北京科技大学固态成型工艺原理与控制 -
北京科技大学科技成果——一种喷射沉积成形制备大块非晶合金的方法
北京科技大学科技成果——一种喷射沉积成形制备大块非晶合
金的方法
北京科技大学科技成果——一种喷射沉积成形制备
大块非晶合金的方法
成果简介
雾化喷射沉积成形技术近年来被广泛用于研究和发展高性能的快速凝固材料。
该技术最突出的创新点在于，将液态金属的雾化和雾化熔滴的沉积自然地结合在一起，是一种短流程快速凝固体材料制备新技术。
喷射沉积成形块体致密件的形成，是在特定条件下的凝固过程。
其基本特点是在沉积表面形成一层极薄的液膜，块体致密件的形成则是这一液膜不断凝固、推进的过程。
在多年研究喷射成形技术的基础上，课题组近年利用喷射沉积成形技术成功地制备出了最大直径为380mm、最大厚度12-13mm的La62Al15.7（Cu，Ni）22.3大块非晶合金，这是国际上迄今报导的最大尺寸的镧基非晶合金样品。
DSC测试结果表明，沉积态La62Al15.7（Cu，Ni）22.3非晶合金的过冷液相区宽度ΔT x和约化玻璃转变温度T rg均高于单辊旋转熔体快淬或铜模铸造法制备的同成分非晶合金。
已获得中国发明专利，一种喷射沉积成形制备镧基大块非晶合金的方法，ZL200510086239.6。
“高熔点高合金化材料快速凝固气雾化制备技术”，获中国有色金属工业科学技术奖一等奖（2003.12）。
北京科技大学2012年固态成型工艺学考试题
一、填空题：1. 实际轧制变性区分成弹性变性区、塑性变形区、弹性恢复区。
2. 根据金属沿横向流动的自由程度，宽展可分为自由宽展、限制宽展、强制宽展。
3. 开始冲孔的质量问题有走样，闭式冲孔的质量问题有壁厚不均、横向裂纹、纵向裂纹。
4. 计算平面各向异性系数的公式是Δr=r 0+r 90+2r 45。
5. 目前生产中应用的拉拔方式主要有：无心棒拉拔、短心棒拉拔、长心棒拉拔、游动心棒拉拔。
二、简答题：1. 画出轧制单位压力分布的实验图：答：如图所示。
2. 列出卡尔曼微分方程的假设条件答：1）轧件金属性质均匀，可看作均匀连续介质；2）变形区内沿轧件横断面上无剪应力作用，各点的金属流动速度，正应力及变形均匀分布；3） 轧制时，轧件的纵向、横向和高向与主应力方向一致；4） 轧制过程为平面变形（无宽展），塑性方程式可写成：5） 轧辊和机架为刚性。
3.什么是FLC 和FLD ？其使用意义是什么？答：FLD 是材料成形极限图，FLC 是材料成形极限曲线。
作用：材料成形极限图是判断和评定板料成形的最简单和直观的方法。
是解决板料冲压问题的一个非常有效的工具。
4.影响板料成形性的主要因素有那些？答：材料特性：1）化学成分；2）显微组织；3）织构；加工条件：1）成形速度；2）试件加工；3）摩擦及润滑条件。
5.什么是塑性应变比和平面各项异性系数？各自的物理意义是什么？答：塑性应变比是单向拉伸时，宽度方向应变和厚度方向应变的比值，又称为厚度异性指数。
平面各项异性系数用板平面内不同方向上板厚方向性系数r 值的差值Δr=r0+r90+2r45来表示。
塑性应变比表示板料抵抗失稳变薄的能力，特别是压延过程。
平面各项异性系数则反映了在压延成形中凸耳的形成。
小于零是凸耳在45度方向，大于零时凸耳在0和90度方向。
等于零不产生。
三、论述题：1. 论述平砧拔长、上平下V 拔长、上下V 型拔长的原理。
答：平砧拔长时，和砧面接触的部分区域形成难变形区，两边不和砧面接触的部分形成小变形区，中间部分形成大变形区。
北京科技大学-材料成型自动控制基础大作业
北京科技大学-材料成型自动控制基础大作业材料成形自动控制基础作业一、回归方程系数a, b1.Matlab程序：clcdisp('函数为y=ax^b');disp('取对数lny=lna+blnx')x=[0.1 1 1.9 2.8 3.7 4.6 6.4 7.3 8.2 9.1 10 10.9 11.8 12.7 13.614.5 15.4 16.3 17.2]y=[0.001514 2.4 18.71642 64.73169 157.9271 316.9832 912.9 1390.455 2015.652 2812.831 3804.4 5012.6 6460.07 8173.031 10175.03 12490.76 15145.29 18164 21573.9]c=log(x);d=log(y);sumc=sum(c);sumd=sum(d);n=length(c);e=c.*d;sume=sum(e);f=c.*c;sumf=sum(f);a1=(sume-sumc*sumd/n)/(sumf-(sumc)*(sumc)/n);c0=(sumc)/n;d0=(sumd)/n;b=a1;a0=d0-a1*c0;a=exp(a0);x1=0.01:0.1:21;y1=a.*x1.^b;plot(x,y,'bp',x1,y1,'g-')legend('数据点','y=ax^b拟合曲线')disp('拟合得到的a和b的值为：')ab2.拟合结果拟合得到的a和b的值为：a = 2.4001b =3.2000二、计算轧制压力1.Matlab程序clcC=[0.0416 0.0441 0.0367 0.0367 0.033 0.029 0.029 0.033 0.0290.0017 0.0013 0.0019 0.0019 0.0019]Mn=[0.25 0.23 0.26 0.26 0.26 0.25 0.25 0.26 0.250.15 0.14 0.14 0.14 0.14]Cr=[0.03 0.03 0.02 0.02 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.020.02 0.02 0.02 0.02]V=[0.02 0.03 0.02 0.02 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.020.02 0.03 0.03 0.03]T=[948.4 950.18 944.26 958.31 954.99 947.67 954.43 960.78 950.46 967.32 960.46 967.41 954.13 956.74]S=[1.39 1.38 1.33 1.264 1.372 1.371 1.372 1.313 1.358 1.4521.538 1.469 1.474 1.52]r=[0.4183 0.4296 0.428 0.4248 0.4072 0.4115 0.4114 0.4085 0.41230.393 0.3639 0.3947 0.3955 0.3974]H=[43.303 46.65 46.361 45.924 45.908 45.943 46.113 46.045 46.11546.41 45.964 46.284 46.36 46.317]D=[787.9 787.9 787.9 787.9 787.9 787.9 787.9 787.9 787.9 787.9 787.9 787.9 787.9 787.9]Nb=0;[C]=C+Mn/6+(Cr+V+Nb)/12;h=H.