金属塑性加工学—轧制理论与工艺
轧制理论)轧制原理PPT
开发专门的数值模拟软件，如MSC.Marc、ABAQUS等，可实现轧制过程的可视化模拟， 提高模拟的准确性和效率。
模拟结果验证
通过与实际轧制实验数据的对比，验证计算机模拟结果的准确性和可靠性，为实际生产 提供指导。
人工智能技术在轧制理论中的应用
神经网络模型
应用神经网络模型对轧制过程进行建模和预测，可以实现轧制参数 的优化和自适应控制，提高产品质量和生产效率。
制压力和力矩。
05 轧制过程中的温度场和应力场分析
CHAPTER
温度场分析的基本原理和方法
热传导方程
描述物体内部温度分布随时间变 化的偏微分方程，是温度场分析 的基础。
初始条件和边界条
件
确定热传导方程的解，初始条件 为物体初始时刻的温度分布，边 界条件为物体表面与周围环境之 间的热交换情况。
有限差分法
02 轧制变形基本原理
CHAPTER
轧制变形的基本概念
轧制变形
指金属坯料在两个旋转轧辊的缝 隙中受到压缩，产生塑性变形， 获得所需断面形状和尺寸的加工
方法。
轧制产品
通过轧制变形得到的产品，如板材、 带材、线材、棒材等。
轧制方向
金属在轧辊作用下变形的方向，通 常与轧辊轴线平行。
轧制变形的力学基础
利用塑性变形区的滑移线 场，通过数学解析计算轧 制压力。
上限法
基于塑性变形理论的上限 定理，通过构建速度场计 算轧制压力的上限值。
轧制力矩的计算方法
能量法
根据轧制过程中的能量守恒原理，通过计算变形 功来计算轧制力矩。
解析法
基于弹性力学和塑性力学理论，通过数学解析计 算轧制力矩。
有限元法
利用有限元分析软件，对轧制过程进行数值模拟， 从而计算轧制力矩。
轧制理论与工艺
1 轧制过程基本概念
1.0 基本概念 1.1 变形区主要参数 1.2 金属在变形区内的流动规律
1.0 基本概念
轧制过程：靠旋转的轧辊与轧件之间形成的摩擦力 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。
轧制过程的作用：
外部：使轧件获得一定的形状和尺寸； 内部：使组织和性能得到一定程度的改善。
形。此变形可能很大，尤其在冷轧薄板时更为显著。 轧辊弹性压扁的结果使接触弧长度增加。
轧件的弹性压扁
轧件在轧辊间产生塑性变形时，也伴随产生弹性压缩变形， 称为轧件的弹性压扁。
此变形在轧件出辊后即开始恢复，这也会增大接触弧长度。
在热轧薄板和冷轧板过程中，必须考虑轧辊和轧件的 弹性压缩变形对接触弧长度的影响。
(2)两轧辊直径不相等时接触弧长度 设两个轧辊的接触孤长度相等，则：
l 2R1h1 2R2h2 h h1 h2
l 2R1R2 h R1 R2
1.1.1.2 接触弧长度(l)
(3)轧辊和轧件产生弹性压缩时接触弧的长度 轧辊的弹性压扁
轧辊的弹性压缩变形称为轧辊的弹性压扁。 由于轧件与轧辊间的压力作用，轧辊会产生局部弹性压缩变
金属塑性加工学-轧制理论与工艺
赵鸿金 教授 材料科学与工程学院
2012年9月
目录
绪论 第一篇 轧制理论 第二篇 轧制工艺基础 第三篇 型材和棒线材生产 第四篇 板、带材生产 第五篇 管材生产工艺和理论
第一 篇 轧制理论
1 轧制过程基本概念 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—前滑和后滑 5 轧制压力及力矩的计算 6 不对称轧制理论
西齐柯克公式：
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。
高精度轧制理论及技术PPT课件
h2>h1
0 S0 h1 h2 H h(H)
冷轧－－σ↑（K↑）→ P↑→ P/K↑→ h↑
P
2
P2 1
P1
σ2>σ1 h2>h1
0 S0 h1 h2 H h(H)
（2）速度变化－－通过f、油膜厚度、变形抗力等起作用
P
1
2 P1
P2
V 2>V 1
油膜厚度↑ h2<h1
0 S0 h2 h1 H h(H)
高精度轧制理论及 技术
教材：
金属塑性加工学－－轧制理论与工艺（第二版） 王廷溥，齐克敏主编，2002
主要参考书：
1，高精度轧制技术，黄庆学 梁爱生著，冶金工业出版社，2002。 2，高精度板带材轧制理论与实践，{美金兹伯格著，
姜明东 王国栋等译，冶金工业出版社，2000 3，带钢热连轧的模型与控制，孙一康著，冶金工业出版社，2002 4，带钢冷连轧计算机控制，孙一康著，冶金工业出版社，2002 5，金属塑性加工学----轧制理论与工艺（第二板），
考虑终轧温度要求时热连轧穿带速度设定计算：
Vmih ni f(TnC.........)...
Vn KhdnLlnttFF0nttww
Hi*
L i架
例－－当H↑→h↑
控制措施－－可↓S
P
由几何关系：
2
Hbd
P2
1 P－h 图的建立
1
1. P1
δ：辊热膨胀、磨损补偿
g H2> H1
h bc gc
K
H (H)h
a
bc d
a1、a2：可根据实测结果确定
Ss：设定or锁定值
产S ：生压的力后为果0时辊缝指示δ器S读数
棒材工艺轧制原理
• 热轧生产线：热轧生产线主要包括加热炉、轧机、冷却设备等 • 冷轧生产线：冷轧生产线主要包括矫直机、剪切机、冷床等 • 在线轧制生产线：在线轧制生产线主要包括连轧机、飞剪、卷取机等
棒06材工艺轧制技术的发展与展 望
棒材工艺轧制技术的 最新进展
• 棒材工艺轧制技术的最新进展 • 高性能轧制技术：通过优化轧制工艺，提高金属的力学性能和 表面质量 • 智能化轧制技术：利用计算机技术和传感器技术，实现轧制过 程的自动化和智能化 • 环保节能轧制技术：通过优化生产工艺和设备，降低能源消耗 和环境污染
棒材工艺轧制技术的未来挑战
• 技术难题：解决棒材工艺轧制过程中的技术难题，提高 产品质量和生产效率 • 市场竞争：应对市场竞争，提高棒材工艺轧制技术的竞 争力和市场份额
THANK YOU FOR WATCHING
谢谢观看
棒材工艺轧制的基本原理及其影响因素
棒材工艺轧制的基本原理
• 金属在塑性变形过程中的晶格位错和滑移 • 通过改变金属的晶粒形状和晶粒大小来实现塑性变形
棒材工艺轧制的影响因素
• 轧制温度：影响金属的塑性和流动性 • 轧制速度：影响金属的变形速度和冷却速度 • 轧制压力：影响金属的变形程度和密度 • 轧制间隙：影响金属的变形均匀性和表面质量
轧制间隙的调整
