轧制理论知识点
轧制理论基础..
H
bB b 100 % 100 % B B
b ln B l ln L
相对延伸量
lL l 100 % 100 % L L
变形系数的表示法
轧制时表示各向变形系数的关系式
1
或
1
.
ln 1/η ＋lnω ＋lnμ =0
3)鼓形宽展
• 轧件侧面变成鼓形而造成的展宽量，用ΔB3表示， 此时轧件的最大宽度为 B3 ＝B2＋ΔB3＝B1＋ΔB1＋ΔB2 ＋ΔB3
轧件的总展宽量为: ΔB＝ΔB1 ＋ΔB2 ＋ΔB 3
• 上述宽展的组成及其相互的关系，由下图清楚地 表示出来。
宽展的组成及其相互的关系
4 轧制过程中的纵变形—前滑和后滑
2)提高β的方法
• (1) 改善轧辊或轧件表面状态,以使β升高 • 初轧粗轧在轧辊刻槽焊点滚花等目的均使f升, β升. • 精轧通过立轧高压水去除氧化皮等办法改善轧 件表面状态,使f升, β升. • (2) 合理调节轧制速度 • 利用稳定轧制条件下的剩余摩擦力,采用低速 咬入,高速轧制.
作业
• 已知 某1150轧机钢锭尺寸 880*880/635*635*1400 热轧，该条件下允 许咬入角28°问: • 1)从理论讲,改钢锭如何轧制可使轧件轧一 道次厚度最小,轧后厚度为多大 • 2)求该轧制条件下的最大咬入角和接触弧长.
物理概念
• 根据物理概念: • 摩擦系数可用摩擦角表示，即摩擦角的正 切就是摩擦系数f。 • tgβ=f • 则 tgβ≥tgα • β≥α！！！ • 轧制过程中的咬入条件为摩擦角大于咬入 角， Β=α为临界条件。
咬入的几何意义
α
β
轧制知识点
轧钢基础知识最小阻力定律内容1、物体在变形过程中，其质点有向各个方向移动的可能时，则物体内的各质点将沿着阻力最小的方向移动。
2、金属塑性变形时，若接触摩擦较大，其质点近似沿最法线方向流动，也叫最短法线定律。
3、金属塑性变形时，各部分质点均向耗功最小的方向流动，也叫最小功原理。
辊径对轧制带钢长度的影响在压下量相同的条件下，对于不同辊径的轧制，其变形区接触弧长度是不相同的，小辊径的接触弧较大辊径小，因此，在延伸方向上产生的摩擦阻力较小，根据最小阻力定律可知，金属质点向延伸方向流动的多，向宽度方向流动的少，故用小辊径轧出的轧件长度较长，而宽度较小。
为什么在轧制生产中，延伸总是大于宽展？首先，在轧制时，变形区长度一般总是小于轧件的宽度，根据最小阻力定律得，金属质点沿纵向流动的比沿横向流动的多，使延伸量大于宽展量；其次，由于轧辊为圆柱体，沿轧制方向是圆弧的，而横向为直线型的平面，必然产生有利于延伸变形的水平分力，它使纵向摩擦阻力减少，即增大延伸，所以，即使变形区长度与轧件宽度相等时，延伸与宽展的量也并不相等，延伸总是大于宽展。
弹—塑性变形共存定律内容物体在产生塑性变形之前必须先产生弹性变形，在塑性变形阶段也伴随着弹性变形的产生，总变形量为弹性变形和塑性变形之和。
由此：要求轧件具有最大程度的塑性变形，而轧辊则不允许有任何塑性变形。
要求选择弹性极限高，弹性模数大的轧辊,选择变形抗力小，塑性好的轧件。
由于弹塑性共存，轧件的轧后高度总比预先设计的尺寸要大，轧件轧制后的真正高度h 应等于轧制前事先调整好的辊缝高度h0，轧制时轧辊的弹性变形∆hn ，（轧机所有部件的弹性变形在辊缝上所增加的数值）和轧制后轧件的弹性变形∆hM之和，即：即h= h0+∆hn+∆hM轧件咬入条件：1、摩擦角大于咬入角时才能自然咬入2、咬入力和咬入阻力处于平衡状态3、摩擦角小于咬入角，不能自然咬入当轧件被轧辊咬入后开始逐渐填充辊缝，在此过程中，轧件前端与轧辊轴心连线间的夹角不断减小，表示轧辊对轧件的阻力与摩擦力的合力逐渐向轧制方向倾斜，有利于咬入。
轧制原理第一章第一讲
3) 稳定轧制阶段 轧件前端运行出轧辊后，一般情况下就不存在咬入问题了，
。 故此时为稳定轧制阶段,见图1(c)
a
(a)
(b)
(c)
图1 轧制过程三阶段示意
F0 1F1，F1 2 F2，F2 3 F3 ，Fn1 n Fn
而
n
F0 Fn 12 3 n
i
n p
i 1
有
p n
③ 压下率之间的关系
这里指积累压下率与道次压下率（与)之间的关系，根据定
义，积累压下率为 道次压下率为
h0 hn h0
1
h0 h0
h1
2
h1 h2 h1
n
1.1.2 变形区基本参数计算
1. 压下,宽展及延伸变形
设工件在轧制前的尺寸为及（断面积），轧制后变为及 （断面积），则变形区内的高度、宽度及长度方向的变形 参数可列为下表1-1
表1-1 各种变形参数的表示
压下
绝对变形 相对变形 变形系数 对数变形系数
h H h e1 h H H h
lnH h
2. 各参数之间的关系 ① 变形系数之间的关系：
根据体积不变条件，有 H B L h b l 1
h b l 1, 1 1, 也即 ln 1 ln ln 0
H BL
可见变形系数之间满足体积不变条件。
② 延伸系数之间的关系 这里指总延伸系数、道次延伸系数、平均延伸系数，即三者 之间的关系。根据定义，有
宽展 b b B e2 b B b B
lnb B
延伸 l l L e3 l L l L
轧制理论基础
水平合力 :
∑ F = T cos α − p sin α 当 ∑ F ≥ 0 轧件才可能被咬入
x x
, 完成轧制 .
