受軋制的金屬發生塑性變形的部件。軋輥的形狀、尺寸和材質須與軋機和軋制產品相適應。圖1指出軋輥的基本形狀和各部分名稱。輥身是軋輥的工作部分；輥頸是與軸承接觸的部分；用接頭與傳動裝置相聯接。%D%A 發展簡史%D%A 軋輥的品種和製造工藝隨冶金技術的進步和軋鋼設備的演變而不斷發展。中世紀軋制軟的有色金屬時使用強度低的灰鑄鐵軋輥。18世紀中葉英國掌握了軋制鋼板用的冷硬鑄鐵軋輥的生產技術。19世紀下半葉歐洲煉鋼技術的進步要求軋制更大噸位的鋼錠，無論是灰鑄鐵或冷硬鑄鐵軋輥的強度均已不能滿足要求。含碳量為0.4%～0.6%普通鑄鋼軋輥相應誕生。重型鍛壓設備的出現更使這種成分的鍛造軋輥的強韌性得到進一步提高。20世紀初期合金元素的使用和熱處理的引入顯著改善鑄鋼和鍛鋼熱軋輥和冷軋輥的耐磨性和強韌性。熱軋板帶用的鑄鐵軋輥中加入鉬後改善了軋材的表面質量。沖洗法復合澆注(見鑄鐵軋輥)明顯提高了鑄造軋輥的芯部強度。軋輥中大量使用合金元素是在第二次世界大戰以後，這是軋鋼設備朝著大型化、連續化、高速化、自動化發展以及軋材強度提高、變形抗力加大後對軋輥性能提出更高要求的結果。這段時期中先後出現了半鋼軋輥以及球墨鑄鐵軋輥。20世紀60年代以後又研製成功了粉末碳化鎢軋輥。70年代初期在日本和歐洲廣泛推廣的軋輥的離心鑄造技術、差溫熱處理技術等使板帶軋輥的綜合性能顯著改善。復合高鉻鑄鐵軋輥也成功地用於熱帶軋機上。同期，鍛造白口鐵和半鋼軋輥在日本得到應用。80年代歐洲又推出高鉻鋼軋輥及超深淬硬層的冷軋輥以及用於小型型鋼及線材精軋的特殊合金鑄鐵軋輥。當代軋鋼技術的發展促使更高性能軋輥的開發研製。採用離心鑄造法和新的復合方法如連續澆注復合法(CPC法)、噴射沉積法(Osprey法)、電渣焊法以及熱等靜壓法生產的芯部為強韌性好的鍛鋼或球墨鑄鐵、外層為高速鋼系列的復合軋輥以及金屬陶瓷軋輥已分別在歐洲、日本新一代型材、線材、帶鋼軋機上得到應用。%D%A中國從20世紀30年代開始成批生產鑄造軋輥，但品種極少。50年代末在河北邢台建立起中國第一個專業軋輥廠。1958年鞍山鋼鐵公司在國際上首次試制並使用了1050初軋用大型球墨鑄鐵軋輥。60年代相繼製造成功冷軋工作輥和大型鍛鋼軋輥。70年代末太原鋼鐵公司和北京鋼鐵研究總院共同試製成功爐卷軋機和熱連軋寬頻鋼機組用的離心鑄造鑄鐵軋輥，邢台冶金機械軋輥股份有限公司試製成功熱寬頻鋼軋機用半鋼工作輥和冷軋寬頻鋼軋機用工作輥。80年代中國又陸續研製成功大型鍛鋼支承輥、鍛造半鋼和鍛造白口鑄鐵軋輥、粉末碳化鎢輥環、高鉻鑄鐵軋輥等新品種。到90年代，中國軋輥生產已基本滿足國內需要並有部分出口，但品種有待增加，質量尚須提高。%D%A基本尺寸參數%D%A有軋輥輥身直徑D，輥身長度L，輥頸直徑d和輥頸長度l。帶軋槽的初軋軋輥和型鋼軋輥的直徑可根據最大咬入角α(或壓下量△h與輥徑之比△h/D)、軋制力和軋輥強度等要求來確定。輥身長度L上，主要取決於孔型配置、軋輥抗彎強度和鋼度。板帶軋機軋輥輥身長度L和所軋板帶的最大寬度有關。二輥板帶軋機軋輥的直徑D根據軋制力、軋材尺寸、軋輥強度等因素選定，四輥或多輥軋機工作輥的直徑則取決於成品尺寸和精度、輥頸和軸頭強度等因素。而支承輥直徑主要取決於剛度和強度要求。%D%A軋輥的分類%D%A軋輥有不同的分類方法。按輥身形狀分為圓柱形和非圓柱形，前者主要用於板材、帶材、型材和線材生產，後者主要用於管材生產。按是否接觸軋件分為工作軋輥和支承輥。直接接觸軋件的軋輥稱工作軋輥；為增加工作軋輥的剛度和強度而置於工作軋輥背面或側面又不直接接觸軋件的軋輥稱支承輥。按使用機架分為初軋輥、粗軋輥、中間軋輥和精軋輥。