• 自动调整：通过自动控制系统实时调整轧制间隙 • 手动调整：根据轧制过程中的实际情况手动调整轧制间 隙
棒03材工艺轧制过程中的组织性 能变化
轧制过程中的微观组织演变
金属在轧制过程中的微观组织变化
• 晶粒形状和大小的变化：轧制过程中晶粒逐渐拉长，晶 粒大小减小 • 晶格位错和滑移的产生：轧制过程中晶格位错和轧制技术的发展趋势 • 高生产效率：提高轧制速度，提高生产效率，降低生产成本 • 高质量：提高金属的力学性能和表面质量，满足市场需求 • 环保节能：降低能源消耗和环境污染，实现可持续发展
塑性成形第14章塑性加工工艺(轧制挤压)
品表面光洁、板形平直、尺寸精度高和机械性能好。 工艺特点： （1）加工温度低，产生加工硬化，需要中间退火。 （2）采用工艺冷却和润滑 （3）张力轧制
管材轧制
（1）压下量
h h0 h1 h 2R(1 cos)
咬入角 entering angle
D R
O
（2）变形区长度
l2 R2 (R h )2 2
h0
a
A
C
B
l
h1
l Rh (h2 ) Rh 4
b1
b0
tg
R
Rh ( h)
h R
2
h 2R
（3）延伸系数 λ=L1/L0
（4）压下率Biblioteka 表面夹杂暴露在钢材表面上的非金属物质称为 (1)钢坯带来的表面非金属夹杂物。 表面夹杂,一 般呈点状、块状和条状 (2)在加热或轧制过程中，偶然有非金 分布，其颜色有暗红、淡黄、灰白等， 属夹杂韧(如加热炉的耐火材料及炉 机械的粘结在型钢表面上，夹杂脱落 渣等)，炉附在钢坯表面上，轧制时 后出现一定深度的凹坑，其大小、形 被压入钢材，冷却经矫直后部分脱落 状无一定规律。
名。例工、槽、角钢的腿长、腿短、腰 (2)切深孔切人太深，造成腿长无法消除。 厚、腰薄及一腿长，一腿短。
斜轧穿孔生产管材
板带材轧制
特点：宽厚比（B/H）大 规格：中厚板（中板4~20mm，厚板20~60mm，
特厚板60mm以上） 薄板和带材（0.2~4mm） 极薄带材和箔材（0.001~0.2mm） 技术要求： 尺寸精度、板形、表面光洁度、性能
轧制理论与工艺试卷4
轧制理论与工艺试卷4（东北大学网络学院）一、判断题（说明：对画“▼错画“X”）（每小题2分，共16分）1、只要轧制压力超过板形良好条件所要求的轧制压力，就会出现边浪。
（）2、轧件的变形抗力愈高，其塑性愈差。
（）3、轧件与轧辑接触弧的水平投影长度叫接触弧长。
（）4、在辐速及延伸系数一定条件下，只要轧件入口速度增大，其前滑必然增加。
（）5、轧辐直径增大，其总轧制压力不一定增加。
（）6、斜轧穿孔时加大送进角、降低轧辐转速可以提高斜轧的轴向滑动系数。
（）7、万能轧机轧制H型钢时，H型钢的腰部在万能孔型中处于全后滑状态。
（）8、型材轧制时的压下不均匀与平辑轧方件相比，将会减少宽展。
（）二、分析与计算（共30分）1、板带材厚度控制的方法有哪些？，试做简要分析。
（5分）2、什么叫板形？试简述各种因素对板形的影响。
（5分）3、写出并证明前馈式AGC的数学模型，分析其控制厚度的基本思想。
（7分）4、平板轧制中性角Y=1°,轧一直径Dz=120mm,出口厚度h=0.8mm,求：中性面高度？（5分）5、①90/①200X250四辐轧机，若来料厚度2.0mm,经一道次轧成1.5mm,B=IOOmm,若平均变形抗力。
产350Mpa,不考虑轧车昆弹性压扁的stone公式为：n,σ=—....... -,其中X=H,X h 前、后张力分别为70MPa和80MPa,摩擦系数取0.06,计算总轧制压力（8分）。
三、简要回答如下问题（共16分）1、型钢轧机如何按机架排列方式进行分类？（6分）2、利用二辑孔型轧制H型钢存在哪些困难？（6分）3、什么是切分轧制？（4分）四、回答下列问题（共30分）1、目前有哪几种管材冷加工方法？（4分）2、管材纵轧时的变形参数是以哪三个方向为准的？为何不与型材纵轧时确定变形参数的方向完全一致？（6分）3、斜轧穿孔轧辑由哪几部分组成？各部分有何作用？（6分）4、什么叫做二辑斜轧穿孔时的“临界径缩率”（£力?试阐明应从哪些方面采取措施，来提高它的极限值？（6分）5、张力减径机有何作用？在什么条件下使用张力减径机在经济上是合理的？（8分）参考答案一、判断题1、F；2、F；3、T；4、T；5、F；6、T；7、T；8、F二、分析与计算1、板带材厚度控制的方法有：（1）调整压下法；调压下是厚度控制最主要的方式，常用于消除由于影响轧制压力的因素所造成的厚度差。
《金属的轧制》课件
CATALOGUE
目 录
• 轧制技术概述 • 轧制的基本原理 • 轧制工艺流程 • 轧制设备与工具 • 轧制技术的发展趋势与展望
01
CATALOGUE
轧制技术概述
轧制技术的定义
轧制技术是通过旋转轧辊对金属施加压力，使其发生连续塑性变形的工艺过程。
轧制技术的基本原理是利用轧辊与金属之间的摩擦力，使金属产生连续的塑性变形 ，从而获得所需形状和性能的金属制品。
。
通过引入先进的传感器、控制 器和优化算法，实现对轧制过 程的实时监测和控制，提高产
品质量和生产效率。
智能化与自动化的轧制过程可 以减少人工干预和操作误差， 提高生产安全性和稳定性。
未来轧制过程的智能化与自动 化将进一步发展，实现更加智 能化的生产管理和决策支持。
新材料与新工艺的轧制技术探索
01 02 03 04
粗轧机
用于进一步轧制原料，使其接近成品 尺寸，通常具有中等轧制压力和道次 数。
精轧机
用于最终轧制成品，具有较小的轧制 压力和较多的道次数，以确保产品精 度和表面质量。
连轧机
多台轧机连续排列，实现连续轧制， 提高生产效率和产品质量。
轧辊的类型与材料选择
热轧辊
承受高温和较大轧制力，通常选 用高硬度和耐热性好的材料，如
随着新材料和新工艺的不断涌现，轧制技术也在不断探索和创新。
新材料如高强度钢、不锈钢、钛合金等具有更高的强度和耐腐蚀性能 ，需要新的轧制技术和工艺来满足其加工要求。
新工艺如轧制复合技术、轧制变形控制技术等可以显著提高产品质量 和性能，满足更加复杂和多样化的市场需求。
探索新材料与新工艺的轧制技术需要不断投入研发力量，加强产学研 合作和技术交流，推动轧制技术的不断创新和发展。
金属塑性变形与轧制原理ppt2011.3
x x m , y m , z z m y
1.9应力与应变的关系 弹性变形时应力与应变的关系：由材料力学知,单向应力状态时的应力与应变 关系是虎克定律,一般应力状态的各向同性材料,应力与应变关系服从广义虎克定律:
1 [ x ( y z )] E 1 y [ y ( z x )] E 1 z [ z ( x y )] E
1.2直角坐标系中一点的应力状态
应力状态：过一点所有不同方位的截面上的应力集合称为该点的应力状态。 取六面体中三个相互垂直的表面作为微分面，如果这三个微分面上的应力为已知， 则该单元体任意方向上的应力分量都可以定出。这就是说，可以用质点在三个相互 垂直的微分面上的应力完整地描述该质点的应力状态。 三个相互垂直微分面上的应力都可以按坐标轴的方向分成三个分量。三个应力 分量中有一个是正应力分量另外两个则是剪应力分量 ABCD面叫x面，CDEF面叫y面，CFGB面叫z面。 每个应力分量的符号都带有两个下角标。第一个角标表示该应力分量的作用面， 第二个角标则表示它的作用方向
2v H h R H h
hx
轧制
拉伸
l lL L ln
vy
1.8球应力分量与偏差应力分量 一般来说,物体的变形可以看作是体积变形和形状变形的总和.因此,一点的应力状 态可分为两部分: 1.体积变化的应力分量,称之为球应力分量或静水压力分量. 2.物体几何形状变化的应力分量,称之为偏差应力分量. 球应力分量仅引起物体体积变化,偏差应力分量引起物体形状变化. 1 m ( 1 2 3 ) 3
x y z
斜面上的）主应力：没有剪应力的微分面称为过该点的主平面,主平面上的正应力 称为主应力。主平面的法线方向称为该点应力主方向或应力主轴。对应于任一 点的应力状态，一定存在相互垂直的三个主方向、三个主平面和三个主应力。 若选三个相互垂直的主方向作为坐标轴，那么可以使问题大为简化。三个主应 力用σ1 、σ2 、σ3 表示。 （2）主应力图示：表示一点的主应力大小和方向的应力状态图示。主应力 图示有九种。四个为三向主应力图，三个为平面主应力图，二个单向主应力图 示如下图
材料成型工艺学 金属塑性加工
二、模锻件的结构工艺性
1. 模锻件上必须具有一个合理的分模面 2. 零件上只有与其它机件配合的表面才需进行机械加工,
其它表面均应设计为非加工表面 (模锻斜度、圆角) 3. 模锻件外形应力求简单、平直和对称。避免截面间差别
过大, 薄壁、高筋、高台等结构 (充满模膛、减少工序) 4. 尽量避免深孔和多孔设计 5. 采用锻- 焊组合结构
自由锻设备：锻锤 — 中、小型锻件 液压机 — 大型锻件
在重型机械中,自由锻是生产大型和特大型锻件的 惟一成形方法。
1.自由锻工序 自由锻工序：基本工序 辅助工序 精整工序
(1) 基本工序 使金属坯料实现主要的变形要求, 达
到或基本达到锻件所需形状和尺寸的工序。 有：镦粗、拔长、冲孔、弯曲、
扭转、错移、切割 (2) 辅助工序
金属的力学性能的变化：
变形程度增大时, 金属的强度及硬度升高, 而塑 性和韧性下降。
原因：由于滑移面上的碎晶块和附近晶格的强烈 扭曲, 增大了滑移阻力, 使继续滑移难于进行所致。
几个现象：
▲ 加工硬化
（冷变形强化）： 随变形程度增大, 强度和硬度上升而塑性下降的现象。
▲回复：使原子得以回复正常排列, 消除了晶格扭曲, 致使
§3 金属的可锻性
金属的可锻性：材料在锻造过程中经受塑性变形 而不开裂的能力。
金属的可锻性好，表明该金属适合于采用压力加工 成形； 可锻性差，表明该金属不宜于选用压力加工方法 成形。
衡量指标：金属的塑性（ψ、δ ）； 变形抗力（σb、HB）。
塑性越好，变形抗力越小，则金属的可锻性好。
金属的可锻性取决于金属的本质和加工条件。
弹复：
金属塑性变形基本规律：
体积不变定律： 金属塑变后的体积与变形前的体积相等。
金属塑性加工学王晓东
一、名词解释1、轧制：两个或两个以上的旋转工具间靠摩擦拉入工具间变形2、轧制过程：靠旋转靠旋转的轧辊与轧件之间形成的摩擦力将轧件拖进滚缝之间，并使之受到压缩产生塑性变形的过程3、咬入角α：轧件与轧辊相接触的圆弧所对应的圆心角4、接触弧长度（咬入弧长度）：轧件与轧辊相接触的圆弧的水平投影长度5、绝对变形量：用轧制前、后轧件绝对尺寸之差表示的变形量6、相对变形量：用轧制前、后轧件尺寸的相对变化表示的变形量7、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8、宽展：延横向移动的体积所引起的轧件宽度的变化9、前滑：轧件出口速度Vh大于轧辊在该处的线速度V，即Vh>V的现象10、前滑值：轧件出口速度Vh与对应点的轧辊圆周速度之差与轧辊圆周速度的线速度之差与轧辊圆周速度的线速度之比即Sh=（Vh-V）/V*100%11、后滑：轧件入口速度VH小于轧辊在该处的线速度V的水平分量V*cosα的现象12、后滑值：轧件入口断面轧件的速度与轧辊在该点处圆周速度的水平分量之差同轧辊圆周速度水平分量之比值即SH=（Vcosα-VH）/ Vcosα*100%13、中性角γ：决定变形区内金属相对轧辊运动速度的一个参量14、轧制压力：用测压仪测量金属在轧辊上的总压力15、连轧：；连轧机各机架顺序排列轧件同时通过数架轧机进行轧制，各个机架通过轧件相互联系16、异步轧制：两个工作辊表面线速度不同的一种轧制方法17、异径轧制：板带材生产中，线速度基本相同而直径与转速相差很大的轧制状态18、轧制力矩：用于使轧件塑性变形所需之力矩19、注：①简单轧制是对称轧制，对称轧制不是简单轧制②主电机过载时间t≤15S③主电机传动力矩：动力矩静力矩（轧制力矩附加摩擦力矩空转力矩）二、填空与简答1、轧制变形的表示方法：①绝对变形量②相对变形量③变形系数2、轧制变形的基本理论：①外端理论②三阶段理论（咬入形成抛出）③不均匀变形理论（比较正确）3、宽展的种类：①自由宽展（适用平棍轧制）②限制宽展（适用凹管）③强迫宽展（适用凸管轧制和切入型轧辊）<注：孔型中的宽展有限制宽展和强迫宽展》4、宽展组成：①滑动宽展②翻平宽展③鼓形宽展5、连轧的条件：轧件在轧制线上每一家轧机的秒流量相等6、机组与机组之间采用堆钢，机架与机架之间采用拉钢7、堆拉系数：K＞1，堆钢轧制堆拉率：ε为正值，拉钢轧制K＜1，拉钢轧制ε为正值，堆钢轧制8、确定平均单位压力方法：①理论计算法（常用）②实测法③经验公式法9、轧材应用最广泛的是刚材，其中优质碳素钢材又称号钢10、有色金属应用较广的主要是：铝铜钛注：钛及钛合金比强度和比刚度大用于航空天海石油11、板带材是有色金属与合金主要轧材且是