结论
T sin α ≥ ≥ tgα ⇒ P cos α f ≥ tgα (咬入条件) 说明咬入角的正切等于 轧件与轧辊之间的摩擦系数
物理概念
• 根据物理概念: • 摩擦系数可用摩擦角表示，即摩擦角的正 切就是摩擦系数f。 • tgβ=f • 则 tgβ≥tgα • β≥α！！！ ！！！ • 轧制过程中的咬入条件为摩擦角大于咬入 角， Β=α为临界条件。
①等径
α
B C
Δh/2
A
由几何关系 : L = R −
2 2
∆h R− 2
2
D
得L = R ⋅ ∆h −
∆h 2 ( ) 2
= R ⋅ ∆h
② 不等径
L1 R1 R1 − ∆h1
2
=
2
−
(
)
2
= 2
R1 ∆h ∆h1
1− 2
2
L1≈ D1∆h1 L R R 2 − ∆h 2
• 纵轧：金属在两个旋转方向相反的轧辊之间通过，并 纵轧： 金属在两个旋转方向相反的轧辊之间通过， 两个旋转方向相反的轧辊 之间通过 在其间产生塑性变形的过程。 在其间产生塑性变形的过程。 • 横轧 :轧件变形后运动方向与轧辊轴线方向一致 轧件变形后运动方向与轧辊轴线方向一致 • 斜轧：轧件作螺旋运动，轧件与轧辊轴线非特角 斜轧：轧件作螺旋运动， 螺旋运动
第二章 轧制理论基础 二章
• • • • • • •
1 轧制变形基本概念 2 实现轧制过程的条件 3 轧制过程中的横变形宽展 4 轧制过程中的纵变形――前滑与后滑 5 轧制压力及力矩 6 连轧 7 斜轧
轧制理论
二、轧件厚度波动的原因及厚度控制的基本原理
一、轧件厚度波动的原因 由轧机的弹跳方程式可知，轧后的轧件厚度主要取决于空载辊缝、轧制压力、轧机的纵向刚度模数 和轴承油膜厚度这4个因素。因此，无论是分析造成轧件厚度波动的原因，还是阐明板厚控制的基本原理， 都应从这4个因素的分析人手，现分析如下： (1)空载辊缝的变化 轧辊的偏心、磨损和热膨胀等都会使实际的空载辊缝S0发生变化，从而使轧件的轧后厚度产生波动。 如下图所示。当空载辊缝由S变化到S01，或S02时，弹跳曲线位臵将由A平移到A1或A2，轧件厚度由h变化 到h1或h2 。 P A
二、轧件厚度波动的原因及厚度控制的基本原理
厚 度 控 制 的 基 本 原 理
二、调整张力 在连轧机或可逆式板带轧机上，除了调整压力进行厚控外，还可以通过改变前后张力来进行厚 控。如图3—7所示，当来料厚度H有一偏差ΔH时，轧后轧件厚度h将产生偏差为Δh。在空载辊缝不变 的情况下，通过加大张力，塑性曲线的斜率发生变化，由曲线B′变为曲线B′ ′ ，从而消除厚度偏差 Δh ，使轧后轧件厚度h保持不变。 张力厚控的优点是反应速度快(较之电动压下厚控)且易于稳定，可使厚控更准确。其缺点是热 轧带材和冷轧较薄的带材时，为防止拉窄和拉断轧件，张力变化范围不能过大。这种方法在冷轧时 用得较多，热轧一般不用，但有时在末架采用张力微调：冷轧时，往往把调压下厚控和张力厚控配 合使用。当厚差较小时，在张力允许范围内采用张力微调；当厚差较大时，则采用压下进行厚控。 三、调整轧制速度 调整轧制速度可以起到调整轧制温度、张力和摩擦系数的作用。从而改变塑性曲线的斜率，达到 厚度控制的目的。调速厚控原理图与张力厚控原理固相似。
一、板厚和板形的基本概念
二、波形表示法 在翘曲的钢板上测量相对长度来求出相对长度差是很不方便的，所以人们采用了更为直观的方法，即 以翘曲波形来表示板形，称为翘曲度(或波浪度)。将板带材取一段臵于平台上，如图3—1所示。如将其最 短条视为一条直线，最长条视为正弦波，则可将板带材的翘曲度A表示为： λ＝R／L×100％ 式中 R——波高： L——波长。 R L 这种方法直观，易于测量，是一种比较常用的方法。 波形被假设为正弦曲线，通过积分，可以求出翘曲度与相对长度差之间的关系为： ε0 (ε1) ＝π2 λ 2／4 三、残余应力表示法 由于带钢的板形实质上是指带钢内部残余应力沿横向的分布，因而可以用残余应力分布或残余应力差 来表示板形。在带张力轧制时，残余应力的横向分布表现为前张力的横向分布，因而可以直接利用前张 力差来表示。
轧制理论基础
后滑值
• 如果将前滑式中的分子和分母各乘以轧 制时间 t ，则得
3）前滑值的实验测定 • 如果事先在轧辊 表面上刻出距离 为LH 的两个小坑 则轧制后测量 Lh 即可用实验方 法计算出轧制时 的前滑值。
4.2 前后滑与有关工艺参数的关系
• 1）体积不变定律 • 按秒流量体积相等的条件
l BH BHL bhl L bh
• • • • • •
Δh＝H－h ΔL＝l －L ΔB＝b －B 式中 h ，H —— 轧件轧后、轧前高度； l，L—— 轧件轧后、轧前长度； b，B—— 轧件轧后、轧前宽度；
相对变形量的表示法
H h h 100 % 100 % H H
相对压下量 相对宽展量
H h 100 % h h ln
物理概念
• 根据物理概念: • 摩擦系数可用摩擦角表示，即摩擦角的正 切就是摩擦系数f。 • tgβ=f • 则 tgβ≥tgα • β≥α！！！ • 轧制过程中的咬入条件为摩擦角大于咬入 角， Β=α为临界条件。
咬入的几何意义
α
β
β
α ＝β :临界 态
α
β
αபைடு நூலகம்
β ＞α 咬入
β ＜α 不能咬入
当合力R方向沿轧制方向倾斜,实现自然咬入;反之不能咬 入.
l 式中 μ = —延伸系数 L b .宽展系数 B H 压下系数 h
5)变形区参数
α
B C
D
Δ b/2
Δ h/2
A
• （1）咬入角：α 是 指轧件开始轧入轧辊 时，轧件和轧辊最先 接触的点和轧辊中 心连线与轧辊中心 线所构成的圆心角。
咬入角α与轧辊直径 D和压下量Δh 之间的关系
材料成型工程学（轧制理论）第二讲
材料成型工程学（轧制理论）第二讲1轧制变形区的概念及轧制变形基本理论1.1轧制过程及分类:1)轧制过程:轧件由摩擦力拉进旋转轧辊之间，受到压缩进行塑性变形的过程，通过轧制使金属具有一定尺寸、形状和性能。
2)分类轧制方式按轧件运动分：有纵轧、横轧、斜轧。
纵轧过程就是金属在两个旋转方向相反的轧辊之间通过，并在其间产生塑性变形的过程。
横轧:轧件变形后运动方向与轧辊轴线方向一致斜轧：轧件作螺旋运动，轧件与轧辊轴线非特角根据金属状态分:热轧冷轧.其他分类根据外部介质分类:空气,真空,惰性气体轧机工作制度:可逆连轧等2）轧制过程中发生的基本现象和建立轧制过程的条件在生产实践中遇到不同的轧辊组合方式，但实际上金属承受压下而产生塑性变形是在一对工作轧辊中进行的。
除了一些特殊辊系结构（如行星轧机，Y型轧机）外，均在一对轧辊间轧制的简单情况。
一般都以二辊作为研究轧制过程的开端。