*(1-r);R=D./2;dh=H-h;T_=(T+273.15)./1000;f_h=sqrt(r./(1-r));e=(2./sqrt(3)).*log(H./h);e_r=e*1000.*S./(sqrt(R.*dh));if T_>=0.95.*(([C]+0.41)./([C]+0.32))sigma_0=2.75.*exp(5./T_-0.01./([C]+0.05));m=(-0.019.*[C]+0.126).*T_+(0.075.*[C]-0.05);elsesigma_0=2.75.*(30.*([C]+0.9).*(T_-0.95.*([C]+0.49)/([C]+0.42)).^2+([C]+0.06)./([C]+0 .09)).*exp(([C]+0.32)./(0.19.*([C]+0.41))-0.01./([C]+0.05));m=(0.081.*[C]-0.154).*T_-0.019.*[C]+0.207+0.027./([C]+0.32);endsigma_f=sigma_0.*(1.3.*(5.*e).^(0.41-0.77.*[C])-1.5.*e).*(e_r/10).^(m);fai=tan(pi./8.*log(1-r)./sqrt(R./h)+0.5.*atan(f_h))./sqrt(R./h);Qp=0.5.*pi./f_h.*atan(f_h)-pi/4-sqrt(R.*h)./f_h.*(log(2.*R.*(1-cos(fai))./h+1)+0.5.*lo g(1-r));format short eF=2./sqrt(3).*sigma_f.*Qp.*sqrt(R.*dh);disp('计算得出的轧制力分别为：')F2、运算结果计算得出的轧制力分别为：F =Columns 1 through 143.2087e+05 3.4756e+05 3.5219e+05 3.2998e+05 3.3095e+05 3.4342e+05 3.3701e+05 3.2461e+05 3.4151e+05 3.2617e+05 3.1332e+05 3.2655e+05 3.4228e+05 3.4126e+05>>。
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第一章轧制原理1. 轧制：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。
轧辊表面状态的影响4）轧件的化学成份的影响5）轧辊化学成分的影响2.轧制变形区：指轧制时，轧件在轧辊作用下发生变形的体积。
实际的轧制变形区分为弹性变形区、塑形变形区、弹性恢复区。
3. 咬入角：轧件被咬入轧辊时轧件和轧辊最先接触点（实际上为一条线）和轧辊中心的连线与两轧辊中心连线所构成的角度。
4. 金属变形区的流动规律：(1)沿轧件断面高度上的变形、应力、流动速度分布都是不均匀；(2)在几何变形区内，轧件与轧辊接触表面上，不但有相对滑动，而且还有粘着；(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；(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。
α≤5.平辊轧制咬入条件：β6．假设由咬入阶段过渡到稳定轧制阶段的摩擦系数不变及其他条件相同时，则稳定轧制阶段允许的咬入角比咬入阶段的咬入角大2倍。
7. 极限咬入条件 ：βα= 理论上允许的极限稳定轧制条件 ：y x y K βα=8. 剩余摩擦力：咬入力和水平阻力的差值称之为剩余摩擦力。
9. 剩余摩擦角ω：等于金属与轧辊间的接触摩擦角β与合力作用角ϕ的差值。
ϕ<α时，产生剩余摩擦力。
当ϕ=2α时，轧制过程建成，剩余摩擦角达到最大值。
10. 改善咬入条件的方法: 增加轧辊直径D 、减小压下量、用钢锭的小头先送入轧辊或以带有楔形端的钢坯进行轧制、增加后推力、改变轧件或轧辊的表面状态，以提高摩擦角、合理的调节轧制速度，轧制速度提高，摩擦系数降低、增加轧件与轧辊的接触面积或采用合适的孔型侧壁倾角。
11． 宽展：轧制过程中轧件的高度承受轧辊压缩作用，压缩下来的体积，将移向纵向及横向。
由移向横向的体积所引起的轧件宽度的变 化。
12. 宽展分类：自由宽展（坯料在轧制过程中，被压下的金属体积其金属质点横向移动时具有向垂直于轧制方向的两侧自由移动的可能性，此时金属流动除受辊接触摩擦的影响外，不受其他任何的阻碍和限制）、限制宽展（轧制过程中，金属质点横向移动时，除受接触摩擦的影响外，还承受孔型侧壁的限制作用）、强制宽展（轧制过程中，金属质点横向移动时，不仅不受任何阻碍，反而受强烈的推动作用，使轧件宽度产生附加的增长）13. 影响宽展的因素（在其他条件一定的情况下，正比于高向移动体积和变形区长度，以及摩擦系数。
固态成形原理讲义-锻造
2.3.2 闭式冲孔（反挤） A区：属于环形金属包围 下的镦粗，处于三向压 应力状态和一向压缩两 向伸长的应变状态。
3
1 2
凹模
3 1
2
B区：金属在径向和轴 向都受压应力，轴向是 最大主应力，切向是中 间主应力。轴向和切向 是伸长应变，径向是压 缩应变。
外端的影响：
3
1
3
2
1 2
2.3.3 冲孔工序质量问题及措施 (1)开式冲孔 主要缺陷：“走样”、侧表面裂纹、内孔圆角处
Px P
3）角裂 原因：
4)对角线裂纹 原因：
5)内部横向裂纹
原因： 拔长大锭料时，如进料比很小，变形主要集中在 上下表面层，锻件中心部分锻不透，轴心部分沿 轴向受附加拉应力。
矩形截面拔长的措施： 1)正确地选择送进量 相对送进量l/h=0.50.8较为合适。绝对送进量 l=(0.4 0.8)B(B为砧宽)较为合适。拔长操作 时，应使前后各遍压缩时的进料位置相互错开。
1)侧表面裂纹 拔长时送进量和压下量过大造成的。
当送进量和压下量很大时，轴心部分变形大，于 是侧表面沿轴向受拉应力作用，当拉应力足够大 时，便可能引起开裂，主要措施是适当控制压下 量。