弯曲型钢焊接、型钢和焊接钢管的原料12、有色金属型材、棒材、管材大多采用挤压法，中小规格的棒材、线坯和简单断面的的型材用轧制方法13、钢管一般采用：①轧制②焊接③拉伸14、钢管生产系统分为①板带钢生产系统②型钢生产系统③混合生产系统④合金钢生产系统15、碳素钢材生产工艺流程：①连铸坯的工艺流程②钢锭的大型生产系统的工艺流程③钢锭的中型生产系统的工艺过程④钢锭的小型生产系统工艺过程16、轧制生产工艺的条件：技①术要求（首要依据）②内在规律（即钢种特性）③工艺过程17、产品标准：规①格标准技②术条件③试验标准④交货标准18、轧材生产各基础工序：①原料的选择及准备原②料加热③钢的轧制④钢材轧后冷却与精整⑤钢材生产的检查19、保证产品质量的中心环节是钢的轧制变形①程度↑三向应力状态↑组织性能↑②变形温度↑(塑性↑变形抗力↓钢种特性好，保证产品质量) ③变形速度（低速咬入高速轧制）注：提高生产率途径即提高轧机速度20、简单轧制的特点：①上下轧辊直径相同②转速相等③轧辊无切槽④均为主动辊⑤无外力或推力⑥刚性的轧辊⑦入辊出辊速度均匀⑧轧件力学性质均匀21、咬入条件：咬入角≤摩擦角即（α≤β）☆推导过程：Nx=Nsinα（Nx----咬入阻力）Tx=Tcosα（Tx---咬入力）①当Nx＞Tx；Nsinα＞Nfcosα即tanα＞f 因tan=f 故α＞β不能自然咬入②当Nx=Tx；Nsinα=Nfcosα即tanα=f 故α=β平衡状态③当Nx＜Tx；Nsinα＜Nfcosα即tanα＜f 故α≤β自然咬入22、改善咬入条件的途径①降低α角②提高β23、降低α方法：①增大轧辊直径D②减小压下量24、提高β角方法：①改变轧件或轧辊的表面状态②合理地调节轧制速度25、实际生产中常见降低α角的方法：①用钢锭的小头先进入轧辊或用带有楔形端的钢坯进行轧制②强迫咬入，用外力将轧件强度强制推入轧辊26、钢材生产系统：①传统：以模铸钢锭为原料用初轧机或开坯机将钢锭轧成各种规格钢坯再通过成品轧机轧成钢材②现代：以连铸坯为原料连铸钢将钢水直接铸成一定断面形状和规格钢坯再通过成品轧机轧成钢材27、合金钢的生产工艺流程的特殊处①在工序上比碳素钢多出原料准备中退火②轧制后的热处理③酸洗④开坯中有时用锻造代替轧钢28、钢材的冷加工生产工艺流程特点：①加工前酸洗②加工后退火两者属于冷加工生产线29、有色金属加工方法：①轧制②挤压③拉拔30、有色金属加工中的工序：①铣面作用（机械加热，除去表面氧化铁皮和缺陷）②包铝作用:防氧化液压薄③蚀洗=酸洗④冷轧31、连铸及连铸—连轧工艺与传统模铸热轧比较的优越性：①增加金属收得率②节约能源③提高铸坯质量④简化工艺⑤改善劳动条件⑥便于实现机械化和自动化32、连铸与轧制的衔接工艺：①基本条件：产量，规格和节奏匹配②基础：质量控制③技术关键：温度与热能的衔接调控33、连铸与轧机的衔接模式：①连续铸扎工艺②连铸坯直接轧制工艺②连铸坯直接轧制工艺（CC—DR）③高温热装炉炸制工艺（CC—DHCR或HDR）④低温热装工艺（CC—HCR）⑤常规冷装炉轧制工艺34、实现连铸与轧制连续化生产且保证质量的匹配关系使连铸机生产能力略大于炼钢能力，而轧钢能力略大于连铸能力35、连铸坯热装热送和直接轧制工艺特点：①节约能源消耗②提高成材率节约金属消耗③简化生产工艺流程④大大缩短生产周期⑤提高产品的质量⑥减少人员编制36、CC--DR;CC—DHCR;CC—HCR:优点：（同35）缺点：①CC—DR：生产计划安排与管理难度大；设备操作可靠性要求高②CC-DHCR：效益低于CC—DR③CC—HCR：效益低于连铸连轧范围：①CC—DR：铸坯和轧制产品断面形状规格和钢种变换少的工厂铸坯产量衔接匹配平衡形成连续流水生产线②CC—DHCR:产品断面形状规格和钢种变换多的工厂可二流或多留连铸共轧机，形成铸扎连续流水生产线③产品断面形状规格和钢种变换多而大的工厂可多流连铸及远距离连铸共轧机37、感应式加热炉特点①短式加热，效率高②操作灵活③无污染，劳动条件好④氧化铁皮损失小⑤维护方便⑥不利对切割断面加热38、辊底式加热炉特点：①铸坯长度和重量不受限制②储坯量小缓冲能力小③温度范围小能耗高不环保④加热炉长，辊道定时检修更换基建设备，投资大39、步进式加热炉特点：①铸坯长和重量受加热炉宽度限制②储坯量大③均热时间长能耗低④加热炉短，基建设备投资少40、连铸连轧工艺的主要关键技术：①高温无缺陷铸坯生产技术②铸坯温度保证与输送技术③自由程序轧制技术④生产计划管理技术⑤设备和工艺可靠性技术41、铸坯温度保证技术靠什么？（内热保热补热）①内部冶金热能②外部加热42、铸坯温度保证技术有：①未凝固再加热技术即用液芯凝固潜热加热表面的技术，争取板坯保持更高均匀的温度②连珠钢坯的输送保温技术a近——保温辊道b远——保温车③方坯及板坯边部补偿加热技术a连铸机内绝热技术b在火焰切割机附近采用板坯边部加热装置C电磁感应加热技术d铸坯加热技术(铸坯的升温和均温；铸坯的储存和铸扎工序之间的缓冲；物流协调作用43、异步轧制的特点：①降低轧制压力②轧薄能力强③轧制精度高④振动问题44、异径轧制的特点：①增大压下量②减少道次③轧制效率和轧薄能力高④产品厚度精度高，板型质量好45、计算单位压力理论：采利柯夫：①轧件与辊间近于完全滑动②接触弧看做弦③最适用于冷轧薄板西姆斯：①轧制看作粗糙的斜锤头间的镦粗②接触弧——抛物线③适用于热轧斯通：①轧制看作平行板间镦粗②接触表面摩擦规律——全滑动③适用于冷轧薄板爱克伦得：适用于孔型轧制即热轧★基本因素：前滑：①中性角γ：γ增加S增加②轧件高度h：h增加S减小③轧后半径R：R增加S增加S=r²/h *R宽展：A：B/L ①当B/L≤1 a：△b增△L增b：B=常值△b随t增而增c：L=常值△b 随B增而增d：B/L增lnβ减小△b减小B：工具形状系数KG（0＜KG＜1时延伸＞宽展）①D增KG增②△h增KG增③α增KG 增f增KG增★工艺因素：前滑①压下率△h/H: △h/H↑S↑②轧件宽度：a：轧件宽度＜40mm随宽度↑S↑b：轧件宽度＞40mm随宽度↑S一定③摩擦系数f：f↑S↑④轧辊直径D：D↑S↑⑤张力↑S↑⑥轧件厚度↓S↑宽展①相对压下量△h/H↑△b↑②轧辊直径D↑△b↑③轧制道次：总△h一定轧制道次增加△b↓④轧件宽度B↑△b↑⑤摩擦系数f↑△b↑单位压力Px （四要素）：①摩擦系数f↑Px↑②相对压下量△h/H↑Px↑③轧辊直径D ↑Px↑④张力↑Px↓三、计算题1、采利柯夫，西姆斯，斯通，爱克伦得计算53——75页2、稳定轧制条件注：冷轧时αy=kxα（kx=2——2.4）热轧时αy=kx*βy/β*α（αy=1.5——1.7α）例：钢管直径D=1150 880/635 α=30°（1）怎么轧，可是轧后最薄（2）求该条件下的α和L（1）解：△hmax小=D（1-cos30°）=154h =635-154=481△h大=880-481=399αy=1.5α=45°△hmax大=D（1-cosαy）=1150（1-cos45°）=337△h大＞△hmax大故不能稳定轧制hmin=880-337=543（2）△hmin=635-543=92α=arccos（1-92/1150）L=根号下R*△h。