3)简单轧制过程图示4)轧制时绝对变形量（压下，延伸，宽展）表示Δh＝H－hΔL＝Lh－LHΔB＝Bh－BH式中h，H——轧件轧后、轧前高度；Lh，LH——轧件轧后、轧前长度；Bh，BH——轧件轧后、轧前宽度；轧制时表示各向变形系数的关系式相对变形量的表示法5)变形区参数（1）咬入角：α是指轧件开始轧入轧辊时,轧件和轧辊最先接触的点和轧辊中心连线与轧辊中心线所构成的圆心角。
咬入角α与轧辊直径D和压下量Δh之间的关系(2)接触弧长与变形区长根据几何关系，接触弧长s为：s＝Rα接触弧之水平投影叫做变形区长度变形区长度的确定(接触弧长与轧制条件有关可分为三种情况)②不等径③轧辊与轧件产生弹性压缩时接触弧长自学参见教材要求;1)理解弹性压扁组成是轧辊与轧件两部分2)看明白公式推导3)弹性压扁产生的条件1.2实现轧制过程的条件轧制过程是否能建立，决定于轧件能否被旋转的轧辊咬入．因此，研究分析轧辊咬入轧件的条件，具有非常重要的实际意义．1.2.1咬入条件1)咬入:依靠回转的轧辊与轧件之间的摩擦力,轧辊将轧件拖入轧辊之间的现象.2)咬入条件的确定(分析金属刚被咬入时的受力)受力分析结论物理概念根据物理概念:摩擦系数可用摩擦角表示.即摩擦角的正切就是摩擦系数f.tgβ=f则tgβ≥tgαβ≥α轧制过程中的咬入条件为摩擦角大于咬入角,Β=α为临界条件咬入的几何意义1.2.2稳定轧制条件在轧件被咬入后,轧辊给轧件压力P合力作用点与摩擦力T已不作用于开始接触点处,而是向变形区出口方向移动.1)咬入过程中ψδ变化2)稳定轧制条件实现轧制要求:PXfycosψfy≥tgψ(tgβy=fy)将ψ=αy/kx代入上式得:fy≥tg(αy/kx)为稳定轧制条件.(βy=αy/kx)fyβy—稳定轧制阶段摩擦系数和摩擦角αy—稳定轧制阶段咬入角(根据此角可以预测可能的最大压下量)1.2.3咬入阶段与稳定轧制阶段的咬入条件比较极限咬入条件α=β极限稳定咬入条件αy=βykx令K=αy/α=kxβy/βαy=αkxβy/β上式说明αy与α差别取决于kx及βy/β1)合力作用点的位置kx对αy的影响合力作用点一定在咬入弧上kx>1在其他条件不变的情况下:Kx大βy也大,稳定轧制阶段的咬入角也大初轧带钢轧制等均利用此特性.2)冷热轧条件摩擦系数变化(1)冷轧温度变化小,氧化铁皮性质不变.Βy≈βαy=kxα=(2—2.4)α(2)热轧轧件端部在轧制中温度氧化铁皮对摩擦影响:端部温度温降快,温度低使摩擦系数增大,其他部分温度较高摩擦系数小.氧化铁皮在咬入时端部与轧辊冲击易脱落,露出金属表面使摩擦系数增大,而其他部分摩擦系数较低.二者作用的结果使kx项数值较小αy=kxα=(1.5—1.7)α实际生产中端部咬入出现打滑现象不能建立稳定轧制原因是氧化铁皮温度变化所致.1.2.4改善咬入的途径1)重要性改善咬入条件是顺利操作增加压下提高生产效率的有效措施.2)具体办法由咬入条件α≤β可知:凡是使α降低及β增加的因素,均有利于咬入(1)降低α2)提高β的方法(1)改善轧辊或轧件表面状态,以使β升高初轧粗轧在轧辊刻槽焊点滚花等目的均使f升,β升.精轧通过立轧高压水去除氧化皮等办法改善轧件表面状态,使f升,β升.(2)合理调节轧制速度利用稳定轧制条件下的剩余摩擦力,采用低速咬入,高速轧制.计算举例已知D=850钢锭尺寸550550/480480/1200采用热轧试问?1)当咬入角为30°,采用小头进钢轧制,能否实现轧制过程.2)当压下量为120时,能否实现自然咬入(假定咬入条件于前面一致)3)求压下量为50时的α及L.计算举例解;1)△h=D(1-Cosα)=850(1-Cos30°)=114则小头轧制后高h=480-114=366小头轧制后压下△h=550-366=184又知热轧αy=(1.5-1.7)α=45°-51°△hmax=850(1-COSαY)=850(1-COS51°)=315因△h小于△hmax故可实现轧制,说明稳定轧制咬入时最大压下大数倍.2)△h=120时不能实现自然咬入3)△h=50时作业已知某1150轧机钢锭尺寸880880/6356351400热轧,该条件下允许咬入角28°问:1)从理论讲,改钢锭如何轧制可使轧件轧一道次厚度最小,轧后厚度为多大.2)求该轧制条件下的最大咬入角和接触弧长.1.3轧制变形的基本理论1.3.1外端理论1)外端是指在变形过程中某一瞬间不直接承受工具作用而处于变形区以外的部分.(外端主要限制横向变形)2)外端作用变形区极长时,外端对延伸宽展无重大影响.如线棒材生产,变形区长与宽的比远大于1宽与变形区长的比增加;外端使延伸增加,宽展减小.如板带生产.宽与变形区长的比远大于1 :外端使宽展不存在,外端使变形区内压应力状态增,单位轧制压力增加.1.3.2轧制过程三阶段理论该理论认为轧制过程可分为三个阶段:咬入、形成、抛出.此三阶段有各自特点又相互联系构成一个完整轧制过程.本章主要内容1基本概念轧制过程变形区不均匀变形理论咬入角接触弧长2会推导咬入角及接触弧长公式.3咬入条件分析,会分析咬入阶段和稳定轧制阶段的区别与共同点.4改善咬入的理论方法,实际可行的具体办法.5会用不均匀变形理论,外端理论等解释轧制变形.简单轧制过程：（1）上下轧辊直径相同（2）转速相等（3）轧辊无切槽（3）均为传动辊（4）无外力或推力（5）轧辊为刚性的当R方向向轧制方向倾斜,实现自然咬入;反之不能咬入.实际生产中以带有楔形端咬入后利用稳定轧制阶段剩余摩擦力,实现咬入.利用外推力将轧件强制推入轧辊中,外力作用使轧件前端被压扁,相当于楔形外端降低压下量,有利于咬入.。
轧制基础理论
一、什么是铝铝是一种银白色金属，在地壳中含量仅次于氧和硅排在第三位。
铝的密度小，仅为铁的34.61%、铜的30.33%，因此又被称作轻金属。
拿同样体积的铝跟钢铁、铜比较，钢铁的重量是铝的2.9倍，铜的重量是铝的3.3倍，因此铝又成为各种设施轻量化的首选金属材料。
二、铝的特性及用途铝具有轻便性、导电性、导热性、可塑性（易拉伸、易延展）、耐腐蚀性（不生锈）\物理和力学性能好等优良特性，所以成为机电、电力、航空、航天、造船、汽车制造、包装、建筑、交通运输、日用百货、房地产等行业的重要原材料。
铝的密度只有2.7103g/cm3，铝的表面具有高度的反射性，辐射能、可见光、辐射热和电波都能有效地被铝反射，而经阳极氧化和深色阳极氧化的表面可以是反射性的，也可以是吸收性的，抛光后的铝在很宽波长范围内反射优良，因而具有多种装饰用途及反射功能性用途。
铝通常显示出优良的电导率，它的导电能率约为铜的三分之二，但由于其密度仅为铜的三分之一，因而，将等质量和等长度的铝线和铜线相比，铝的导电能力约为铜的二倍，且价格较铜低，应用成本低，所以常被电力工业和电子工业选用。
