材料成型工艺学复习题汇总

1.咬入:依靠回转的轧辊和轧件之间的摩擦力,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)降低压下量实际生产:(1)小头进

钢,(2)强迫咬入; ②提高:(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.

2.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.

3.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。

4.影响宽展的因素：实质因素：高向移动体积和变形区内轧件

变形纵横阻力比；基本因素：变形区形状和轧辊形状。工艺

因素：①相对压下量：相对压下量越大，宽展越大。②轧制

道次：道次越多,宽展越小；单道次较大,宽展大，多道

次较小,宽展小；③轧辊直径:轧辊直径增加,宽展增加;

摩擦系数；④摩擦系数的增加，宽展增加(轧制温度、轧

制速度、轧辊材质和表面状态，轧件的化学成分). ⑤轧件

宽度的影响：假设变形区长度 l 一定:随轧件宽度增加,宽

展先增加后逐渐减小，最后趋于不变。

5.前滑：轧件出口速度v

h 大于轧辊在该处的线速度v，即v

h

＞v的现象称为前滑现象。后滑：轧件进入轧辊的速度小

于轧辊该处线速度的水平分量v的现象。前滑值：轧件

出口速度vh与对应点的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值称为前滑值。后滑值：后滑值是

指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的比值。

6.影响前滑的因素: ①压下率:前滑随压下率的增加而增加;

②轧件厚度:轧后轧件厚度h减小，前滑增加;③轧件宽度:

轧件宽度小于40mm时，随宽度增加前滑亦增加；但轧件宽

度大于40mm时，宽度再增加时，其前滑值则为一定值;④轧

辊直径:前滑值随辊径增加而增加;⑤摩擦系数:摩擦系数

f越大，其前滑值越大;⑥张力:前张力增加前滑，后张力

减小前滑 .

7.轧制生产工艺：由锭或坯轧制成符合技术要求的轧件的一系

列加工工序组合。

8.金属与合金的加工特性: 1）塑性：纯金属>单相>多相，同

时和组织性能有关；根据塑性可确定合理的加工温度范围；

2）变形抗力：有色金属<钢；碳钢<合金钢；碳化物形成元

素强化效果大；3）导热系数：合金钢<碳钢；温度升高而增

大但碳钢800℃以下随温度升高而降低；加热或冷却工艺4）

摩擦系数：合金钢>碳钢，Cr、Al、Si使氧化皮变粘，摩擦

系数增加；影响轧制过程宽展；5)相图状态：影响到组织结

构，无相变钢不能用淬火方式强化；相图形态是制定某钢种

生产工艺过程及规程的基础。 6）淬硬性：裂纹敏感性7）

对某些缺陷的敏感性：碳钢比合金钢更容易过热，高碳钢

易脱碳。

9.连铸坯热送热装和直接轧制工艺主要优点：①利用铸坯冶金

热能，节约能源消耗；②提高成材率，节约金属消耗：－烧

损减少；③简化生产工艺流程，节约投资及生产费用：设备

及厂房投资、生产维护；④生产周期大大缩；⑤提高产品质

量：加热时间缩短、碳氮化物固溶利于组织控轧及性能提高。

10.连铸坯热送热装和直接轧制工艺关键技术：高温无缺陷铸坯

生产技术；铸坯温度保证与输送技术；自由程序轧制技术；

生产计划管理技术；保证工艺与设备可靠性的技术等。

11.加热目的：提高钢的塑性，降低变形抗力及改善金属内部组

织和性能，便于轧制加工。

12.过热：加热温度偏高，时间偏长，会使奥氏体晶粒过分长大，

引起晶粒之间的结合力减弱，钢的机械性能变坏而产生的缺

陷。（热处理方式消除缺陷）

13.过烧：加热温度过高或在高温时间过长，晶粒边界发生氧化

或熔化，在轧制时金属经受不住变形，发生碎裂或崩裂。（无

法补救，报废）

14.脱碳：加热时钢的表层含碳量被氧化而减少的现象。

15.型材定义：经过塑性加工成形的具有一定断面形状和尺寸的

直条实心金属材。通常将复杂断面型材和棒线材统称型材 .