金属塑性加工——轧制理论与工艺思考题
⾦属塑性加⼯——轧制理论与⼯艺思考题轧制理论部分思考题1.简单轧制过程的条件，变形区及主要参数有哪些？答：简单轧制过程：轧制过程上下辊直径相等，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，不受其他任何外⼒作⽤、轧件在⼊辊处和出辊处速度均匀、轧件本⾝的⼒学性质均匀。
变形区：（1）⼏何变形区：⼊⼝和出⼝截⾯之间的区域；（2）物理变形区：发⽣塑性变形的区域。
变形区参数：（1）咬⼊弧：轧件与轧辊相接触的圆弧。
（2）咬⼊⾓α：咬⼊弧所对应的圆⼼⾓称为咬⼊⾓。
（3）变形区长：咬⼊弧的⽔平投影。
（4）轧辊半径R。
（5）轧件轧前、后的厚度H、h。
（6）平均厚度。
（7）轧件轧前、后宽度B、b。
（8）平均宽度。
（9）压下量。
2.改善咬⼊条件的途径。
答：由α≤β应使α↓,β↑：1.减⼩α⽅法：由α=arccos(1-△h/D) ：1）减⼩压下量； 2）增⼤D；⽣产中常⽤⽅法：3）采⽤开始⼩压下或采⽤带有楔形端的钢坯进⾏轧制的⽅法。
2.提⾼β的⽅法：轧制中摩擦系数主要与轧辊和轧件的表⾯状态、轧制时轧件对轧辊的变形抗⼒以及轧辊线速度的⼤⼩有关：1）改变表⾯状态，如清除氧化⽪；2）合理调节轧制速度，随轧制速度提⾼摩擦系数降低，采取低速咬⼊；3）改变润滑情况等。
3.宽展的组成及分类。
答：组成：滑动宽展△B1、翻平宽展△B2、⿎形宽展△B3；分类：⾃由宽展、限制宽展、强制宽展。
4.前后滑区、中性⾓的定义。
答：（1）前滑区：摩擦⼒⽅向与带钢运⾏⽅向相反，在变形区出⼝处，⾦属速度⼤于轧辊圆周速度，相对轧辊向前运动。
（2）后滑区：摩擦⼒⽅向与带钢运⾏⽅向相同，在变形区⼊⼝处，⾦属速度⼩于轧辊圆周速度，相对轧辊向后运动。
（3）中性⾓：前滑区与后滑区的分界⾯对应的圆⼼⾓叫中性⾓，⾦属速度与轧辊圆周速度相等，相对轧辊没有运动。
5.确定平均单位压⼒的⽅法，说明。
答：（1）理论计算法：它是建⽴在理论分析基础上，⽤计算公式确定单位压⼒。
必学-金属材料热处理轧制原理基本理论知识
必学-金属材料热处理轧制原理基本理论知识金属材料及热处理、金属塑性变形与轧制原理基本理论知识金属材料及热处理部分一、金属材料的种类材料是人类用来制造各种有用物件的物质。
工程材料是指具有一定性能，在特定条件下能够承担某种功能、被用来制取零件和元件的材料。
工程材料的种类繁多，分类方法也不同，但均可分为金属材料和非金属材料两大类。
金属材料通常分为黑色金属和有色金属两大类，黑色金属包括钢、铸铁、锰、铬及其合金，有色金属材料是除黑色金属之外的所有金属及其合金。
在铸铁中，由于采用不同的处理方式可使石墨呈现不同的形式。
根据石墨形态的差别，将铸铁分为下列几种:普通灰铸铁(石墨呈片状)、蠕墨铸铁(石墨呈蠕虫状)、可锻铸铁(石墨呈团絮状)、球墨铸铁(石墨呈球状)。
二、金属的结构1,金属的晶体结构金属和合金在固态下通常都是晶体。
内部原子或离子在三维空间呈周期性有规则的重复排列的固体称为晶质体(晶质)。
习惯上，将具有几何多面体外形的晶质称为晶体，相应地，将不具有几何多面体外形的晶质称为晶粒。
由一个核心(晶核)生长而成的晶体称为单晶体，在单晶体的不同方向上测量其性能时，表现出或大或小的差异，这就是晶体的各向异性。
金属材料通常由许多不同位向的小晶粒所组成，称为多晶体;多晶体中各晶粒的各向异性互相抵消，故一般不显示各向异性，所以在工业用的金属材料中，通常见不到各向异性特征，称之为伪各向同性。
工业上使用的金属元素中，除了少数具有复杂的晶体结构外，绝大多数都具有比较简单的晶体结构，其中最典型、最常见的金属晶体结构有三种类型，即体心立方结构，面心立方结构和密排六方结构。
2,金属的同素异构转变大部分金属只有一种晶体结构，但也有少数金属如Fe、Mn、Ti、Co等具有两种或几种不同的晶体结构，即具有多晶型。
当外部条件(如温度和压力)改变时，金属可能由一种晶体结构转变成另一种晶体结构。
这种固态金属在不同温度下具有不同晶格的现象称为多晶型性或同素异晶性。
金属塑性成形原理及工艺
2
4．锻造
锻造的示意图如图 4 所示。 锻造可以分为自由锻造和模锻。自由锻造一般是在锤锻或者水压机上，利用简单的工具 将金属锭或者块料锤成所需要形状和尺寸的加工方法。 自由锻造不需要专用模具， 因而锻件 的尺寸精度低、生产效率不高。模锻是在模锻锤或者热模锻压力机上利用模具来成形的。金 属的成形受到模具的控制，因而其锻件的外形和尺寸精度高，生产效率高，适用于大批量生 产，模锻又可以分为开式模锻和闭式模锻。
4
变形问题和轴对程问题； （5）屈服准则：屈雷斯加屈服准则、密席斯屈服准则、屈服准则的几何表达、平面问 题和轴对程问题中屈服准则的简化； （6）本构方程：弹性应力应变关系、塑性变形时应力应变关系的特点、塑性变形的增 量理论、塑性变形的全量理论；
六、课程要求
金属塑性加工原理的任务是研究塑性成形中共同的规律性问题， 就是在阐述应力、 应变 理论以及屈服准则等塑性理论的基础上， 研究塑性加工中有关力学问题的各种解法， 分析变 形体内的应力和应变分布，确定变形力和变形功，为选择设备和模具设计提供依据。所以， 要求大家： （1） 掌握金属塑性变形的金属学基础， 具体的说就是金属的结构和金属塑性变形机理。 （2）了解影响金属塑性和塑性成形的主要因素。 （3）掌握塑性变形的力学基础：包括应力分析、应变分析、屈服准则和应力应变关系。 （4）掌握塑性成形力学问题的各种解法以及其在具体工艺中的应用。
图4
5．冲压