目前，具有高电阻率的一些特定铝合金也已经研制成功，这些合金可用于如高转矩的电动机中。
铝的热导率很高，仅次于铜，铝的导热能力比铁大3倍，大约是铜的50%～60%。
铜的导热性虽然最佳，可是制造同样大小的工件重量要比铝大很多，价格也比铝贵很多。
因此，制造散热器铝仍是首选。
铝的性价比对制造热交换器、蒸发器、加热电器、炊事用具，以及汽车的缸盖与散热器都很有利。
铝是非铁磁性的，这对电气工业和电子工业而言是一个极其重要的特性。
铝是不能自燃的，这对涉及装卸或接触易燃易爆材料的行业来说十分重要。
铝的毒性非常微小，通常用于制造盛食品和饮料的容器。
近年来，铝箔在香烟、药品、食品的包装方面应用越来越广泛，已成为包装业的重要材料。
铝的自然表面状态具有宜人的外观。
它柔软、有光泽，而且为了美观，还可着色或染上纹理图案。
轧制理论基础
第一章轧制理论基础第一节轧制的基本概念1、轧制金属通过两个旋转方向相反的轧辊时，在轧辊压力作用下，使金属生产塑性变形。
从而改变其断面的形状和尺寸，这种工艺过程称为轧制，被轧制的金属称为轧件。
轧制按轧制时的温度不同，分为冷轧和热轧。
在金属再结晶温度以下进行轧制叫冷轧，在金属再结晶温度以上轧制叫热轧。
2、变形区以平辊轧制矩形轧件为例，轧辊直径为D，辊身长度为B，轧制前的轧件厚度为ho，轧制后的轧件厚度为h1，轧制前的轧件宽度为bo，轧制后的轧件宽度为b1，轧件的入口速度为v o ，轧件的出口速度为v1，如图2-1所示。
轧件开始与轧辊接触的平面AA’，称入口平面，轧件从轧辊离开的平面BB’，称出口平面。
入口平面AA’，出口平面BB’，轧辊与轧件的接触弧面AB和A’B’构成轧件在轧制时的变形区.轧件在变性区内发生塑性变形。
3、变形量轧件轧制前和轧制后的厚度之差称为绝对压下值，用△h表示△h =ho -h1：绝对压下量△h与轧前厚度的比值称为相对压下量，常用Y表示。
即：Y=△h/ho 相对压下量可用小数和百分数来表示。
轧件轧制后与轧制前的宽度之差称为绝对宽展量，用△b表示。
△b=b1-bo。
绝对压下量与绝对宽展量是经常使用的两个变形参数。
轧件轧制前的长度为1o ，轧制后的长度为11，轧制后与轧制前的轧件长度之差称为绝对延展量，用△1表示。
故有△1=11-1o。
轧前厚度与轧后厚度之比，称为压下系数，通常用η表示。
即η=ho /h1；轧后宽度与轧前宽度之比，称为侧压系数，通常用k 表示。
即 k=b 1/b 0； 轧后长度与轧前长度之比，称为延伸系数，通常用μ表示。
即μ=l 1/l 0。
4、咬入弧与咬入角轧辊与轧件接触部分的A ⌒B 和A ’⌒B ’弧称为咬入弧（又称接触弧）。
与咬入弧 A ⌒B 和A ’⌒B ’所对应的圆心角α称为咬入角。
由图2-1中的几何关系可知，△ABC ∽△EBA ，由此可得： AB 2=BE ⨯BC 式中 BE=2R BC=（h o -h 1）/2=△h/2所以咬入弧所对的弦长AB=hR ∆。
第5章 轧制理论基
二、纵轧时变形的表示方法
纵轧时绝对变形量 压下量： ∆h = H − h 延伸量：∆L = l − L 宽展量：∆B = b − B 相对变形量： 压下率： H − h ×100% H 宽展率： b − B × 100% 延伸率： B
不能表示变形程度的大小，只 能表示轧件外形尺寸的变化
l−L ×100% L
p 0 = 1.15σ b
碳素结构钢 σ
b
外阻力影响系数
外阻力影响系数是考虑接触面上摩擦系数等 外部因素对轧制压力的影响。
结论
轧制温度高、道次压下量和摩擦系数小、带 前后张力以及随张力值增加、轧制速度降低， 轧制平均单位压力下降。
注意
防止轧制压力过大，轧辊受力亦大而导致断 裂 提高轧机生产能力、增加道次压下量同时， 必须改善轧辊材质，以提高轧辊强度，增加 允许压力。 在轧制过程中，创造使平均单位压力减小的 轧制条件，如提高轧制温度等，以保证轧制 压力不超过允许压力。
变形区长度、 变形区长度、咬入角
变形区长度l：咬入弧的水 平投影叫做变形区长度。 咬入角度α：轧件开始被轧 辊咬入时，轧件和轧辊最先 接触的点和轧辊中心的连线 与两轧辊中心连线所构成的 圆心角。
变形区长度、咬入角、轧辊直径、 变形区长度、咬入角、轧辊直径、压 下量之间关系
根据几何关系 l = AC = AB2 − BC2
二、纵轧时的传动力矩
轧制是所需动力是由主电机提供。 主电机轴上的所需力矩由以下四部分组成 MΣ = M z + Mm + Mk + Md M z轧制力矩，轧件塑性变形所需的力矩； M m传至电动机轴上的附加摩擦力矩。 M k 空转力矩，在轧件未通过轧辊时传动轧钢机所需的力 矩。 M d动力矩，克服速度变化时的惯性力所必需的 前面三项称为静力矩。
轧制知识点——精选推荐
1、什么叫箔材？带材？板材？箔材是指横断面呈矩形，厚度均一并等于或小于0.20mm的轧制产品带材是指横断面呈矩形，厚度均一并大于0.20mm，以成卷交货的轧制产品板材是指横断面呈矩形，厚度均一并大于0.20mm，以平直状外形交货的轧制产品2、什么叫前滑和后滑，如何测定前滑值，前滑的意义轧制过程中一部分的轧件超前于轧辊在该处的圆周速度的水平分量，此现象称为前滑，这一区域称为前滑区。
另外一部分的轧件落后于轧辊在该处的圆周速度的水平分量，此现象称为后滑，这一区域称为后滑区。
在轧制理论中，通常将轧件出口速度Vh与对应点的轧辊线速度之差同轧辊线速度的比称为前滑值设Sh为前滑值，V为轧辊的圆周速度，Vh为轧件出口速度，则有：Sh ＝（Vh －V）／V×100％＝﹙Vh t－Vt ﹚／Vt =﹙lh－l﹚／l×100％式中：lh－在时间t内轧出的轧件长度；l—在时间t内轧辊表面任一点所走的距离按上面的公式用实验的方法测定出前滑比较容易，而且准确。
用下法实测：用冲子在轧辊表面上打出距离为L0的两个小坑，轧制后小坑在轧件上的压痕距离为Lh，代入公式就很容易得到前滑数值。
但是热轧时，轧件上两压痕之间距Lh是冷却后测量的，所以必须予以纠正为Lh＝L’h[l+(t1-t2) ]其中L’h-轧件冷却后测得两压痕间的距离；α—轧件的线膨胀系数。
意义：（1）卷取机的线速度要大于轧辊速度，否则，带材会卷不紧。
为了使带材建立起张力，卷取机的线速度，必须要大于轧件的出口速度。
（2）连轧过程中必须保持各机架之间的速度协调。
连轧中如果不考虑前滑值，则会破坏秒流量相等条件。
可能造成拉带或者堆带现象。
（3）热轧机的轧辊与辊道的速度匹配，也必须考虑前滑的影响。
（4）用测定的前滑值，可确定稳定轧制条件下的外摩擦系数。