2)上、下表面横向裂纹
原因：
主要措施： （1）改善润滑条件；（2）加大锤砧转角处的圆 角；（3）沿砧面的前后方向作成一定的凸弧或 斜度，以利于表层金属沿轴向流动。
垫环镦粗时的金属流动情况： 金属朝两个方向流动：
沿着轴向流 入环孔，增 大锻件凸肩 高度。
ⅠⅡ Ⅰ
沿着径向流 向四周，使 锻件的外径 增大
分流面:
影响分流面的位置 的因素：坯料高度与直径之比
(
H0 D0
d )、环孔与坯料直径之比( D 0
北京科技大学材料成型自动控制基础书本重点 chenyang
材料成形自动控制理论基础总结版1.自动控制是采用自动检测、信号调节、电动执行等自动化装置组成的闭环控制系统，它使各种被控变量保持在所要求的给定值上。
2.过程自动化是指在生产过程中，由多个自动控制系统组合成的复杂过程控制系统。
3.生产过程实现自动化的目的是：保证生产过程安全稳定；维持工序质量，用有限资源制造持久耐用的精美产品；在人力不能胜任的复杂快速工作场合中实现自动操作；把人从繁重枯燥的体力劳动中解放出来；不轻易受人的情绪和技术水平影响，按要求控制生产过程。
4.轧制生产过程的特点：(1)需要模型计算。
(2)控制项目众多。
(3)调节速度快。
(4)参数之间相互耦合影响。
(5) 控制结果综合性强。
5.轧制过程技术现状：(1) 轧钢生产日益连续化。
(2)轧制速度不断提高。
(3)生产过程计算机控制。
(4) 产品质量和精度高标准交货。
(5)操作者具有较高技术水平。
6.轧制自动化目前可以分为对过程的自动控制和对工艺过程的计算机系统控制两部分。
7.计算机控制内容又分为计算机配置方式、信息跟踪方式和动态在线控制算法以及分布计算机通讯网络四大部分。
8.中国冶金自动化的发展：(1) 在基础控制方面，以PLC、DCS、工业控制计算机为代表的计算机控制取代了常规模拟控制。
(2)在控制算法上，重要回路控制一般采用PID算法。
(3)在电气传动方面，用于节能的交流变频技术普遍采用；国产大功率交直流传动装置在轧线上得到成功应用。
(4)在过程控制方面，计算机过程控制系统普及率有较大幅度提高。
9.自动控制是利用控制系统使被控对象或是生产过程自动按照预定的目标运转所进行的控制活动。
10.开环控制系统：输出量不会返回影响过程的直接控制系统。
11.闭环控制系统：将输出量反馈回来影响输人量的控制系统，或称为反馈控制系统。
12.自动控制系统：如果将自动检测信号与设定值进行比较，得到与目标信号的偏差，再利用运算控制器自动完成偏差信号调节和控制信号输出，最后由电动执行器完成调节任务，使偏差得到消除，就成为自动控制系统。
北京科技大学科技成果——电子信息用超细丝材的连续定向凝固制备技术
北京科技大学科技成果——电子信息用超细丝材的连续定向凝固制备技术北京科技大学科技成果——电子信息用超细丝材的连续定向凝固制备技术项目简介随着电气工程、信息技术、电器设备、建筑和交通运输等领域的迅速发展，对于集成电路用铝及铝合金丝材、银包铜丝、铜包金丝、精密铜管以及电线电缆用铜及铜合金线材、高保真导线和电气化铁路接触网导线等铜基线材以及贵金属丝材的需求越来越大，对其导电、力学等性能也提出了更高的要求。
目前铝硅丝材、银包铜丝及电缆铜管的制备技术有待于进一步提高。
铜基线材制备所采用的连铸连轧法、浸涂法和上铸法等方法虽然具有各自的优点，但这些方法制备的杆坯由于存在横向晶界，对线材的导电和拉拔伸线变形等性能产生明显影响。
为了开发具有较高综合性能的线材，本课题组提出了将连续定向凝固与后续大变形冷加工强化相结合，在材料制备过程中大力发展、促进组织异向性，制备具有连续纤维晶组织高性能线材的新方法。
连续定向凝固技术的基本原理如下：对铸型进行加热，使其温度高于被铸金属的凝固温度，并通过在铸型出口附近的强制冷却，或同时对铸型进行分区加热与控制，在凝固金属和未凝熔体中建立起沿特定方向（通常为铸坯方向）的温度梯度，从而使熔体形核后沿着与热流相反的方向，按要求的结晶取向进行凝固，获得定向结晶组织，甚至单晶组织。
之后，通过对定向结晶组织方向的大变形冷加工，使其各向异性得到进一步加强，从而获得具有需要的组织与性能的材料。
该课题在国家863、973高技术计划的资助下，在该技术的研究与应用开发方面进行了深入系统的研究工作，创造了一系列具有自主知识产权的新工艺，拥有1项国家发明专利，研制的产品已成功地应用于通信电缆、电子信息等领域。
研究成果经专家鉴定，整体技术具国际先进水平。
应用范围1、集成电路键合丝材（铝硅丝、铜丝、金丝等）2、高保真导线、电线电缆用线材及电气化铁路接触网导线（铜及铜合金线材）3、精密铜管经济效益及市场分析我国集成电路总产量为80亿块，每万块需用25-30μm的丝400米，丝重0.2克/百米，丝用量1600千克；半导体分立器件总产量为350亿只，规格为25-50μm，每万只用50米，丝重0.7克/百米，丝用量1300千克；其中铝硅丝的用量市场规模达1.5亿元人民币。
北京科技大学科技成果——半固态铝合金流变成形技术及设备
北京科技大学科技成果——半固态铝合金流变成形技术及设备成果简介在传统的半固态铝合金触变成形技术中，电磁搅拌和电磁感应重熔加热的功率较大、效率很低、能耗很高，半固态坯料的液相分数不能太高，成形非常复杂零件毛坯时遇到困难，而且坯料的锯屑、坯料重熔加热时的流失金属、浇注系统和废品不能马上回用，增加了触变成形的生产成本。
因此如何进一步降低生产成本成为当今半固态铝合金成形技术应用的最重要的主题。
在国家九五、十五和十一五“863”高技术发展计划的支持下，我校研制开发的先进铝合金半固态流变成形技术已经成熟，成功地流变成形了汽车零件，如图1所示。
与一般半固态铝合金触变成形相比，该半固态铝合金流变成形的生产工艺流程大大缩短，设备投资也将大幅度减少，半固态流变成形零件的生产成本将会明显降低。
目前该项目已经通过国家“863”计划组织的专家委员会的验收。
图1 半固态铝合金成形零件毛坯左边为邮政分拣论，右边为汽车制动总泵壳由于半固态铝合金流变成形不易发生喷溅、裹气少、凝固收缩小，流变成形的零件毛坯致密，能够热处理强化，因此采用本半固态流变成形技术成型的铝合金零件的力学性能远远超过铝合金压铸件的力学性能，满足国家技术标准。
而且，流变成形的零件毛坯不存在宏观偏析，力学性能更均匀；可以实现近终化成形，大为减少机加工量，降低加工成本；易于实现机械化或自动化操作，生产效率高；减轻了模具的热冲击，提高了模具的寿命。
该技术具有电磁搅拌和均热能耗低，浆料表面氧化程度轻，输送方便，浆料的固相分数可以灵活控制，便于成形各种复杂零件，而且半固态铝合金浆料流变成形后的浇注系统、废品将直接在本车间回用，降低原料成本。