按軋材的品種分為板帶軋輥、軌梁軋輥、線材軋輥和管材軋輥等。還可按軋制時軋件的狀態分為熱軋輥和冷軋輥。%D%A軋輥的工作條件%D%A軋機部件中軋輥的工作條件最為復雜。軋輥在製造和使用前的准備工序中會產生殘余應力和熱應力。使用時又進一步受到了各種周期應力的作用,包括有彎曲、扭轉、剪力、接觸應力和熱應力等。這些應力沿輥身的分布是不均勻的、不斷變化的，其原因不僅有設計因素，還有軋輥在使用中磨損、溫度和輥形的不斷變化。此外，軋制條件經常會出現異常情況。軋輥在使用後冷卻不當，也會受到熱應力的損害。所以軋輥除磨損外，還經常出現裂紋、斷裂、剝落、壓痕等各種局部損傷和表面損傷。一個好的軋輥，其強度、耐磨性和其他各種性能指標間應有較優的匹配。這樣，不僅在正常軋制條件下持久耐用，又能在出現某些異常軋制情況時損傷較小。所以在製造軋輥時要嚴格控制軋輥的冶金質量或輔以外部措施以增強軋輥的承載能力。合理的輥形、孔型、變形制度和軋制條件也能減小軋輥工作負荷，避免局部高峰應力，延長軋輥壽命。軋輥消耗量決定於三個因素：①軋機、軋材和軋制條件，以及軋輥的合理選擇；②軋輥材料及其製造質量；③軋輥的使用和維護制度。%D%A軋輥的選用 %D%A小型20輥軋機的工作軋輥重僅100克左右,而寬厚板軋機的支承輥重量已超過200噸。選用軋輥時首先根據軋機對軋輥的基本強度要求，選定安全承載的主體材料(各種級別的鑄鐵、鑄鋼或鍛鋼等)，然後考慮軋輥使用時所應有的耐磨性。由於軋輥的磨損機理很復雜，包括機械應力作用、軋制時的熱作用、冷卻作用、潤滑介質的化學作用以及其他作用，目前還沒有一項綜合評定軋輥抗磨性的統一指標。由於硬度易於測量，並在一定條件下可以反映耐磨性，所以一般就用徑向硬度曲線來近似地表述軋輥的耐磨指標。%D%A通常對粗軋輥以強度、抗熱裂為主要要求；而精軋輥速度較高，軋制最終產品要有一定的表面質量，對它以硬度、耐磨等為主要要求。此外，對軋輥還有一些特殊要求，如壓下量大時,要求軋輥有較強的咬入能力,較耐沖擊；軋制薄規格產品時，則對軋輥的剛性、組織性能均勻性、加工精度以及表面光潔度等要求較嚴；軋制復雜斷面的型鋼時，還要考慮輥身工作層的切削加工性能等。%D%A選用軋輥時，對軋輥的有些性能要求往往是彼此對立的，軋輥購置費和維護費用又很昂貴，所以應充分權衡技術和經濟上的利弊，決定用鑄的還是鍛的，合金的還是非合金的，單一材料的還是復合材料的。%D%A軋輥種類%D%A軋輥品種很多，主要有以下幾類：①鑄鐵軋輥。一般按製造工藝分類：工作層因金屬型的激冷作用呈白口組織(基體＋碳化物)的軋輥稱冷硬鑄鐵軋輥；用上述方法，但適當提高鐵水碳當量而得到麻口組織(基體+碳化物+石墨)的軋輥稱無限冷硬鑄鐵軋輥。「無限」—詞源於英文「indefinite」，原意為「不明確」,指激冷層在斷口上無明確界限,被誤譯為「無限」，現已沿用成習。採用襯砂金屬型並繼續提高碳當量可得粗麻口組織的軋輥，稱半冷硬鑄鐵軋輥。所有上述品種的組織中凡石墨呈球狀的，稱球墨鑄鐵軋輥；復合澆鑄的軋輥加「復合」一詞。②鑄鋼軋輥。一般按含碳量分類：含碳極高(1.4～2.4%)的過共析鋼軋輥，俗稱半鋼軋輥，高碳的半鋼軋輥實際已伸入鑄鐵領域；高碳過共析鋼軋輥還有一類為石墨鋼軋輥，其石墨是通過孕育和熱處理獲得的。③鍛鋼軋輥。一般按用途分類。④其他，除採用特殊加工工藝的以外，都直接以材質稱呼。如用電渣重熔鑄造坯料鍛壓的軋輥稱為電渣重熔鍛壓軋輥。%D%A對大部分軋輥的芯部和工作表層有不同的性能要求。用單一材料難於滿足要求時，內外層可分別用兩種材料來製造。復合工藝可採用機械組合、復合鑄造及其他復層技術。修復軋輥常用堆焊技術。