3、什么叫压下率（加工率）？在轧制过程中，材料的压下量与材料原始厚度之比叫压下率4、轧制过程的四个阶段？咬入条件？改善咬入条件的措施？1）开始咬入阶段：轧件开始接触到轧辊时，由于轧辊对轧件的摩擦力的作用，实现了轧辊咬入轧件，开始咬入为一瞬间完成。
轧制知识点
轧制知识点轧钢基础知识最小阻力定律内容1、物体在变形过程中，其质点有向各个方向移动的可能时，则物体内的各质点将沿着阻力最小的方向移动。
2、金属塑性变形时，若接触摩擦较大，其质点近似沿最法线方向流动，也叫最短法线定律。
3、金属塑性变形时，各部分质点均向耗功最小的方向流动，也叫最小功原理。
辊径对轧制带钢长度的影响在压下量相同的条件下，对于不同辊径的轧制，其变形区接触弧长度是不相同的，小辊径的接触弧较大辊径小，因此，在延伸方向上产生的摩擦阻力较小，根据最小阻力定律可知，金属质点向延伸方向流动的多，向宽度方向流动的少，故用小辊径轧出的轧件长度较长，而宽度较小。
为什么在轧制生产中，延伸总是大于宽展？首先，在轧制时，变形区长度一般总是小于轧件的宽度，根据最小阻力定律得，金属质点沿纵向流动的比沿横向流动的多，使延伸量大于宽展量；其次，由于轧辊为圆柱体，沿轧制方向是圆弧的，而横向为直线型的平面，必然产生有利于延伸变形的水平分力，它使纵向摩擦阻力减少，即增大延伸，所以，即使变形区长度与轧件宽度相等时，延伸与宽展的量也并不相等，延伸总是大于宽展。
弹—塑性变形共存定律内容物体在产生塑性变形之前必须先产生弹性变形，在塑性变形阶段也伴随着弹性变形的产生，总变形量为弹性变形和塑性变形之和。
由此：要求轧件具有最大程度的塑性变形，而轧辊则不允许有任何塑性变形。
要求选择弹性极限高，弹性模数大的轧辊,选择变形抗力小，塑性好的轧件。
由于弹塑性共存，轧件的轧后高度总比预先设计的尺寸要大，轧件轧制后的真正高度h 应等于轧制前事先调整好的辊缝高度h0，轧制时轧辊的弹性变形?hn ，（轧机所有部件的弹性变形在辊缝上所增加的数值）和轧制后轧件的弹性变形?hM之和，即：即h= h0+?hn+?hM轧件咬入条件：1、摩擦角大于咬入角时才能自然咬入2、咬入力和咬入阻力处于平衡状态3、摩擦角小于咬入角，不能自然咬入当轧件被轧辊咬入后开始逐渐填充辊缝，在此过程中，轧件前端与轧辊轴心连线间的夹角不断减小，表示轧辊对轧件的阻力与摩擦力的合力逐渐向轧制方向倾斜，有利于咬入。
轧制理论
三、轧制理论（一）掌握变形区参数变形区是轧件在轧制过程中直接与轧辊相接触而发生变形的那个区域，如图1所示。
其基本参数为：D为轧辊直径，mm；R为轧辊半径，mm；H为轧制前轧件之高度(或称厚度)，mm；h为轧制后轧件之高度（或称厚度），mm；h m为轧件的平均高度，，mm；△h 为压下量（或称绝对压下量），△h＝H－h，mm；B H为轧制前轧件的宽度，m；B h为轧制后轧件的宽度，m；△b=B h-B H,L H为轧制前轧件之长度，m；L h为轧制后轧件之长度，m；α为咬入角（变形区所对应的轧辊中心角）；cosα=1-△h/D；r为中性角；AB为咬入弧或接触R ，mm。
弧；Lc为咬入角（接触弧）水平投影的长度，Lc hΔh＝D（1－）（二）轧辊咬入轧件的条件为建成轧制过程，必须使轧辊咬人轧件，只有当轧件上作用有外力，使其紧贴在轧辊上时才可能咬入。
这种使轧件紧贴轧辊的力，可能是轧件运动的惯性力，也可能是由施力装置给的，还可以是轧钢工喂入时的撞击力。
在这种力作用下，轧辊与轧件前端接触，前端边缘被挤压时产生摩擦力，由摩擦力把轧件拽入辊缝中。
分析轧件拽入时的平衡条件(见图1－5)，应当是有利于咬入的水平投影力的总和大于阻碍咬入的水平投影力的总和：（Q－F）＋2Tx＞2Px式中：Px――正压力P的水平投影；Tx――摩擦力T的水平投影；Q――外推力F――惯性力采用库仑摩擦定律，则有，式中，――咬入角――边缘挤压角当时，P＝T；T/P=/==μ。
咬入角α的正切等于轧件与轧辊之间的摩擦系数μ时，是咬入的临界条件，当时，能咬入，如果时，则不能咬入。
根据物理概念，摩擦系数可以用摩擦角来表示，亦即摩擦角β的正切就是摩擦系数μ，，即轧制过程之咬入条件为摩擦角β大于咬入角α。
（三）轧制时的前滑、后滑轧件在轧制时，高度方向受压下的金属一部分流向纵向，使轧件伸长，另一部分流向横向，使轧件展宽，轧件的延伸是被压下金属向轧辊入口和出口两方面流动的结果；轧件进入轧辊的速度小于轧辊在该点处线速度v的水平分量；而轧件的出口速度大于轧辊在该处的线速度v这种＞v的现象叫做前滑，而＜的现象叫做后滑。
《轧制理论部分》复习资料
《轧制理论部分》复习资料1、轧制的概念：依靠旋转的轧辊与轧件之间形成摩擦力将轧件拖进辊缝之间，并使之受到压缩产生塑性变形的过程。
目的：获得一定尺寸的形状尺寸和组织性能。
2、金属沿轧件高向不均匀变形：前滑区，后滑区，中性面（1）沿轧件断面高度方向上的变形、应力和流动速度分布都是不均匀；（2）在几何变形区内，在轧件与轧辊接触表面上，不但有相对滑动，而且还有粘着，所谓粘着系指轧件和轧辊间无相对滑动；（3）变形不但发生在几何变形区内，而且也产生在几何变形区以外，其变形分布都是不均匀的。
这样就把轧制变形区分成变形过渡区、前滑区、后滑区和粘着区（4）在粘着区内有一个临界面，在这个面上金属的流动速度分布均匀，并且等于该处轧辊的水平速度。
金属沿轧件宽度上的不均匀变形：单鼓形薄轧件l/h较大时（薄轧件），受表面外摩擦影响，出现单鼓变形。
双鼓形：厚轧件h l <0.5时(厚轧件),变形不能深透到整个断面高度,出现双鼓变形。
3、咬入：依靠回转的轧辊与轧件之间的摩擦力，轧辊将轧件拖入轧辊之间的现象。
改善咬入条件的途径:①降低a: (1)增加轧辊直径D,(2)降低压下量ΔH。
实际生产:(1)小头进钢,(2)强迫咬入; ②提高β:(1)改变轧件或轧辊的表面状态,以提高摩擦角;(2)清除炉生氧化铁皮;(3)合理的调节轧制速度,低速咬入,高速轧制.4、宽展：高向压缩下来的金属沿着横向移动引起的轧件宽度的变化成为宽展.5、宽展分类:①自由宽展: 在横向变形过程中，除受接触摩擦影响外，不受任何其它任何阻碍和限制。
②限制宽展: 在横向变形过程中，除受接触摩擦影响外，还受到孔型侧壁的阻碍作用，破坏了自由流动条件，此时宽展称为限制宽展。
③强迫宽展: 在横向变形过程中，质点横向移动时，不仅不受任何阻碍，还受到强烈的推动作用，使轧件宽展产生附加增长，此时的宽展称为强迫宽展。
6、宽展的组成：滑动宽展：是变形金属在与轧辊的接触面产生相对滑动所增加的宽展量。
轧钢知识连载
轧钢知识连载四、冷轧1、轧制的理论知识金属通过一对旋转的轧辊并在辊缝间产生高向压缩纵向延伸，宽度增加（薄板轧制时宽度变化不明显）的变形过程叫轧制。