16.型材的生产特点:（1）品种多;（2）断面形状差异大;（3）

不均匀变形严重;（4）轧机结构和轧机布置形式多种多样17.型材轧制的咬入条件:(1)轧件与孔型顶部先接触(即与平辊

轧制相类似):咬入角α＜摩擦角β;(2)轧件与孔型侧壁

先接触:

①当θ＝900时，β≧α，即与平辊上轧制矩形轧件时的咬

入条件相同；②θ＜900时，极限咬入角增大了1/sinθ倍，

θ越小对咬入越有利；

18.型材轧机分类:①一般用轧辊名义直径（或传动轧辊的人字

齿轮节圆直径）命名;②若干架轧机通常以最后一架精轧机

的轧辊名义直径作为轧钢机的标称。

19.型材轧机的典型布置形式：1）横列式：大多数轧机用一台

交流电动机同时传动数架三辊式轧机,在一列轧机上进行多

道次轧制，变形灵活、适应性强、品种范围广、控制操作容

易。设备简单、造价低、建厂快等优点。缺点为产品尺寸精

度不高,品种规格受限制，轧件需要横移和翻钢，所以长度

受限制，间隙时间过长，轧件温降大，因而轧件长度和壁厚

均受限制，不便于实现自动化。2）连续式：各架轧机纵向

紧密排列成连轧机组，每架轧机可以单独传动或集体传动，

每架只轧一道，轧制速度快，产量高；轧机紧密排列,间隙

时间短，轧件温降小，对轧制小规格和轻型薄壁产品有利,

由于轧件长度不受机架间距限制,故在保证轧件首尾温差不

超过允许值的前提下,可尽量增大坯料重量，以提高轧机产

量和金属收得率。缺点是机械和电气设备比较复杂，投资大，

并且生产品种规格受限制

20.开坯机改造方案: ①改造为棒材轧机,在原始的初轧机后增

设一组紧凑式连轧机组,可生产棒材；②改造为中厚板轧机,

增设一架四辊精轧机,同时进行必要改造;③改造为H型钢

轧机 ,继续建设万能粗轧机和万能精轧机即可. 21.H型钢孔型设计特点:（1）二辊式轧机开坯时的孔型设计

与工字钢孔型设计相同；（2）万能轧机孔型设计，包括辊

型设计和压下规程设计：①辊型设计：a 水平辊直径与立辊

直径的选择：H型钢边宽b越大，水平辊越大；立辊直径取

决于轧辊强度；b 水平辊与立辊辊身长度设计：水平辊辊身

取决于所轧产品腰高，立辊辊身取决于产品变宽。c 水平辊

侧面锥度和立辊辊面锥度确定：锥度抑制，成品孔型约约0

－15’,成品前的万能孔型约40－80 ②压下规程设计：原则：

各道次轧件腰部和边部的延伸相等或接近相等。③“对称轧

制原则”：使轧件的断面对称轴和轧辊孔型的对称轴一致。

22.万能孔型轧制凸缘型钢的优点：(1)立辊直接压下，可直接

轧制薄而高的平行边。 (2)轧制过程中轧件的边高拉缩小，

要求的坯料高度小，因此可以不用或少用异形坯，减少总道

次数。(3)改变辊缝，就可以轧出厚度不同的产品。另外通

过轧边端孔型的调整，可以改变边部的宽度。(4)孔型中的

辊面线速度差小，轧辊的磨损较小并且均匀。另外轧辊的几

何形状简单，容易使用具有高耐磨性能的轧辊。轧辊的加工

和组装也比较简单。（5）轧制过程一般是在对称压下的情

况下进行，变形相对比较均匀。（6）不依靠孔型的侧压和

楔卡使轧件变形，因此轧件的表面划伤较小，轧制动力消耗

小。

23.轧件在万能孔型中的变形特点：①腰部和边部的变形区形

状近似于平辊轧板。②边部和腰部的变形互相影响。③腰部