与传统的半固态铝合金触变成形相比，半固态铝合金流变成形的生产工艺流程大大缩短，设备投资也将大幅度减少，半固态流变成形零件的生产成本将会明显降低。
该技术以北京科技大学拥有的中国发明专利00109540.4为支撑，具有原创性及完全的知识产权。
北京科技大学2024年研究生自主命题考试大纲 807-材料成形理论基础
材料成形理论基础考试大纲一、考试性质与范围适用于080500“材料科学与工程”以及085601“材料工程”硕士研究生入学考试，为初试考试科目。
二、考试基本要求考查考生掌握材料成形基本概念、基础理论的同时，注重考查考生运用相关基础知识发现、分析和解决材料加工领域相关问题的能力。
要求考生全面、系统地掌握材料成形的金属学及力学原理，具有发现、分析和解决材料加工领域相关问题的能力。
三、考试形式与分值1、满分为150分；2、题型为名词解释、简答、论述、计算等。
四、考试内容1、金属凝固原理1.1液态金属1.2凝固过程1.3单相合金凝固及组织1.4多相合金凝固及组织1.5特殊条件下的凝固1.6金属凝固加工过程质量控制2、焊接成形冶金基础2.1焊接温度场与焊接热循环2.2焊接化学冶金2.3焊缝与熔合区2.4焊接热影响区2.5 3D打印激光选区熔化成形原理3、金属材料的塑性与塑性变形机理3.1金属材料的塑性-3.2金属材料塑性变形机理3.3金属材料塑性的主要影响因责3.4金属材料的超塑性4、金属材料的强韧性与强韧化机理4.1金属材料的强度4.2金属材料的强化机理4.3金属材料的韧性与韧化机理5、回复与再结晶5.1形变金属的回复5.2形变金属的再结晶5.3再结晶后的组织5.4再结晶与相变、回复的区别6、金属及合金的热加工及软化6.1热变形原理6.2动态回复6.3动态再结晶6.4热加工图7、点的应力应变状态7.1点的应力状态7.2应力莫尔圆7.3等效应力7.4应力平衡微分方程7.5应变的表示方法7.6点的应变及应变连续性7.7应变增量及应变速率8、屈服准则及塑性关系8.1屈服准则的一般形式8.2两个典型的屈服准则8.3应变硬化材料的后继屈服8.4塑性应力应变关系8.5应力应变顺序对应规律8.6等效应力-等效应变曲线的单一性9、塑性加工问题解析方法9.1塑性加工问题的解9.2边界条件9.3基本方程的简化9.4主应力法9.5滑移线法五、参考书1、《材料成形理论基础》，李静媛主编，冶金工业出版社，2022。
材料科学基础(北京科技大学)54讲
宏观偏析—指和工件尺寸相当的尺度范围内的成分不均匀性 ； 显微偏析—指在二次枝晶轴间距尺度范围内的成分不均匀性 。
显微偏析 分为胞状偏析、枝晶偏析和晶界偏析三种 。 ①胞状偏析。单相合金凝固当组分过冷不大时，界面以胞状前沿 推进。k0<1时，在胞状晶边界接点处溶质富集最严重；当k0>1时情 况恰好相反。称胞状偏析。实验研究表明，在胞状晶边界接点处 的溶质浓度比平均浓度可能大2个数量级。但是，由于实际条件的 复杂性，至今尚无满意的理论来定量讨论胞状偏析。胞状偏析可 以通过扩散退火来减轻或消除 。
焊速v越大，越大，柱晶主 轴的成长方向越垂直于焊缝的中 心线；相反，当v越小柱晶的主轴 越弯曲。但无论v多大，开始结晶 时即熔池边缘处总是最大，故晶 体成长速度R也最小，而在中心 线处（ 0°）R最大，这里的温度梯度最低，界面前沿组分过冷 很大，从而导致自由树枝晶的形成。根据不同的焊接工艺，除了 柱状晶外，还可能有等轴晶区。
①外壳层凝固速度很大，成分和钢的平均 成分相同。
②在柱状晶形成和成长期间，杂质和合金 元素富集在柱状晶间的隧道中。同时在钢 锭中液相发生扩散以及钢液的循环流动， 把柱状晶前沿富集杂质和合金元素的钢液 带到锭子的心部，形成正偏析。
பைடு நூலகம்
③在中心等轴晶形成期间，发生游离晶体 下沉，游离晶体含杂质及合金元素少，它 的下沉引起钢锭下部的负偏析。
④锭子的上部最后凝固，浓集了杂质和溶
质，发生正偏析。
钢锭的宏观偏析分布
⑤钢锭心部大小不同枝晶的沉积，沉积层发生凝固收缩时，枝晶的
沉积层妨碍钢液穿过，于是形成∨形偏析带。
⑥中心等轴晶带结晶初期晶体下沉时，被排挤的一部分钢液上升， 此时，这部分富集杂质及合金元素的钢液被仍在生长的柱晶带留住， 形成了∧形偏析带。
固态成形课件3
相对普通铸铁件 “ 锻件如锅饼，铸件似面包” 锻造流线更增强工件强度。
金属铸锭经塑性变形后，铸造组织 的内部缺陷如气孔、缩孔、微裂纹等得 到焊合，再结晶后可细化晶粒，金属的 各种力学性能得到提高。 冲压件又具有重量轻、精度高、刚 性好等优点。 2.节约金属 指轧制、冲压、模锻等； （自由锻无此优点）。 3.生产率高（自由锻除外） 4.适应性广 质量、尺寸大小约束少； 对重载荷、强而韧的工件是基本选择。 5.不宜内腔形状复杂的零件 但由于锻压件是在固态成形，金属的流动受到限制。因此， 对于形状复杂、尤其是内腔形状复杂的零件，从制造工艺上锻 件远不及铸件容易实现。
锻造比对锻件的锻透程度和力学性能有很大 影响。 当锻造比达到2时，随着金属内部组织的致密 化，锻件纵向和横向的力学性能均有显著提高； 当锻造比为2-5时，由于流线化的加强，力学 性能出现各向异性，纵向性能虽仍略提高，但横 向性能开始下降; 锻造比超过5后，因金属组织的致密度和晶粒 细化度均已达到最大值，纵向性能不再提高，横 向性能却急剧下降。 因此，选择适当的锻造比相当重要。一般， 碳素结构钢取2-3，合金结构钢取3-4。对于某些 高合金工具钢和特殊性能的合金钢，为促进合金 碳化物分布的均匀化，击碎钢中的碳化物，常采 用较大的锻造比，如高速钢取5-12，不绣钢取46。 锻造比越大，锻造流线越明显；锻造流线的 稳定性很高，不能用热处理方法消除，只有经过 碳素钢钢锭拔长锻比对力学 锻压使金属变形，才能改变其方向和形状。 性能的影响
3．温锻 在高于室温和低于再结晶温度范围内进行的锻造工艺称为温锻。
与热锻相比，坯料氧化脱碳少，有利于提高工件的精度和表面质量；与 冷锻相比，变形抗力减小、塑性增加，一般不需要预先退火、表面处理
和工序间退火。温锻适用于变形抗力大、冷变形强化敏感的高碳钢、中
北科大固态成型工艺原理与控制实验报告
固态成型工艺原理与控制实验报告一、实验目的：（一）材料成形极限图FLD绘制试验：（1观察坯料产生胀形变形后破裂或失稳时后表面状态，研究宽度变化对胀形后材料的影响；（2）学会应用刚性凸模胀形实验测量并计算薄板极限变形的方法；（3）学会材料成形极限图FLD的绘制方法。