而在再结晶温度以下的轧制过程叫冷轧。
2、变形区及参数（1）变形区：轧制时金属产生塑性变形的区域，是一个楔形区域（如图示）。
它是由进口端面AC，出口端BD和上下两个接触弧面所围成的区域，主要参数有：①变形区长度：AE为变形区的长度，在直角三角形AOE中。
AE2＝AO2－OE2，OE=R－=R－AE2=R2－（R－）2 =R·ΔH－忽略较小项，，则AE=②咬入角：咬入角一般用α表示，是指咬入弧所对应的圆心角。
由EB=OB－OE=R－OE而OE=R·cosα，EB= ，可得 =R（1－cosα）ΔH=2R（1－cosα）又∵1－cosα=2sin2轧制时咬入角很小，这时sin = ，可以导出α=③咬入条件：轧件头部能否顺利进入辊缝，是能否实现轧制过程的先决条件。
轧件在刚和轧辊接触瞬间受到的力主要是作用力和摩擦力，把这个力分别分解成水平力和竖直分力，可见，轧辊作用力的水平分力阻碍轧件进入辊缝，摩擦力的水平分力使轧件进入辊缝，根据力的平衡进行推导可以得出刚开始咬入时的咬入条件为α＜β，当轧件充满辊缝，由于合力的作用点向出口端移动，这时的咬入条件为α＜（1.6~2）β，（β为摩擦角，tgβ=μ），显然咬入条件一旦满足轧件便可以顺利进入辊缝，实现轧制过程。
而在生产过程中出现打滑现象，就是因为破坏了稳定轧制过程的咬入条件。
而凡是使α减小，β增加的因素都有利于满足咬入条件的建立。
在生产过程中，依据α=，减小压下量，增大辊径，使α减小，可以减少打滑，同样，降低速度，增加轧辊的粗糙度，增加摩擦系数等都将使β值增大，也可以减少打滑现象的发生。
轧制理论
咬入之后，在金属逐渐充填变形区的过程中，径向力的合力作用点相应地
向轧件出口平面方向移动，而使合力作用方向逐渐向出口倾斜。因此而使得Tx逐 步增加，Nx相应减少。这样一来,摩擦力的水平分力就有了剩余，其值为Tx－Nx。 由于剩余摩擦力的出现，而使得轧件一旦被咬入，就能更顺利地使轧件充满变形
由置于出口和入口两侧的测厚仪，测出带钢厚度，反馈到高速的计算机系统，再去控制 一个“电--液压”系统来实现对带钢厚度的控制。
测厚仪简图
3.2.AGC系统控制方法
➢前 馈：把前面的测厚仪测得厚度与目标厚度相比。 ➢后 馈：把后面的测厚仪测得厚度与目标厚度相比，只有1pass时使用 。 ➢质量流：轧机出入口的秒流量相等的原理控制，左右测厚仪同时使用
轧辊把轧件拉入旋转方向相反的两个轧辊辊缝 之中叫轧件的咬入。轧辊能够顺利地将轧件咬入是 轧制的必要条件。 轧件与轧辊接触时，轧辊对轧件的作用力和摩擦 力如图所示。N和T分解成的水平分力为：
不能咬入 临界状态 可以咬入 设摩擦角为β，则摩擦系数:
图3 轧辊对轧件的作用力和摩擦力
可以推出：
3.2.轧制过程建立
延伸率是带钢长度变化率，其表示式为： 在忽略宽展时，延伸率μ与压下率ε有如下关系：
2.SPM的目的
➢消除退火带钢的屈服平台，改善力学性能，保证产品的成形加工性； ➢修正板形，改善平直度； ➢根据用户的使用要求，加工光面或麻面板，并改善表面质量。
中性面：在整个变形区中，存在一个前后滑的过渡面。轧件在该面上运动的速度与 该处轧辊线速度的水平分速度相等，这个平面就叫中性面。由出口平面到中性面称 前滑区，由入口平面到中性面称后滑区。
5.2前滑的计算式
如图，在中性面轧件运动的速度与轧辊水平分速度相等，即 中性面与出口截面的秒体积相等，并忽略宽展时，可得 上式，经整理得到 ：
轧制理论知识点
金属压力加工：即金属塑性加工，对具有塑性的金属施加外力作用使其产生塑性变形，而不破坏其完整性，改变金属的形状、尺寸和性能获得所要求的产品的一种加工方法按温度特征分类 1.热加工：在充分再结晶温度以上的温度范围内所完成的加工过程，T=∽熔。
2.冷加工：在不产生回复和再结晶温度以下进行的加工T=熔以下。
3.温加工：介于冷热加工之间的温度进行的加工.按受力和变形方式分类：由压力的作用使金属产生变形的方式有锻造、轧制和挤压轧制轧制：金属坯料通过旋转的轧辊缝隙进行塑性变形。
轧制分成纵轧（金属在相互平行且旋转方向相反的轧辊缝隙间进行塑性变形）横轧和斜轧。
内力：物体受外力作用产生变形时，内部各部分因相对位置改变而引起的相互作用力。
分析内力用切面法。
应力（全应力）：单位面积上的内力全应力可分解成两个分量，正应力σ和剪应力τ主变形和主变形图示：绝对主变形：压下量 Dh=H-h 宽展量 Db=b-B 延伸量Dl=l-L 相对主变形：相对压下量e1=(l-L)/L*100% 相对宽展量e2=(b-B)/B*100% 相对延伸量e3=(H-h)/H*100% 延伸系数m=l/L 压下系数h=H/h 宽展系数w=b/B ①物体变形后其三个真实相对主变形之代数和等于零；②当三个主变形同时存在时，则其中之一在数值上等于另外两个主变形之和，且符号相反。
③当一个主变形为0时，其余两个主变形数值相等符号相反金属塑性变形时的体积不变条件：金属塑性变形时,金属体积改变都很小，其变形前的体积V1和变形后的体积V2相等.这种关系称之为体积不变条件,用数学式表示为V1=V2 最小阻力定律认为:如果变形物体内各质点有向各个方向流动的可能,则变形物体内每个质点将沿力最小方向移动。
影响金属塑性流动和变形的因素：摩擦的影响变形区的几何因素的影响工具的形状和坯料形状的影响外端的影响变形温度的影响金属性质不均的影响基本应力：由外力作用所引起的应力叫做基本应力。
第三章 轧制理论基础(冶)
金属压力加工概论
2、纵轧时变形的表示方法
• (1)、用绝对变形量表示：压下量、宽展量、延伸量 、用绝对变形量表示：压下量、宽展量、 • (2)、用相对变形量表示：压下率、宽展率、延伸率 、用相对变形量表示：压下率、宽展率、
• (3)、用变形系数表示 、 • ①变形系数包括： 变形系数包括：
• 三者之间存在如下关系： 三者之间存在如下关系：
金属压力加工概论
• (3) 稳定轧制的条件
• 在稳定轧制状态，合力 在稳定轧制状态， 作用角φ为最小值 为最小值， 作用角 为最小值，即 φ=α/2。 。
实际上稳定轧制阶段： 实际上稳定轧制阶段：
α = (1.2 ~ 1.5) β k
金属压力加工概论
• 4、改善咬入条件的方法 、 • 凡是能提高 角的一切因素和降低 角的一切因 凡是能提高β角的一切因素和降低α角的一切因 提高 角的一切因素和降低 素都有利于咬入。 素都有利于咬入。
金属压力加工概论
• 2、平辊轧制的咬入条件 、 • (1) 摩擦力、摩擦系数与摩擦角 摩擦力、 • 摩擦角：总反力F与法向反力 之间的夹角，用 摩擦角：总反力 与法向反力 之间的夹角， 与法向反力N之间的夹角 β表示。 表示。 表示
