材料加工與製造
輥軋(rolling)
輥軋就像金屬版的製麵機:你把一塊厚板夾進兩個旋轉的輥輪之間,輥輪間距略小於板厚,出來就變得更薄更長。一次次通過越來越窄的間隙,一塊笨重的鑄錠就變成薄板、厚板、鋼軌或型鋼。它是地球上噸位最高的金屬加工製程,因為幾乎每一種扁平產品,從汽車鈑金、飲料罐到建築用鋼,都以輥軋料為起點。
輥輪靠摩擦咬住金屬並拖過去,每一道次的減薄量受限於輥輪能咬入多少。輥軋通常分兩階段:先熱軋,把金屬加熱到容易流動,將鑄造組織打散成細化晶粒,並以低成本完成大量減薄,代價是帶氧化皮、不精密的表面;再冷軋,在再結晶溫度以下收尾,得到光滑表面、緊密的厚度公差,並藉加工硬化獲得額外強度。
微妙而誠實的一點是織構(texture)。把晶粒壓得又扁又長,往往使它們的晶體取向朝某個優選方向排列,因此輥軋薄板具異向性:其強度與延展性在順軋向、橫軋向、以及與軋向成 45 度時各不相同。這在用輥軋薄板深引伸做罐子時,會表現為製耳(杯緣呈波浪狀)。所以輥軋不只設定厚度,還在薄板的性質上蓋下方向性的指紋。
汽車車門用的鋼板,起初是由板胚熱軋而成的鋼捲,再冷軋到最終厚度;冷軋藉加工硬化增加強度,並給出烤漆所需的光滑、公差緊密的表面。
熱軋細化晶粒並完成大量減薄;冷軋增加強度與表面品質,並留下方向性織構。
輥軋薄板在各方向並不相同:軋製織構使強度與成形性隨方向而異,這正是深引伸杯會出現波浪狀製耳的原因。
又稱
另見