（二）板料弯曲成型工艺试验：(1)观察并比较v形件在自由弯曲和校正弯曲时的回弹现象，了解控制回弹的方法；(2) 进行不同材质及同一材质不同厚度的弯曲实验，研究弯曲件机械性能及相对弯曲半径对回弹值的影响；(3)理论计算不同材质及不同规格下的弯曲回弹值，并与实际测量值进行比较，分析产生差异的原因。
二、实验原理：（一）板材成形极限图：（1）成形极限图（FLD）是板料在不同应变路径下的局部失稳极限应变e1和e2（工程应变）或 ε1和 ε2（真实应变）构成的条带形区域或曲线。
（2）FLD试验原理：刚性凸模胀形实验时，将一侧板面制有网格圆的试样置于凹摸与压边圈之间，利用压边力压牢试样材料，试样中部在凸模力作用下产生胀形变形并形成凸包，板面上的网格圆同时发生畸变成为近似的椭圆，当凸包上某个局部产生颈缩或破裂时，停止试验，测量颈缩部位或破裂部位(或这些部位附近)畸变网格圆的长轴和短轴尺寸，由此计算金属薄板板面上的极限应变。
（3）成形极限曲线的制作：1)制作网格(如下图所示)2)采用不同方法获得不同应变路径下的极限应变量。
采用不同宽度的试样：①目的：测定成形极限图左半部分（拉压变形区，即e1>0，e2>0或 ε1>0，ε2>0）各处不同的极限应变。
试样宽度差距越大，测定出的极限应变数值差异越大。
选择较多的宽度规格，有利于分散极限应变点的间距。
另外，辅助单向拉伸、液压胀形和平底圆柱凸模冲压成形等其他实验方法还可测定形极限图中的单向拉伸、等双拉和平面应变等应变路经下的极限应变特征点。
②对于同一尺寸规格和相同润滑条件的试样，进行3次以上有效重复实验。
北京科技大学-课程设计-年产70万吨冷轧带钢厂的工艺设计
北京科技大学专业课程设计题目：年产70万吨冷轧带钢厂的工艺设计（典型产品：750MPa，0.5×1200×Lmm）班级：材控XXXXX学号：XXXXXX姓名：XXXXX学院：材料科学与工程学院专业名称：材料成型及控制工程指导教师：***20XX年XX月XX日目录一、产品大纲的制定及坯料的选择1.产品方案2.产品大纲3.坯料选择二、工艺流程的制定1.工艺流程2.工艺流程图3.工序描述三、工艺设计1.轧制道次2.压下规程3.轧辊的尺寸设计4.辊径校核5.轧辊的材料及轧机各部分的设计6.张力制度7.速度制度8.润滑制度四、主要设备能力校核1.轧制节奏时间分析2.生产作业时间分配3.产能校核4.轧辊的强度校核五、车间各机组设备选择1.酸洗连轧机组2.连续退火机组3.连续热镀锌机组4.重卷检测机组5.经济核算六、轧钢厂的环境保护1.绿化2.有害物质的控制和预防3.噪声的防治4.水质的处理一、产品大纲的制定及坯料的选择1.产品方案为了满足该厂典型产品的生产需要,并且合理有效的分配该厂的设备进行生产，同时所生产的产品应该具有以下特点：供求适当，品种多样，合理布局，产需平衡，要防止盲目跟风，追求短期效益的情况发生。
不同的产品，轧制时所需要的轧制力不同们需要的动力和消耗的能量也有很大差别，因此对于轧机设备的合理选择以及生产能力的充分利用，是保证经济最大化，轧制专业化发展的必然要求，也利于提高本厂的轧制水平。
冷轧板带钢产品有：CQ级、DQ级、DDQ级、SDDQ级、EDDQ级等，CQ级：商用级，DQ级：冲压级，DDQ级：深冲级，SDDQ级：特深冲级，EDDQ级：超深冲级。
3.冷轧厂所需的原料为热轧钢卷，热轧钢卷的厚度是根据轧机设备生产能力所确定的总压下量决定的，原料宽度根据产品宽度确定，由于一般热轧卷取机的卷筒的直径为：φ760mm，因此冷轧厂的钢卷内经一般为φ760mm，原料的总重量根据成材率确定。
北科大《固态转变》研究生课程考题历年整理及部分答案
北科⼤《固态转变》研究⽣课程考题历年整理及部分答案北科⼤《固态转变》研究⽣课程考题历年整理及部分答案1.从⾃由能成分曲线，相界⾯，原⼦扩散⽅式，新相的成分和结构状态，驱动⼒，形核的⽅式，显微组织区分调幅分解和形核长⼤型相变。
2.什么是第⼀类相变，什么是第⼆类相变，并举例？分类标志：热⼒学势及其导数的连续性。
⾃由能和内能都是热⼒学函数，它们的第⼀阶导数是压⼒（或体积）和熵（或温度）等，⽽第⼆阶导数是⽐热、膨胀率、压缩率和磁化率等。
第⼀类相变（⼀级相变）：凡是热⼒学势本⾝连续，⽽第⼀阶导数不连续的状态突变，称为第⼀类相变。
第⼀阶导数不连续，表⽰相变伴随着明显的体积变化和热量的吸放(潜热)。
普通的⽓液相变、液固相变、⾦属和合⾦的多数固态相变、在外磁场中的超导转变，属于第⼀类相变。
第⼆类相变（⼆级相变）：热⼒学势和它的第⼀阶导数连续变化，⽽第⼆阶导数不连续的情形，称为第⼆类相变。
这时没有体积变化和潜热，但膨胀率、压缩率和⽐热等物理量随温度的变化曲线上出现跃变或⽆穷的尖峰。
超流、没有外磁场的超导转变、⽓液临界点、磁相变、合⾦中部分有序-⽆序相变，属于第⼆类相变。
习惯上把第⼆类以上的⾼阶相变，通称为连续相变或临界现象。
玻⾊-爱因斯坦凝结现象是三级相变。
按相变⽅式分类：形核长⼤型相变、连续型相变……<材基P595>按原⼦迁移特征分类：扩散型相变、⽆扩散型相变相似问题：相变的分类有哪些，其分类标准是什么？3.下图哪个是第⼀类相变，哪个是第⼆类相变，并说明理由？从热⼒学函数的性质看，第⼀类相变点不是奇异点（singularity），它只是对应两个相的函数的交点。
交点两侧每个相都可能存在，通常能量较低的的那个得以实现。
这是出现“过冷”或“过热”的亚稳态以及两相共存的原因。
第⼆类相变则对应热⼒学函数的奇异点，它的奇异性质⽬前并不完全清楚。
在相变点每侧只有⼀个相能够存在，因此不容许“过冷”和“过热”和两相共存。
北科大 材料科学与基础 第五章 凝固
从另一角度看，具有半径为r*的球状晶体吉布斯自由能每摩尔要比 大块（r=∞）晶体的吉布斯自由能高2VSγ/r* ，或每单位体积高2γ/r*。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 炣
在液相中晶胚（或晶核）的来源－三种涨落／能量、结构、成分 但在一定的温度下，由于原子（分子）的热运动，某一瞬间 看，则有许多的小而紧密排列的原子团（晶胚）存在。在这些小 原子团内，原子排列类似于晶体。这就是晶坯（或晶核）的来 源。这些原子团在空间上是此起彼伏，在时间上是时散时聚的， 在固定的温度下，它们的统计分布不会改变。
形核（Nucleation）
液体有过冷度就存在转变为固相的驱动力（Driving Force）， 自发形形核（均匀形核） ：核心（Nucleus）不依附于任何靠背自 发形成，形核势垒很大，要过冷到很低的温度才结晶。 非自发形形核（非均匀形核 ） ：核心依附于液体内存在的杂质或 容器表面形成，形核势垒大大降低，最大过冷度仅为约1K 。