冲压又可以分为拉深、弯曲、剪切等等。其示意图见图 5。 拉深等成形工序是在曲柄压力机上或者油压机上用凸模把板料拉进凹模中成形， 用以生 产各种薄壁空心零件。 弯曲是坯料在弯矩的作用下成形，如板料在模具中的弯曲成形、板带材的折弯成形、钢 材的矫直等等。 剪切是指坯料在剪切力作用下进行剪切变形，如板料在模具中的冲孔、落料、切边、板 材和钢材的剪切等等。
材料工程基础-第五章 金属的塑性加工
已知铅的熔点为327℃，钨的熔点为3380℃。问：铅在 20℃、钨在1000℃时变形各属哪种变形？为什么？
T 钨再＝ 0.4 T熔 ＝ 0.4（3380+273） ＝1461 K ＝ 1188℃>1000℃
T 钨回 ＝（0.25～0.3）T熔 ＝ （913～1096）K ＝（640～823） ℃ < 1000℃
• 轧制的目的？ 成形 改质、提高性能
• 轧制得到广泛应用，大部分金属以轧态使用。 钢材 90% 铝及合金 35~45% 铜及合金 60~70%
以简单理想轧制过程为例，阐述轧制过程 的基本概念。
简单理想轧制过程：两轧辊均被驱动，直径 相等，转速相同，轧件的机械性质及运动 均匀，无外加推力或拉力作用，靠轧辊力 实现轧制的过程。
大，使金属力学性能下降。
3、冷变形、热变形和温变 形
（1） 冷变形及其影响
金属在再结晶温度以下的变形称为冷变形，具
有加工硬化组织。
冷变形特点：冷变形可以使工件获得较高的精
度和表面质量。冷变形也是强化金属的一种重要手
段。但变形抗力大。
（2） 热变形及其影响
变形温度在再结晶温度以上时，变形产生的加工硬化被随 即发生的再结晶所抵消，变形后金属具有再结晶的等轴晶粒组 织，而无任何加工硬化痕迹，这种变形称为热变形。
2. 多晶体的塑性变形
多晶体塑性变形的实质：
晶粒内部发生滑移；同时晶粒之间发生滑移和转动。
晶内变形 滑移 滑动
晶间变形 转动
二、塑性变形后金属的组织和性能
1、加工硬化
金属在室温下进行塑性变形时，随着变形程度的增加， 强度和硬度不断提高，塑性和冲击韧性不断降低，这种现象 称为加工硬化。 加工硬化的金属内部组织变化特点。 （1）各晶粒沿变形最大的方向伸长， （2）位错密度增加，晶格严重扭曲，产生内应力； （3）滑移面和晶粒间产生碎晶。
《轧制理论与工艺》习题集
《轧制理论与⼯艺》习题集《轧制理论与⼯艺》习题集绪论⼀.概念题1)轧制2)轧制分类3)平辊轧制4)型辊轧制5)纵轧6)横轧7)斜轧⼆.填空题三.问答题1)轧制有哪些分类⽅法，如何分类?2)轧制在国民经济中的作⽤如何?3)现代轧制⼯艺技术的特点和发展趋势如何?四.计算题第⼀篇轧制理论第1章轧制过程基本概念⼀.概念题1)轧制过程2)简单轧制过程3)轧制变形区(07成型正考)4)⼏何变形区5)咬⼊⾓6)接触弧长度(09成型正考)7)变形区长度8)轧辊弹性压扁(08成型正考)9)轧件弹性压扁10)绝对变形量11)相对变形量12)变形系数13)均匀变形理论14)刚端理论15)不均匀变形理论16)变形区形状系数⼆.填空题三.问答题1)简述不均匀变性理论的主要内容。
2)简述沿轧件断⾯⾼度⽅向上速度的分布特点。
3)简述沿轧件断⾯⾼度⽅向上变形的分布特点。
4)简述变形区形状系数对轧件断⾯⾼度⽅向上速度与变形的影响。
5)简述沿轧件宽度⽅向上的⾦属的流动规律。
四.计算题1)咬⼊⾓计算2)接触弧长度计算3)在?650mm轧机上轧制钢坯尺⼨为100mm×100mm×200mm，第1道次轧制道次的压下量为35mm，轧件通过变形区的平均速度为3.0m/s时，试求：(12分) (07成型正考) (08成型正考)(1) 第1道次轧后的轧件尺⼨(忽略宽展)；(2) 第1道次的总轧制时间；(3) 轧件在变形区的停留时间；(4) 变形区的各基本参数。
4)在?750mm轧机上轧制钢坯尺⼨为120mm×120mm×250mm，第1道次轧制道次的压下量为35mm，轧件通过变形区的平均速度为3.5m/s时，试求：(12分) (09成型正考)(1) 第1道次轧后的轧件尺⼨(忽略宽展)；(2) 第1道次的总轧制时间；(3) 轧件在变形区的停留时间；(4) 变形区的各基本参数。
第2章实现轧制过程的条件⼀.概念题1)咬⼊2)⾃然咬⼊3)⾃然咬⼊条件(07成型正考)4)极限咬⼊条件(09成型正考)5)稳定轧制6)合⼒作⽤点系数7)稳定轧制条件(08成型正考)8)极限稳定轧制条件⼆.填空题三.问答题1)简述改善咬⼊条件的途径。
(金属轧制工艺学)0绪论
参考书：
轧制工艺：
《轧制工程学》，康永林，冶金工业出版社， 2004。 《轧钢工艺学》，王廷溥，冶金工业出版社， 1981。 《轧钢工艺学》，曲克，冶金工业出版社， 1991. 《材料成形工艺学》，齐克敏，冶金工业出版社，2006。
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学习要求
按时上课，如果无故多次缺席者，取消考试 资格。 做好课堂笔记，本课程中将有部分补充内容， 要求大家记笔记。 要求上课前预习，本课程内容较难，且内容 多，信息量较大，要求大家自觉预习。 遵守课堂纪律，本课程不允许迟到早退。
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绪论
材料加工在国民经济中的地位 材料加工的内涵
金属塑性加工
现代轧制工艺技术
轧钢科技人员的主要研究课题
本课程内容和要求
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材料加工
材料加工技术是制造业的关键共性技术 之一，也是生产高质量产品的基础。 材料加工技术在制造业及国民经济中具 有非常重要的作用和地位。从普通机械 到重大装备，从交通运输到航空航天， 从日常生活到军事国防，几乎任何产品 的制造都离不开材料加工技术。
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金属塑性加工技术
主要内容
(Main Content)
什么是塑性加工 (What’s plastic processing)
塑性加工的分类 (Classification)
塑性加工的发展 (Development)
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什么是塑性加工? What’s plastic processing?
