1.4 邊部減薄
邊部減薄是發生在軋件邊部的特殊物理現象,發生邊部減薄的主要原因有兩個。
①軋制壓力引起軋輥壓扁變形的分布特征。根據半無限體模型,垂直作用于半無限大平面上的集中力或分布力引起該平面上某點的垂直位移與該點壓力的作用點或作用區的距離成反比,隨著這個距離的增大,垂直位移迅速減小。如圖1-11所示,軋件和軋輥的接觸壓扁區長B,寬即接觸弧長為ld,若忽略遠處作用力的影響,對接觸區內任何一點可確定一個所謂的有效作用區。例如a點,可以確定一個以a為對稱中心的區域b0ld,認為在此區域內的分布力對a點接觸壓扁有影響,而區域之外作用力的影響可以忽略。同樣點b也可確定一個有效作用b0ld,但c點的有效作用區僅為b0/2ld,因而它的壓扁變形比內部各點a、b等要小得多。所以在接觸區內部各點壓扁變形相差不大(例如a點和b點),但在軋件邊部,壓扁量明顯減小,相應地軋件要發生明顯減薄。

圖1-11 邊部點和內部點的有效作用區
1—軋件;2—軋輥;Pd—軋制壓力
②邊部金屬和內部金屬的流動規律顯著不同。邊部金屬所受側向阻力比內部要小得多,在最外點,側向阻力為零。這樣一來,金屬除了縱向流動外,還發生明顯的橫向流動。這就進一步降低了邊部區域的軋制壓力以及軋輥壓扁量,使金屬發生邊部減薄。
根據上述產生邊部減薄現象的原因,可以定性地分析影響邊部減薄的因素。凡是影響軋制壓力的因素,也影響工作輥的壓扁分布,必然也影響邊部減薄。例如增大壓下量、軋制硬質材料等均會引起邊部減薄量增大。采用較大的工作輥直徑,一方面會使軋件與軋輥的接觸弧長增加,從而增大縱向阻力,助長橫向流動,另一方面又會加大接觸壓扁,所以必然引起邊部減薄增大。由此可以得出結論,工作輥直徑越小,則邊部減薄也越小。