铝合金半固态凝固后的组织变化
机械搅拌
连铸时电磁搅拌
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几乎所有的金属及合金在成为被人们使用的工件或器件以前 都要经过凝固阶段。凝固的主要应用−铸造工艺是一种非常经济 的成形方法。铸造的特点： ①因为与固态相比，金属和合金在液态下的粘度比固态的约低20 个数量级，液态金属可承受的剪切应力基本上等于零，因此无需 象锻轧热加工时那样消耗大量能量以克服非常高的流变应力。
Turnbull将液体处理为大小不同的小原子团组成的理想溶液。若含 有i个原子的小原子团有ni个，单个原子的数目为n，形成ni个含i个 原子组成的原子团的吉布斯自由能变化∆G为 ∆G = ni ∆Gi − T∆S
材料成型过程控制概论
2020/7/10
2
自动控制
自动控制是采用自动检测、信号调节（包括 数字调节器、计算机）、电动执行等自动化装置， 组成的闭环控制系统，它使各种被控变量（如流 量、温度、张力、轧机辊缝和轧机转速等）保持 在所要求的给定值上。过程自动化是指在生产过 程中，由多个自动控制系统组合的复杂过程控制 系统。
2020/7/10
材料成形过程控制
1. 概论
余万华 北京科技大学材料学院
2020/7/10
1
材料成形过程控制
这门课是在学习完《自动控制原理》的基础 上开设的，目的是：
（1）学习现代控制理论的一些基本知识； （2）从系统角度讲解自动控制原理的应用； （3）工业过程控制系统； （4）了解材料加工生产过程中的一些实际
控制系统的组成和工作原理。
3
自动控制目的
生产过程实现自动化的目的是：提高工序质量， 用有限资源，制造持久耐用的精美产品；在人 力不能胜任的复杂快速工作场合中实现自动操 作；把人从繁重枯燥的体力劳动中解放出来； 不轻易受人的情绪和技术水平的影响，稳定工 序质量。实现自动化大批量生产，提供质量好、 性能稳定、价格具有竞争力的产品，为企业生 存发展提供更大的空间。
2020/7/10钢生产日益连续化。
轧制速度的不断提高。
生产过程计算机控制。
产品质量和精度高标准交货。
操作者具有高度水平。
由于连轧机生产效率高，质量易于控制，轧制过程连续，易于实现自动化和机械化， 而且这种轧机产量大，生产效率高，质量易于控制，经济效益非常显著。所以各种先进 的科学成果都竞相应用于连轧过程，大大促进了连轧过程自动化的发展，其中以热带连 轧自动化的发展最为迅速和成熟。
2020/7/10
北京科技大学机械工程材料与成形工艺(机械)期末复习总结
工程材料与成形技术基础概念定义原理规律小结一、材料部分材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力称为材料的强度。
材料在外力作用下显现出的塑性变形能力称为材料的塑性。
拉伸过程中，载荷不增加而应变仍在增大的现象称为屈服。
拉伸曲线上与此相对应的点应力σ，S称为材料的屈服点。
称为材料的抗拉强度，它表明了试样被拉断前所能承载的最大应力。
拉伸曲线上D点的应力σb硬度是指材料抵抗其他硬物压入其表面的能力，它是衡量材料软硬程度的力学性能指标。
一般情况下，材料的硬度越高，其耐磨性就越好。
韧性是指材料在塑性变形和断裂的全过程中吸收能量的能力，它是材料塑性和强度的综合表现。
材料在交变应力作用下发生的断裂现象称为疲劳断裂。
疲劳断裂可以在低于材料的屈服强度的应力下发生，断裂前也无明显的塑性变形，而且经常是在没有任何先兆的情况下突然断裂，因此疲劳断裂的后果是十分严重的。
工艺性能是指金属材料接受某种加工过程的难易程度。
主要是铸造性能；锻造性；焊接性；热处理性能；切削加工性。
晶体的结构：在晶体中，原子(或分子)按一定的几何规律作周期性地排列；晶体表现出各向异性；具有的凝固点或熔点。
而在非晶体中，原子(或分子)是无规则地堆积在一起。
常见的有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格。
体心立方晶格的致密度比面心立方晶格结构的小。
晶体的缺陷（低要求）：1)点缺陷2)线缺陷3)面缺陷1）点缺陷—空位和间隙原子在实际晶体结构中，晶格的某些结点，往往未被原子所占据，这种空着的位置称为空位。
同时又可能在个别空隙处出现多余的原子，这种不占有正常的晶格位置，而处在晶格空隙之间的原子称为间隙原子。
2）线缺陷—位错晶体中，某处有一列或若干列原子发生有规律的错排现象，称为位错。
其特征是在一个方向上的尺寸很长，而另两个方向的尺寸很短。
晶体中位错的数量通常用位错密度表示，位错密度是指单位体积内，位错线的总长度。
3）面缺陷——晶界和亚晶界实际金属材料是多晶体材料，则在晶体内部存在着大量的晶界和亚晶界。
固态工艺原理
固态工艺原理固态工艺原理一、概述固态工艺是指在室温下或者高温下，将金属材料进行变形或者热处理的一种加工方法。
这种加工方法不需要液态的介质，因此被称为固态工艺。
固态工艺可以使金属材料的晶粒细化，提高材料的强度和韧性，并且可以改变材料的组织结构和性能，从而满足不同领域的需求。
二、变形加工1. 拉伸拉伸是指将金属材料沿着轴向施加力量，使其发生塑性变形的一种加工方法。
在拉伸过程中，金属材料会发生颈缩现象，最终断裂。
通过拉伸试验可以得到金属材料的抗拉强度、屈服强度和延伸率等力学性能参数。
2. 压缩压缩是指将金属材料沿着径向施加力量，使其发生塑性变形的一种加工方法。
在压缩过程中，金属材料会发生流动现象，并且会逐渐变扁。
通过压缩试验可以得到金属材料的抗压强度和屈服强度等力学性能参数。
3. 滚压滚压是指将金属材料放置在两个或者多个滚轮之间，通过滚动使其发生塑性变形的一种加工方法。
在滚压过程中，金属材料会受到多次挤压，从而使晶粒细化。
通过滚压可以制备出具有超细晶粒结构的金属材料。
三、热处理1. 固溶处理固溶处理是指将金属材料加热到高温，使其中的固态溶质溶解在基体中，并且形成一个均匀的固溶体。
固溶处理可以改善金属材料的塑性和韧性，并且可以消除合金中的偏析现象。
2. 淬火处理淬火处理是指将金属材料加热到高温，然后迅速冷却至室温以下，使其发生相变并且形成马氏体组织。
淬火处理可以提高金属材料的硬度和弹性模量，并且可以改善其耐磨性和耐腐蚀性。
3. 回火处理回火处理是指将金属材料加热到一定温度，然后在此温度下保温一段时间，最后冷却至室温。
回火处理可以消除淬火过程中产生的残余应力，并且可以改善金属材料的塑性和韧性。
四、表面处理1. 防腐处理防腐处理是指将金属材料表面涂覆一层防腐漆或者进行电镀等表面处理方法，以防止其被腐蚀。