金属塑性加工原理
5、挤压 挤压就是将金属坯料置于挤压筒内，用挤压轴对坯料施
加压力迫使金属产生塑性变形由模孔中挤出，获得具有一 定形状、尺寸和性能的实心或空心制品的塑性成型方法。
四、塑性金属学研究内容 1、了解金属塑性变形机理和基本规律； 2、掌握金属在塑性加工中变形特点，金属质点流动基本规律； 3、掌握金属塑性和变形抗力与变形条件关系； 4、掌握变形条件对金属组织、性能的影响，选择最优的加工条 件，获得质量优良的产品； 五、轧制原理研究内容 1、掌握轧制过程建立条件（实现轧制条件）； 2、掌握金属轧制时纵、横变形规律； 3、掌握力、能参数的计算； 4、了解连轧理论知识
六、参考书目
1、《金属塑性变形与轧制理论》（第二版） 赵志业主编、冶金 工业出版社
2、《金属加工金属学》 王占学主编 、冶金工业出版社
3、《金属塑性加工学》---轧制理论与工艺 王延溥主编、冶金工 业出版社
4《塑性变形与轧制原理》 袁志学、王淑平主编、冶金工业出版 社
5、《轧钢基础知识》
七、学习方法
1、作用力 ----------通常把压力加工设备可动工具部分对变形金属所
作用的力叫作用力或主动力。 用”P”表示，方向是垂直作用于表面。
如：
其大小可以实测或用理论计算，以用来验算设备零件强度和设备功率。
2、约束反力 ------工件在主动力的作用下，其整体运动和质点流动受到
工具约束时产生的约束反力。 （1）正压力
属于刚体力学研究的范围； 2）所施加的外力在一定的条件下，造成该物体运动受阻
碍，使物体内产生内力而发生变形，这种情况则是属于塑性加 工方面的研究内容。不过物体在这种情况下产生的变形有两种 可能：一种是弹性变形，另一种则是塑性变形。 问题：何谓弹变？何谓塑变：
轧制原理与工艺
vh vγ
hγ h1
vh h1 vγ hγ
vγ v cos hγ h1 D(1 cos )
vh h cos h1 D (1 cos ) cos v h1 h1
Sh (1 cos )(D cos h1 ) h1
Sh
(1 cos )(D cos h1 ) h1
h 2R1 cos
轧件开始进入轧辊时，轧件与轧辊的最先接触 点和轧辊中心的连线与两轧辊中心连线所构成的 圆心角，称为咬入角。稳定轧制时，咬入角即为 轧件与轧辊相接触的圆弧所对应的圆心角。
1 cos h 2R
sin
O
R
2
sin
2
1 h 2 R
1 (1 cos ) 2
3. 4 平辊轧制时的宽展计算公式
（1）Д.热兹公式
b C h
（2）E. 齐别尔公式
b C
（3）C.И.古布金公式
b (1
h Rh h0
h h h )( f Rh ) h0 2 h0
……
3. 5 侧压后平轧时的宽展
板带轧制中，采用侧压（立辊轧制）调整轧件宽度。侧压 后轧件横断面呈双鼓形，要再经过一道水平轧制消除双鼓 形，然后进入后续轧制道次。 侧压后平轧时轧件的宽展可以认为由两部分组成，一部分 是鼓形的回展Δbb，另一部分是除鼓形回展以外的轧件宽 展Δbs 。
（2）限制宽展
轧制过程中，金属质点横向移动时，除受接触摩擦的 阻碍外，还承受孔型侧壁的限制作用，此时产生的宽展称 为限制宽展。
（3）强制宽展
在轧制过程中，金属质点横向移动时，除受接触摩擦的 阻碍外，还受其它因素的推动，此时产生的宽展称为强制 宽展。由于出现有利于金属质点横向流动的条件，所以强 制宽展大于自由宽展。
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轧制理论部分思考题1.简单轧制过程的条件，变形区及主要参数有哪些？答：简单轧制过程：轧制过程上下辊直径相等，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，不受其他任何外力作用、轧件在入辊处和出辊处速度均匀、轧件本身的力学性质均匀。
变形区：（1）几何变形区：入口和出口截面之间的区域、（2）物理变形区：发生塑性变形的区域变形区参数：（1）咬入弧：轧件与轧辊相接触的圆弧。
（2）咬入角α：咬入弧所对应的圆心角称为咬入角。
（3）变形区长：咬入弧的水平投影。
（4）轧辊半径R。
（5）轧件轧前、后的厚度H、h。
（6）平均厚度。
（7）轧件轧前、后宽度B、b。
（8）平均宽度。
（9）压下量2.改善咬入条件的途径。
答：由α≦β应使α↓,β↑1.减小α方法：由α=arccos(1-△h/D) 1）减小压下量。
2）增大D。
生产中常用方法：3）采用开始小压下或采用带有楔形端的钢坯进行轧制的方法2.提高β的方法：轧制中摩擦系数主要与轧辊和轧件的表面状态、轧制时轧件对轧辊的变形抗力以及轧辊线速度的大小有关1）改变表面状态，如清除氧化皮。
2）合理调节轧制速度，随轧制速度提高摩擦系数降低，采取低速咬入。
3）改变润滑情况等。
3.宽展的组成及分类。
答：组成：滑动宽展△B1、翻平宽展△B2、鼓形宽展△B3 分类：自由宽展、限制宽展、强制宽展4.前后滑区、中性角的定义。
答：（1）前滑区：摩擦力方向与带钢运行方向相反，在变形区出口处，金属速度大于轧辊圆周速度，相对轧辊向前运动。
（2）后滑区：摩擦力方向与带钢运行方向相同，在变形区入口处，金属速度小于轧辊圆周速度，相对轧辊向后运动。
（3）中性角：前滑区与后滑区的分界面对应的圆心角叫中性角，金属速度与轧辊圆周速度相等，相对轧辊没有运动。
5.确定平均单位压力的方法，说明。
答：（1）理论计算法：它是建立在理论分析基础上，用计算公式确定单位压力。
通常，都要首先确定变形区单位压力分布形式及大小，然后再计算平均单位压力。
（2）实测法：即在轧钢机上放置专门设计的压力传感器，将压力信号转换成电信号，通过放大或直接送往测量仪表将其记录下来，获得实测的轧制压力资料。
用实测的轧制压力除以接触面积，便求出平均单位压力。
（3）经验公式和图表法：根据大量的实测统计资料，进行一定的数学处理，抓住一些主要影响因素，建立经验公式或图表。
6.卡尔曼微分方程：条件、作图、推到建立，M.D斯通公式轧制力、轧制力矩计算。
(P50)7.轧材按断面形状特征的分类及主要用途。
答：根据轧材的断面形状的特征，分为型材、线材、板材、带材、管材和特殊类型等。
根据加工方式，轧制产品分为热轧材和冷轧材两大类。
（1）型材中的工字钢、槽钢、角钢广泛应用于工业建筑和金属结构，扁钢主要用作桥梁、房架、栅栏、输电、船舶、车辆等。
圆钢、方钢用作各种机械零件、农机配件、工具等。
（2）线材主要用作钢筋混凝土的配筋和焊接结构件或再加工（如拔丝，制钉等）原料。
（3）板材通常做成标准大小的扁平矩形建筑材料板，作墙壁、天花板或地板的构件。
（4）带材可以看做是宽度小于板材的钢材，其用途与板材基本相同。
（5）管材就是用于做管件的材料。
常用的有给水管、排水管、煤气管、暖气管、电线导管、雨水管等。
8.轧材产品标准包括那几个方面？答：轧材的产品标准一般包括有品种（规格）标准、技术条件、试验标准及交货标准等方面容。