摩擦角与摩擦系数的关系： 摩擦角与摩擦系数的关系：
即：摩擦角的正切等于摩擦系 数。
金属压力加工概论
• (3) 轧辊咬入轧件的条件
• 为使轧件进入轧辊，轧辊对轧 为使轧件进入轧辊， 件必须有与轧制方向相同的水 平作用力。 平作用力。
• 轧件与轧辊接触后，轧辊 轧件与轧辊接触后， 能把轧件拉入辊缝进行轧 制的必要条件，称为咬入 制的必要条件，称为咬入 用力表示时， 条件为： 条件为：Tx≥Nx
金属压力加工概论
轧制知识点
1、什么叫箔材？带材？板材？箔材是指横断面呈矩形，厚度均一并等于或小于0.20mm的轧制产品带材是指横断面呈矩形，厚度均一并大于0.20mm，以成卷交货的轧制产品板材是指横断面呈矩形，厚度均一并大于0.20mm，以平直状外形交货的轧制产品2、什么叫前滑和后滑，如何测定前滑值，前滑的意义轧制过程中一部分的轧件超前于轧辊在该处的圆周速度的水平分量，此现象称为前滑，这一区域称为前滑区。
另外一部分的轧件落后于轧辊在该处的圆周速度的水平分量，此现象称为后滑，这一区域称为后滑区。
在轧制理论中，通常将轧件出口速度Vh与对应点的轧辊线速度之差同轧辊线速度的比称为前滑值设Sh为前滑值，V为轧辊的圆周速度，Vh为轧件出口速度，则有：Sh ＝（Vh －V）／V×100％＝﹙V h t－Vt ﹚／Vt =﹙l h－l0﹚／l0×100％式中：lh－在时间t内轧出的轧件长度；l0—在时间t内轧辊表面任一点所走的距离按上面的公式用实验的方法测定出前滑比较容易，而且准确。
用下法实测：用冲子在轧辊表面上打出距离为L0的两个小坑，轧制后小坑在轧件上的压痕距离为Lh，代入公式就很容易得到前滑数值。
但是热轧时，轧件上两压痕之间距Lh是冷却后测量的，所以必须予以纠正为Lh＝L’h[l+(t1-t2) ]其中L’h-轧件冷却后测得两压痕间的距离；α—轧件的线膨胀系数。
意义：（1）卷取机的线速度要大于轧辊速度，否则，带材会卷不紧。
为了使带材建立起张力，卷取机的线速度，必须要大于轧件的出口速度。
（2）连轧过程中必须保持各机架之间的速度协调。
连轧中如果不考虑前滑值，则会破坏秒流量相等条件。
可能造成拉带或者堆带现象。
（3）热轧机的轧辊与辊道的速度匹配，也必须考虑前滑的影响。
（4）用测定的前滑值，可确定稳定轧制条件下的外摩擦系数。
3、什么叫压下率（加工率）？在轧制过程中，材料的压下量与材料原始厚度之比叫压下率4、轧制过程的四个阶段？咬入条件？改善咬入条件的措施？1）开始咬入阶段：轧件开始接触到轧辊时，由于轧辊对轧件的摩擦力的作用，实现了轧辊咬入轧件，开始咬入为一瞬间完成。
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金属压力加工：即金属塑性加工，对具有塑性的金属施加外力作用使其产生塑性变形，而不破坏其完整性，改变金属的形状、尺寸和性能获得所要求的产品的一种加工方法按温度特征分类 1.热加工：在充分再结晶温度以上的温度范围内所完成的加工过程，T=∽熔。
2.冷加工：在不产生回复和再结晶温度以下进行的加工T=熔以下。
3.温加工：介于冷热加工之间的温度进行的加工.按受力和变形方式分类：由压力的作用使金属产生变形的方式有锻造、轧制和挤压轧制轧制：金属坯料通过旋转的轧辊缝隙进行塑性变形。
轧制分成纵轧（金属在相互平行且旋转方向相反的轧辊缝隙间进行塑性变形）横轧和斜轧。
内力：物体受外力作用产生变形时，内部各部分因相对位置改变而引起的相互作用力。
分析内力用切面法。
应力（全应力）：单位面积上的内力全应力可分解成两个分量，正应力σ和剪应力τ）主变形和主变形图示：绝对主变形：压下量Dh=H-h 宽展量Db=b-B 延伸量Dl=l-L 相对主变形：相对压下量e1=(l-L)/L*100% 相对宽展量e2=(b-B)/B*100% 相对延伸量e3=(H-h)/H*100% 延伸系数m=l/L 压下系数h=H/h 宽展系数w=b/B ①物体变形后其三个真实相对主变形之代数和等于零；②当三个主变形同时存在时，则其中之一在数值上等于另外两个主变形之和，且符号相反。
③当一个主变形为0时，其余两个主变形数值相等符号相反金属塑性变形时的体积不变条件：金属塑性变形时,金属体积改变都很小，其变形前的体积V1和变形后的体积V2相等.这种关系称之为体积不变条件,用数学式表示为V1=V2 最小阻力定律认为:如果变形物体内各质点有向各个方向流动的可能,则变形物体内每个质点将沿力最小方向移动。
影响金属塑性流动和变形的因素：摩擦的影响变形区的几何因素的影响工具的形状和坯料形状的影响外端的影响变形温度的影响金属性质不均的影响基本应力：由外力作用所引起的应力叫做基本应力。
表示这种应力分布的图形叫基本应力图。
附加应力：由于物体内各层的不均匀变形受到物体整体性的限制，而引起其间相互平衡的应力叫做附加应力。
工作应力：基本应力与附加应力的代数和即为工作应力。
1)当附加应力等于零时，则基本应力等于工作应力2)当附加应力与基本应力同号时，则工作应力的绝对值大于基本应力的；3)当附加应力与基本应力异号时，则工作应力的绝对值小于基本应力的。
残余应力：塑性变形结束后附加应力仍残留在变形物体中时，这种应力即称之为残余应力引起变形及应力不均匀分布的原因1.接触面的外摩擦2.变形区的几何因素（在镦粗试件时：当H/d≤，即压缩低件时将产生单鼓的不均匀变形；当H/d＞，即压缩高件时将产生双鼓的不均匀变形）3.工件和工具的轮廓形状4.变形体温度分布不均匀5.变形物体的外端的影响 6.金属本身性质的不均匀减轻应力及变形不均匀分布的措施:正确选定变形的温度-速度制度减少金属表面上的外摩擦合理设计加工工具形状尽可能保证变形金属的成分及组织均匀减轻或消除残余应力的措施:变形后进行热处理变形后进行机械处理}冷变形中金属组织的变化1、晶粒被拉长:在冷变形中，随着金属外形的改变，其内部晶粒的形状也大体上发生相应的变化，即均沿最大主变形方向被拉长、拉细或压扁在晶粒被拉长的同时，晶间夹杂物和第二相也跟着被拉长或拉碎呈点链状排列，这种组织称为纤维组织。
变形程度越大，纤维组织越明显。
由于纤维组织的存在，使变形金属的横向（垂直于延伸方向）机械性能降低，而呈现各向异性2、亚结构:金属经过冷变形后，其各个晶粒被分割成许多单个的小区域，3、变形织构:由原来位向紊乱的晶粒到出现有序化，并有严格位向关系的组织结构按照坯料或产品的外形可分为丝织构(在拉拔和挤压条件下形成的织构特点：各晶粒有一共同晶向相互平行，并与拉伸轴线一致，以此晶向来表示丝织构。
)和板织构(在轧制过程中形成的织构。