防腐处理可以提高金属材料的耐腐蚀性和使用寿命。
2. 涂层加工涂层加工是指将金属材料表面涂覆一层具有特定功能的涂层，例如硬质合金涂层、陶瓷涂层等。
固态工艺原理
固态工艺原理固态工艺原理是一种在材料加工领域中应用广泛的技术，它通过控制原料的形态和结构，利用固态反应来制备新材料或改善材料性能。
固态工艺原理的核心在于固态反应的控制和调控，以实现所需材料的制备或改性。
本文将从固态工艺原理的基本概念、应用范围和未来发展趋势等方面进行探讨。
固态工艺原理的基本概念是指利用原料之间在固态条件下的相互作用，通过加热、压缩或其他方式促使原料发生化学反应，从而形成新的物质结构或提高原材料的性能。
固态工艺原理通常适用于陶瓷、金属、半导体等材料的制备和改性，其优点是操作简单、能耗低、环保性好等。
在固态工艺中，原料的物理性质和化学性质对反应的进行起着至关重要的作用，因此需要精确控制原料的比例、形态和温度等参数。
固态工艺原理的应用范围非常广泛，涉及到材料科学、化学工程、电子学等多个领域。
在材料科学中，固态工艺原理常用于合成新型功能材料，如氧化物陶瓷、半导体材料等；在化学工程中，固态工艺原理可用于制备催化剂、吸附剂等；在电子学领域，固态工艺原理被广泛应用于半导体器件的制备和改性。
固态工艺原理的应用不仅可以提高材料的性能，还可以降低材料的成本，促进材料的研发和产业化进程。
固态工艺原理在未来的发展中有着广阔的前景和潜力。
随着新型材料的不断涌现和材料工艺的不断改进，固态工艺原理将在材料制备领域发挥越来越重要的作用。
未来固态工艺原理的发展方向包括提高反应速度和效率、拓展反应温度和压力范围、优化原料配方和工艺参数等。
通过不断创新和改进，固态工艺原理将为材料科学和工程技术的发展带来新的机遇和挑战。
固态工艺原理是一种重要的材料加工技术，通过控制原料的形态和结构，利用固态反应来制备新材料或改善材料性能。
固态工艺原理在材料科学、化学工程、电子学等领域有着广泛的应用，未来发展趋势是提高反应效率和速度、拓展反应条件范围、优化工艺参数等。
固态工艺原理的发展将为材料科学和工程技术的进步提供新的动力和支持。
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第一章轧制原理1. 轧制：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。
轧辊表面状态的影响4）轧件的化学成份的影响5）轧辊化学成分的影响2.轧制变形区：指轧制时，轧件在轧辊作用下发生变形的体积。
实际的轧制变形区分为弹性变形区、塑形变形区、弹性恢复区。
3. 咬入角：轧件被咬入轧辊时轧件和轧辊最先接触点（实际上为一条线）和轧辊中心的连线与两轧辊中心连线所构成的角度。
4. 金属变形区的流动规律：(1)沿轧件断面高度上的变形、应力、流动速度分布都是不均匀；(2)在几何变形区内，轧件与轧辊接触表面上，不但有相对滑动，而且还有粘着；(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；(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。
α≤5.平辊轧制咬入条件：β6．假设由咬入阶段过渡到稳定轧制阶段的摩擦系数不变及其他条件相同时，则稳定轧制阶段允许的咬入角比咬入阶段的咬入角大2倍。
7. 极限咬入条件 ：βα= 理论上允许的极限稳定轧制条件 ：y x y K βα=8. 剩余摩擦力：咬入力和水平阻力的差值称之为剩余摩擦力。
9. 剩余摩擦角ω：等于金属与轧辊间的接触摩擦角β与合力作用角ϕ的差值。
ϕ<α时，产生剩余摩擦力。
当ϕ=2α时，轧制过程建成，剩余摩擦角达到最大值。
10. 改善咬入条件的方法: 增加轧辊直径D 、减小压下量、用钢锭的小头先送入轧辊或以带有楔形端的钢坯进行轧制、增加后推力、改变轧件或轧辊的表面状态，以提高摩擦角、合理的调节轧制速度，轧制速度提高，摩擦系数降低、增加轧件与轧辊的接触面积或采用合适的孔型侧壁倾角。
11． 宽展：轧制过程中轧件的高度承受轧辊压缩作用，压缩下来的体积，将移向纵向及横向。
由移向横向的体积所引起的轧件宽度的变 化。
12. 宽展分类：自由宽展（坯料在轧制过程中，被压下的金属体积其金属质点横向移动时具有向垂直于轧制方向的两侧自由移动的可能性，此时金属流动除受辊接触摩擦的影响外，不受其他任何的阻碍和限制）、限制宽展（轧制过程中，金属质点横向移动时，除受接触摩擦的影响外，还承受孔型侧壁的限制作用）、强制宽展（轧制过程中，金属质点横向移动时，不仅不受任何阻碍，反而受强烈的推动作用，使轧件宽度产生附加的增长）13. 影响宽展的因素（在其他条件一定的情况下，正比于高向移动体积和变形区长度，以及摩擦系数。
后两个都是因为增加了横向阻力）：压下量增加，宽展量也增加、在总压下量一定的前提下，轧制道次愈多，宽展愈小、正比于轧辊直径、正比于摩擦系数、在较低温度阶段由于温度升高，氧化皮的生成使摩擦因数升高，从而宽展增大，而到高温阶段，由于氧化皮开始溶化起润滑作用，使摩擦因数降低，从而宽展减少、轧制速度增加，摩擦因数减少，宽展减少、轧坤表面状态的影响、轧件化学成分的影响、随着前后张力增大，宽展减小、轧件宽度先促进后减少。
14. 孔型中轧制时宽展特点：沿轧件的宽度上压缩不均匀、孔型形状的影响、轧件与轧辊接触的非同时性、轧制时速度差对宽展的影响。
15. 前滑：轧件的出口速度大于轧辊在该处的线速度的现象叫做前滑。
后滑：轧件进入轧坤的速度小于轧辊在该点出线速度的现象叫做后滑。
16. 前滑值：17. 中性角：中性面nn ´所对应的角γ为中性角，在此面上轧件运动速度与轧辊线速度的水平分速度相等。
前滑区：金属力图相对轧辊表面向前滑动；后滑区：金属力图相对轧辊表面向后滑动，因此，前、后滑区摩擦力的方向相反，都指向中性面。
18. )21(2μααγ-=计算公式。
19. 影响前滑的主要因素：轧辊直径增加，稳定阶段的剩余摩擦力增加，导致金属塑流速度的增加，前滑值增加、摩擦因数增加，剩余摩擦力增加，前滑增大、随着压下率增加，前滑增加，当达到某一值时，开始减小、随着轧件最终厚度的增加，前滑减小、宽度小于一定值时，成正比，当宽度大于一定值时，没有影响、前张力增加，增加前滑；后张力增加，增加后滑。
20. 摩擦：金属塑性成形时，在金属和成形工具的接触面之间产生阻碍金属流动或滑动的界面阻力。
影响：（1）加工载荷；（2）咬入能力；（3）工件变形形状、尺寸精度、表面质量和工具磨损；（4）工件内部的组织、性能分布。