9.制定工艺过程总的目的是什么？轧钢工序的任务？轧材的基本工序？答：总目标：优质、高产、低成本地生产出合乎技术要求的轧材两大任务：精确成型、改善组织和性能基本工序：原料的清理准备——加热——轧制——冷却——精整——质量检查10.金属压力加工的五大加工方法有哪几种？11. 变速轧制（初轧）的速度制定计算。
12.板带材主要技术要求。
答：（1）尺寸精度要求高：主要是厚度精度，因为它不仅影响到使用性能及连续自动冲压后步工序，而且在生产中难度最大。
（2）板型要好：板型要平坦，无浪形瓢曲。
（3）表面质量要好：板带钢是单位面积最大的一种钢材，又多用作外围构件，故必须保证表面的质量。
（4）性能要好：主要包括机械性能、工艺性能和某些钢板的特殊物理或化学性能。
13.板带材轧制技术发展的主要矛盾是什么？解决途径有哪些？答：（1）轧件变形难，轧件变形及其影响大。
（2）使轧制易于变形的途径：1）降低板带钢本身的变形抗力（阻）。
措施：加热，在轧制过程中保温、抢温使轧件具有较高且均匀的轧制温度。
2）设法改变轧件变形时的应力状态，减少外摩擦对金属变形的阻力（外阻）。
措施：带力轧制、润滑、减小工作辊直径控制轧机变形措施：1）增强和控制机架和辊身的刚性。
2）控制盒利用轧辊变形14. 从结构来分中厚板轧机可分几类，名称是什么？答：按机架机构分类，可分为二辊可逆式、三辊劳特式、四辊可逆式、复合式和万能式几种。
按机架布置分类，可分为单机架、并列式和顺列式等几种。
15.中厚板轧制方法主要有哪几种？答：（1）全纵轧法：钢板延伸方向和原料的纵轴方向重合。
（2）横轧—纵轧法（综合轧法）适合连铸坯。
横轧：钢板的延伸方向和原料的纵轴方向垂直。
横—纵轧法是先横轧将板坯展宽到所要求的宽度，再转90°纵轧。
（3）全横轧法：用连铸坯为原料是，全横轧与纵轧法一样，产生各向性能异性。
（4）角轧—纵轧法：轧件的轴线与轧辊的轴线成一定角度，送入角δ一般为15°—45°，每对角线轧一、二道后换成另一对角线轧制。
角轧要注意使轧件能迅速宽展到所要求的宽度，而形状又不发生歪斜。
（5）平面形状控制轧法：首先纵轧1—2道次，以整板形，称整形轧制，然后90°横轧宽展，再转90°纵轧成材。
16.在连轧机前要切头尾，其目的是什么？原因何在？答：切头的目的是为了出去温度过低的头部以免损伤辊面，并防止“舌头”、“鱼尾”卡在机架间的导卫装置或辊道缝隙中。
切尾以防后端的“鱼尾”或“舌头”给卷取及其后的精整工序带来困难。
17.热连轧中为保持终扎温度一定，最重要最活跃最有效的手段是什么？具体数值如何？18. 在热连轧中，输出辊道速度如何调节？19.活套支持器的作用是什么及基本工艺要求？答：其作用，一是缓冲金属流量的变化，给控制调整以时间，并防止成叠进钢，造成事故；二是调节各架的轧制速度以保持连轧常数，当各种工艺参数产生波动时发出信号和命令，以便快速进行调整；三是带钢能在一定围保持恒定的小力，防止因力过大引起带钢拉缩，造成宽度不均甚至拉断。
最后几个精轧机架间的活套支持器，还可以调节力，以控制带钢厚度。
基本要求：动作反应要快，而且自动进行控制，并能在活套变化时始终保持恒力。
20.为什么冷轧中采用工艺润滑和力轧制？答：冷轧采用工艺润滑主要作用是减小金属的变形抗力，这不但有利于保证在已有的设备能力条件下实现更大的压下，而且还可以使轧机能够经济可行地生产厚度更小的产品。
此外，采用有效的工艺润滑也直接对冷轧过程的发热率以及轧辊的温升起到良好影响。
在轧制某些品种时，采用工艺润滑还可以起到防止金属粘辊的作用。
轧制带材时在力作用下，若轧件出现不均匀延伸，则沿轧件宽向上的力分布将会发生相应的变化，而延伸较小的一侧则力增大，结果便自动地起到纠正跑偏的作用。
有利于轧制更精确的产品，并可简化操作。
力轧制的作用有：1）防止带材在轧制过程中跑偏；2）使所轧带材保持平直和良好多的板形；3）降低金属变形抗力，便于轧制更薄的产品；4）可以适当调整轧机主电机负荷的作用。
21. 冷轧中力的作用主要有哪几个？其容是什么？答：力的主要作用包括：（1）防止带钢在冷轧过程中跑偏.（2）使带钢保持良好板形,横向延伸均匀.（3）降低金属变形抗力.容：22. 冷轧板带钢中三大典型产品是什么？答：金属镀层薄板（包括镀锡板与镀锌板等）、深冲钢板（以汽车板为典型）、电工用硅钢板与不锈钢板等23. 冷轧中平整工序的作用是什么？答：（1）供冲压用的板带钢事先经过小压下率的平整，就可以在冲压时不出现“滑移线”，以一定的压下率进行平整后，钢的应力-应变曲线即可不出现“屈服台阶”，而理论与实验研究证明，吕德斯线的出现正是与此屈服台阶有关。
（2）冷轧板、带材在退火后再经平整，可以使板材的平直度与板面的光洁度有所改善。
（3）改变平整的压下率，可以使钢板的力学性能在一定的幅度变化，这可以适应不同用途的镀锡板对硬度和塑性所提出的不同要求。
除此之外，经过双机平整或三机平整还可以实现较大的冷轧压下率，以便生产超薄的镀锡板。
24.什么叫最小可轧厚度？怎样使轧机轧出更薄的产品？答：（1）在同一轧机上轧制板带材时，随着轧件变薄，变形抗力在增大，使压下越来越困难，当厚度薄到某一限度时，不管如何加大压力和反复轧制多少次，也不可能使产品轧薄，这一极限厚度称为轧机最小可轧厚度。
（2）大力减小工作辊直径，采用多辊轧机；采用大的力轧制；采用高效率的工艺润滑剂以降低摩擦系数；适当对带材进行退火软化处理，减小金属变形抗力；增加轧辊的刚性；采用高刚度的轧机。
25.什么是轧机弹跳方程？答：P278 （2）h=S0’+P/K26.用简化的P.H图，推倒预控AGC模型，推倒辊缝传递函数。
推倒P.A的计算公式。
27.板型是指什么？答：（3）板形是指板带材的平直度，即是指浪形，瓢曲或旁弯的有无及程度而言。
28.一个完整的板带轧制制度应包括哪些容，它们的关系如何？答：主要制度包括：压下、速度、温度、力及辊型制度等。
29.热连轧机制定压下规程时，分配各架压下量的原则是什么？习惯上如何分配？30.设计冷轧板带钢轧制规程常用的设计方法是什么？31.热连轧粗轧机布置形式及特点？答：（1）￡半连续式：粗轧机组由2架可逆式轧机组成特点：粗轧阶段道次可灵活调整，扎线短，设备和投资较少，适于产品要求不太高，品种围又广的情况，生产能力强，产量高。
（2）￡全连续式：粗轧机组由6架轧机组成，每架轧制一道，全部为不可逆式，后两架可（也可不）实现连轧特点：适合大批量单一品种的生产，操作简单，维护方便，设备多，投资大，轧制流程线或厂房长。
但可采用便宜的交流电动机。
（3）￡ 3/4连续式：粗轧机组由一架可逆式轧机和三架不可逆式轧机所组成,最后两个机架用近距离布置使轧件形成连轧。
特点：设备较全连续式少，投资省；厂房短，生产灵活性大,能适应多品种和不同规格产品的生产；粗轧机组轧出带坯的头尾温差较全连续式和半连续式小，；但轧辊寿命短；操作和维护较复杂，耗电量也较大。
32.变形的表示方法有哪些？33.轧制过程的传动力矩的组成。
答：Mz—轧制力矩，用于使轧件塑性变形所需之力矩。
Mm—克服轧制时发生在轧辊轴承，传动机构等的附加摩擦力矩M K—空转力矩，即克服空转时的摩擦力矩。
M d—动力矩，此力矩为克服轧辊不均速运动时产生的惯性力所必需的前三者为静力矩。