特点：晶面与轧制面平行，晶向又与轧制方向一致)4.晶内及晶间的破坏:在冷变形过程中不发生软化过程的愈合作用，因滑移（位错的运动及其受阻、双滑移、交叉滑移等），双晶等过程的复杂作用以及各晶粒所产生的相对转动与移动，造成了在晶粒内部及晶粒间界处出现一些显微裂纹、空洞等缺陷使金属密度减少，是造成金属显微裂纹的根源金属性能的变化 1.机械性能的改变:金属的变形抗力指标（比例极限、弹性极限、强度极限硬度等）随变形程度的增加而升高，金属的塑性指标（延伸率、断面收、缩率等）随变形程度的增加而降低。
2、物理及物理-化学性质的变化:金属的密度降低金属的导电性降低（或电阻增大）导热性降低化学稳定性降低冷变形可改变金属的磁性金属与合金经冷变形后所出现的纤维组织及结构，皆会使变形后的金属与合金产生各向异性，即材料的不同方向上具有不同的性能。
3.织构与各向异性:金属材料经塑性变形以后，在不同加工方式下，会出现不同类型的织构。
由于织构的存在而使金属呈现各向异性。
回复是：经冷塑性变形的金属在加热时，在再结晶晶核形成前，所产生的某些亚结构和性能变化的过程。
再结晶：冷变形金属加热至再结晶温度以上，将形成一些位向与变形晶粒不同的内部缺陷较少的无畸变等轴小晶粒，这些小晶粒不断向周围的变形金属中扩展长大，直到金属的冷变形组织完全被等轴的新晶粒所取代的过程再结晶完全消除了加工硬化所引起的一切后果：使拉长的晶粒变成等轴形；消除了由晶粒拉长所形成的纤维组织及与其有关的方向性，消除在回复后尚遗留在物体内的第二种和第三种残余应力，使势能降低；消除了某些晶内和晶间破坏；加强了变形的扩散机制的进行；使金属化学成分的分布更为均匀；恢复了金属的力学性能(变形抗力降低，塑性升高)和物理、物理化学性质。
T再＝熔再结晶的影响因素：变形量退火温度和时间原始晶粒尺寸微量溶质原子第二相的影响。
金属热加工后的组织的变化1使铸态组织中的缩孔、疏松、空隙、气泡等缺陷得到压密和焊合。
2.可使铸态组织改造成变形组织,它比铸锭有较高的密度使晶粒细化和夹杂物破碎均匀的化学成分性和抗力的指标都明显提高。
3.纤维组织（热加工流线）：纤维组织的出现将使钢的机械性能呈现各向异性，在沿着纤维伸展的方向上具有较高的机械性能，。
在制定工件的加工工艺时，必须合理的控制流线的分布情况，尽量使纤维与应力方向一致4.带状组织：带状组织会使金属材料产生明显的各向异性。
如果出现带状组织的同时有较多拉长的非金属夹杂物，则会使钢板横向的塑性和韧性明显下降。
带状组织可以用正火、高温扩散退火等方法加以去除。
!金属强化机制：.固溶强化第二相强化加工硬化细晶强化塑性:金属在外力作用下产生永久变形而不破坏其完整性的能力测定金属塑性的方法最常用的有机械性能试验方法和模拟试验法两大类塑性图定义塑性指标与变形温度关系的曲线图，称之为塑性图影响塑性的因素：1.金属的自然性质：组织状态的影响化学成分的影响铸造组织的影响2.变形的温度—速度条件：一般是随着温度的升高，塑性增加。
但并不是直线上升的变形变形速度对塑性的影响比较复杂。
当变形速度不大时，随变形速度的提高塑性是降低的；而当变形速度较大时，塑性随变形速度的提高反而变好变形程度对塑性的影响，是同加工硬化及加工过程中伴随着塑性变形的发展而产生的裂纹倾向联系在一起的3.力学条件：在进行压力加工的应力状态中，压应力个数越多，数值越大，金属塑性越高。
主变形图中压缩分量越多，对充分发挥金属的塑性越有利提高塑性的主要途径有以下几个方面：控制化学成分、改善组织结构，提高材料的成分和组织的均匀性；采用合适的变形温度—速度制度；选用三向压应力较强的变形过程，减小变形的不均匀性，尽量造成均匀的变形状态；避免加热和加工时周围介质的不良影响。
]超塑性：金属材料在受到拉伸应力时，显示出很大的延伸率而不产生缩颈与断裂现象，把延伸率能超过100%的材料统称为“超塑性材料”，相应地把延伸率超过100%的现象叫做“超塑性”分类细晶超塑性相变超塑性锻造时的断裂预防措施：减少工件与工具间的接触摩擦；提高接触表面的光洁度，采用适当高效能的润滑剂；采用凹形模；采用软垫；采用活动套环和包套轧制时的断裂1．轧制时的表面开裂预防措施为避免上述断裂现象的发生，首先是要有适宜的良好辊型和坯料尺寸形状，其次是制定合理的轧制工艺规程（压下量控制、张力调整、润滑适宜等等）2.轧制时内部裂纹为避免此种断裂现象的发生，可增加l/h 值随着的增加，变形逐渐向内部深入，当l/h到一定值后，轧件中间部分便由原来的纵向拉应力变为纵向压应力断裂的基本类型：脆性断裂韧性断裂《变形区的主要参数【看书看课件第七单元】轧辊咬入轧件的条件作用力N与摩擦力T分解为垂直分力Ny、Ty和水平分力Nx、Tx。
垂直分力Ny、Ty对轧件起压缩作用，使轧件产生塑性变形；Nx与轧件运动方向相反，阻止轧件咬入；Tx与轧件运动方向一致，力图将轧件拉入辊缝。
显然Nx与Tx之间的关系是轧件能否咬入的关键，两者可能有以下三种情况若Nx＞Tx，则轧件不能咬入；若Nx＜Tx，则轧件可以咬入；当Nx= Tx时，轧件处于平衡状态，是咬入的临界条件【继续看课件】按最大咬入角计算最大压下量：当咬入角的数值为摩擦条件允许的最大值时，相应的压下量为最大：Dh max=D（1-cosa max）改善咬入的措施：增大摩擦角β（即增大摩擦系数f）和减小咬入角a。
提高摩擦系数的措施1）轧辊刻痕、堆焊，可使压下量提高20～40％2）合理使用润滑剂。
增加咬入瞬间的摩擦系数3）清除炉尘和氧化铁皮4）在现场不能自然咬入的情况下，撒一把沙子或冷氧化铁皮可改善咬入。
5）当轧件温度过高咬入困难时，轧件在辊道上搁置降温后再喂入轧机6）增大孔型侧壁对轧件的夹持力可改善轧件的咬入7）合理调整轧制速度。
2 降低咬入角的基本措施：使用合理形状的连铸坯，可以把轧件前端制成楔形或锥形；强迫咬入，用外力将轧件顶入轧辊中；3）减小本道次的压下量可改善咬入条件宽展：通常把轧制前、后轧件横向尺寸的绝对差值，称为绝对宽展，简称为宽展。
以b 表示。
即：b=b-B 式中B、b分别为轧前与轧后轧件的宽度。
种类：自由宽展限制宽展强迫宽展影响宽展的因素 1.压下量的影响：随压下量增加，宽展量也增加。
2.轧辊直径的影响：随轧辊直径增大，宽展量增大。
3. 轧件宽度的影响：轧件宽度小于某一定值时，随轧件宽度的增加宽展增加；超过此一定宽度之后，随轧件宽度的继续增加而宽展减小，且以后不再对宽展发生影响。
4.摩擦系数的影响：实验证明，当其它条件相同时，随摩擦系数增加，宽展增加。
（摩擦受轧辊材质轧制温度轧制速度金属化学成分的影响）5.轧制道次的影响：在总压下量相同的情况下，轧制道次越多，总的宽展量越小。
6.后张力对宽展的影响后张力对宽展有很大影响，而前张力对宽展影响很小。