21. 轧制时摩擦机理：1）轧件轧辊的表面并非绝对光滑，而是有许多小的峰谷；（2）由于变形热或热加工使接触表面温度上升，会使局部熔化和焊接；（3）很少有纯的金属界面，一般它们为反应层所覆盖；（4）许多情况下，有润滑剂存在22. 金属塑性成形时摩擦的特点：1）高压力下产生的摩擦。
（2）摩擦情况是不断变化的。
（3）塑性成形是在高温下进行，实际现象改变了摩擦条件也给润滑带来很大影响。
23. 金属成形时摩擦的影响主要表现在：1)改变金属所处的应力状态，使变形力增加，能耗增多。
2)引起工作变形不均匀。
3)金属的粘结。
4)轧辊磨损，三种原因：摩擦磨损、化学磨损和热磨损。
24. 干摩擦：在轧辊与轧件两洁净的表面之间，不存在其他物质。
边界摩擦：在接触表面内，存在一层厚度为百分之一微米数量级的薄油膜。
液体摩擦：在轧件与轧辊之间存在较厚的润滑层（油膜），接触表面不再直接接触。
混合摩擦：即半干摩擦和半液体摩擦。
25. 决定摩擦系数的因素：（1）表面接触状态和接触条件；（2）润滑本身的特征。
三种类型的摩擦系数：咬入时的摩擦系数，轧辊沿整个接触表面打滑时的摩擦系数和稳态轧制时的摩擦系数26. 冷轧咬入时的摩擦系数影响因素：轧件材质、润滑条件、轧制速度、轧辊材质和表面粗糙度。
27. 热轧稳态轧制时的摩擦系数影响因素：轧件温度、轧件化学成分、轧辊表面粗糙度、轧制速度、工艺润滑剂。
28. 冷轧稳态轧制时的摩擦系数影响因素：轧件温度、轧辊表面粗糙度、轧件化学成分、润滑剂粘度、轧制速度、道次压下量。
29. 摩擦系数的测量法：1.最大咬入角法思路：用很小的推力，将轧件送向旋转的轧辊，并在此时使轧辊的辊缝尽可能小，然后逐渐抬升上辊，使辊缝增大，达到刚好实现咬入。
2.最大接触角法思路：采用楔形件，将轧件送入固定辊缝的轧辊中，由于沿轧件长度上，压下量逐渐增大，直至轧卡为止，此时变形区属于全后滑。
3.前滑法思路：测出稳定轧制过程的前滑值S h，由芬克前滑公式计算出中性角γ，代入三个特征角（α、γ、β）公式中，求得摩擦角β。
4.压力法思路：根据实测轧制压力，计算出平均单位压力作为实测的平均单位压力。
同时选择恰当的平均单位压力公式，代入适当的金属变形抗力及摩擦系数值，使实测的平均单位压力与计算的平均单位压力一致。
5.轧件强迫制动法思路：在轧件的后端作用一制动力，强迫轧件在轧辊间停止下来，在开始打滑的瞬间测定制动力Q及轧制力P。
6.扭矩法思路：应用极限压下量或后张力，使前滑S h≤0的条件下，同时测量作用在轧辊上的轧制力矩M和轧制压力P，然后计算摩擦系数。
30.变形抗力：将金属加工成形过程中，金属材料抵抗变形的力。
31. 影响变形抗力的因素：化学成分（纯度越高，变形抗力越小、合金元素、杂质）、组织结构、变形速度、变形程度（只要回复和再结晶过程来不及进行，则随着变形程度的增加必然产生加工硬化，使变形抗力增加）、变形温度（降低金属原子间的结合力）、应力状态（三向压应力状态使变形抗力提高）。
32. 冷变形抗力的影响因素：温度和应变速度、成分和晶粒直径（随钢中含碳量的增加，变形抗力直线上升。
当成分一定时，变形抗力随晶粒直径的增加而显著增加）。
33. 热变形抗力影响因素：变形程度、变形温度、应变速度。
34. 轧制单位压力：将轧辊表面法向应力称为轧制单位压力。
35. 确定平均单位压力的方法：（1）理论计算法，用计算公式确定单位压力。
（2）实测法，此种方法在相同的实验条件下应用，可能得到较为满意的结果，然而又受到条件的限制。
（3）经验公式和图表方法。
36. 单位压力的影响因素：相对压下量（正比）、接触摩擦因数（越大，从入口、出口向中性面单位压力增加越快）、辊径（正比）、张力（采用张力轧制使单位压力显著降低，并且张力越大，单位压力越小）。
37. 轧制压力：指用测压仪在压下螺丝下实测的总压力，即轧件给轧辊的总压力的垂直分量38. 在孔型中轧制时接触面积特点：轧辊上刻有孔型，轧件进入变形区和轧辊相接触是不同时的，压下是不均匀的，因而接触面积已不再呈梯形39. 平均单位压力与以下两类因素有关：（1）塑性变形时由金属机械性能决定的因素（已讲过）；（2）接触摩擦、外端、轧件宽度及张力等。
40. 确定轧制力矩的方法有三种：(1)按金属作用在轧辊上的总压力Ｐ计算轧制力矩：(2) 按金属作用在轧辊上的切向摩擦力计算轧制力矩：轧制力矩等于前滑区与后滑区的切向摩擦力与轧辊半径之乘积的代数和(3) 按轧制时的能量消耗确定轧制力矩。
41. Ｍ—轧制力矩，用于使轧件塑性变形所需的力矩；M f—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匀速运动时产生的惯性力所必须的42. 电机负荷图：负荷随时间的变化曲线。
作用：在建立了负荷图以后，按图上的最大力矩和均方根力矩来选择或校核驱动轧机电动机的功率大小。
43. 连续轧制是指轧件在两架以上串列配置的轧机上同时轧制的状态。
特点是由于机架间通常存在张力或推堆力作用，各种轧制因素互相影响，其结果产生了与单机轧制时不同的特殊轧制现象。
44. 影响型钢轧制连轧常数计算值的几个主要因素（1）轧件断面面积计算的影响2）轧辊工作直径计算的影响3）前滑的影响45．轧辊工作直径：轧件和轧辊接触处的轧辊直径。
46. 连轧速度条件：前一机架的轧件出辊速度必须等于后一机架的入辊速度。
47. 正常连轧的条件：轧件在轧制线上每一机架的秒流量相等原则。
48. 产生板厚变化的原因：轧辊辊型的影响、轧辊辊身温度不均匀而产生的轧辊不均匀热变形、轧制过程中轧辊的不均匀磨损、轧机的控制系统、入口轧件尺寸与性能。
49. AGC的含义：厚度自动控制系统。
基本功能：采用测厚仪等直接或间接的测厚手段，对轧制过程中板带的厚度进行检测，判断出实测值与设定值的偏差；根据偏差的大小计算出调节量，向执行机构输出调节信号。
组成：辊缝控制系统、轧制速度控制系统和张力控制系统50. 厚度计式厚度自动控制系统思路：在轧制过程中，任何时刻的轧制压力P和空载辊缝S0都可以检测到，用弹跳方程h=S0+P/K m计算出任何时刻的实际轧出厚度h (GM法) 。
特点：可克服传递时间滞后，但对压下机构、机械系统以及计算机控制时程序运行等的时间滞后仍不能消除。
51．前馈式厚度自动控制系统思路：在轧制过程尚未进行之前，预先测定出来料厚度偏差 H，并往前馈送给轧机，在预定时间内提前调整压下机构，以便保证获得所要求的轧出厚度h52. 液压式厚度自动控制系统思路：液压AGC是按照轧机刚性可变控制的原理来实现厚度的控制，即通过液压伺服阀调节液压缸的油量和压力来控制轧辊的位置，对钢板进行厚度自动控制。