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专业综合实验报告之四 金属轧制成型实验 班级：材料成型及其控制工程1101班 姓名：罗墉 学号：201148030117 实验目的 金属板材冷轧变形后对机械性能的影响。通过对剪下冷轧变形后的金属板材试样的观察，来了解金属板材冷轧变形后横截面与纵截面的变化以及测量其硬度来了解其机械性能的变化。 实验原材料及实验设备 实验材料：铜板（厚×宽×长 10×15.7×20 mm） 实验器材： 科建机械两辊热轧机（型号：￠350 转动座：齿轮座传动 轧制力：1250KN 机架截面：160×240 窗口尺寸：380×400 ） HVS—1000型数显显微硬度计 镶嵌机 实验基本原理及工艺过程 “硬度”是指固体材料受到其它物体的力的作用，在其受侵入时所呈现的抵抗弹性变形、塑性变形及破裂的综合能力。这种说法较接近于硬度试验法的本质，适用于机械式的硬度试验法，但仍不适用于电磁或超声波硬度试验法。 “硬度”这一术语，并不代表固体材料的一个确定的物理量，而是材料一种重要的机械性能，它不仅取决于所研究的材料本身的性质，而且也决定于测量条件和试验法。因此，各种硬度值之间并不存在着数学上的换算关系，只存在着实验后所得到的对照关系。 “显微硬度”是相对“宏观硬度”而言的一种人为的划分。目前这一概念参照国际标准ISO6507/1-82“金属材料维氏硬度试验”中规定“负荷小于0.2kgf（1.961N）维氏显微硬度试验”及我国国家标准GB4342-84“金属显微维氏硬度试验方法”中规定“显微维氏硬度”负荷范围为“0.01~0.2kgf（98.07×10-3~1.961N）”而确定的。负荷≤0.2kgf（≤1.961N）的静力压入被试验样品的试验称为显微硬度试验。 以实施显微硬度试验为主，负荷在0.01~1kgf（9.907×10-3~9.807N）范围内的硬度计称为显微硬度计。 显微硬度的测试原理是采用一定锥体形状的金刚石压头，施以几克到几百克质量所产生的重力（压力）压入试验材料表面，然后测量其压痕的两对角线长度。由于压痕尺度极小，必须在显微镜中测量。 轧制原理：同步轧制是指上下两轧辊直径相等，转速相同，且均为主动辊、轧制过程对两个轧辊完全对称、轧辊为刚性、轧件除受轧辊作用外，不受其它任何外力作用、轧件在入辊处和出辊处速度均匀、轧件的机械性质均匀的轧制。在轧制过程中，同步轧制变形区金属在前滑区，后滑区上下表面摩擦力都是指向中性面，中性面附近单位下力增强，使平均单位轧制增大。同步轧制时单位轧制压力变形区长度方向的类似抛物线形状分布。 图1 同步轧制示意图 轧制实验步骤： 调节上轧辊高度让上下两轧辊平行； 提高上轧辊高度使试样刚好能够进入两轧辊之间进行轧制，打开轧辊转动开关进行轧制； 一轮轧制后下降上轧辊高度0.5mm再次进行轧制； 反复重复直到试样达到目标厚度。 硬度测量实验步骤： 用切割工具切割试样（试件最大高度65 mm , 试件最大宽度85 mm），擦净测量面待用； 将切割好的试样与胶木粉混合放入镶嵌机中加热进行制作镶嵌式样； 分别利用砂纸，砂轮机进行粗磨，细磨，抛光，抛光时应注意： 1)试样沿盘的径向往返缓慢移动，同时逆抛光盘转向自转，待抛光快结束时作短时定位轻抛。? 2)在抛光过程中，要经常滴加适量的抛光液或清水，以保持抛光盘的湿度，如发现抛光盘过脏或带有粗大颗粒时，必须将其冲刷干净后再继续使用。? 3)抛光时间应尽量缩短，不可过长，为满足这一要求可分粗抛和精抛两步进行。? 4}抛有色金属(如铜、铝及其合金等)时，最好在抛光盘上涂少许肥皂或滴加适量的肥皂水。）； 式样制作完毕后将其安放在试样台上，转动旋轮（20）使试样台上升，眼睛接近测微目镜观察。当标准试块或试样离物镜下端2～3mm时，目镜的视场中央出现明亮的光斑，说明聚焦面即将来到，此时应缓慢微量上升，直至在目镜中观察到试块（样）表面的清晰成像。此时聚焦过程完成。 ?将转换手柄逆时针转动，使压头主轴处于主体前方，此时压头顶尖（1）与焦平面间的间隙约0.4～0.5 mm。当测量不规则的试样时，一定要注意不要使压头碰及试样，以免造成压头损坏。 按下”START”键，此时加试验力，（LOADING）LED指示灯亮。 试验力施加完毕，延时（DWELL）LED亮，LCT屏上T按所选定时间倒计时，延时时间到，试验力卸除，卸力指示（UNLOADING）LED亮。在LED 未灭前，不得转动压头测量转换手柄，否则会影响压痕测量精度，甚至损坏仪器。 将转换手柄顺时针转动，使40×物镜处于主体前方，这时可在目镜中测量压痕对角线长度。 在测量前，先将测微镜右边的鼓轮顺时针旋转，使目镜内的两刻线边缘相近移动。当两