全后滑。④边部的变形区长，立辊先接触轧件。⑤轧制后边

端不齐，外侧宽展大。

24.轧件在轧边端孔型中的变形特点：①轧边端过程是典型的高

件轧制。②轧边端时变形区内轧件的断面形状是窄而高，压

下量一旦过大，轧件边部会出现塑性失稳而弯曲，将达不到

轧边端的目的。③轧边端时轧件与轧辊的接触面很窄，压

下量小，接触面积很小，在万能—轧边端往复可逆轧制时存

在着张力饱和现象。

25.棒材轧制新技术:直接使用连铸坯、连铸坯热装热送和直接

轧制技术、柔性轧制新技术、高精度轧制技术、低温轧制技

术、无头轧制、切分轧制。

26.棒材柔性化轧制是指将组织性能在线优化控制技术应用于

轧制过程，用同一种成分的坯料来生产不同性能的产品，简

化炼钢和连铸的操作和管理，利用对钢材性能柔性的控制实

现轧制生产的大规模定制。措施：利用无孔型轧制、共用孔

型轧制等手段，改变轧制规程，改变产品规格。

27.棒材低温轧制定义：低于常规温度下的轧制，低温轧制不仅

可以降低能耗，减少金属烧损，还可以提高产品质量，。

28.棒材无头轧制技术:连铸连轧或采用焊接方法将铸坯首尾焊

接在一起，连续供坯，不断轧制，在一个换辊周期内，轧件

长度可无限延长的轧制工艺. 优点：①减少切损；②棒材定

尺率接近100%；③生产率提高12－16%；④对导卫和孔型无

冲击，不缠辊；⑤生产成本（能耗和设备维护）降低了2.5%

－3%；⑥尺寸精度高，能明显减少轧件纵向尺寸和性能不均

现象。

29.切分轧制技术：指在型钢轧机上利用特殊轧辊孔型和导卫装

置将一根轧件沿纵向切除两根（或多根）轧件，进而轧出两

根（或多根）成品轧材的轧制工艺。切分轧制方法：轮切法、

辊切法和圆盘剪切法。切分轧制优点：①显著提高生产效率；

②产品尺寸精度提高；③可以扩大产品规格范围；④降低能

耗和成本；⑤减少机架数目，节省投资。

30.余热淬火原理：轧件离开终轧机后进入冷却水箱。利用轧件

的余热通过快速冷却进行淬火，使钢筋表面具有一定厚度的

淬火马氏体，而心部仍为奥氏体，当钢筋离开冷却水箱，缓

慢的自然冷却，心部余热向表面扩散，是马氏体自回火。当

钢筋在表床上缓慢的自然冷却，心部的奥氏体发生相变，形

成铁素体和珠光体或铁素体、奥氏体，进而提高强度与塑性，

改善韧性，从而得到良好的综合力学性能。

31.余热淬火工艺过程：首先在表面生成一定量的马氏体,然后

利用心部余热和相变使轧材表面形成的马氏体自回火，可分

为三个阶段：1）表面淬火阶段，钢筋离开精轧机后以终轧

温度尽快进入高效冷却装置，进行快速冷却2）自回火阶段，

钢筋通过快速冷却装置机后，在空气中冷却3）心部组织转

变阶段，在冷床上完成。

32.珠光体型控制冷却（弱冷）：为了获得有利于拉拔的索氏体

组织，线材轧后应由奥氏体化温度急冷至索氏体相变温度下

进行等温转变，其组织可得到索氏体组织。

33.马氏体型冷却（强冷）：线材轧后以很短的时间进行强烈冷

却，使线材表面温度急剧降至马氏体开始转变温度以下，使

钢的表面层产生马氏体，在线材出冷却段以后，利用中心部

分残留的热量以及由相变释放出来的热量使线材表面层的

温度上升，达到一个平衡温度，使表面马氏体回火。最终得

到中心为索氏体，表面为回火马氏体的组织。

34.板带材技术要求:尺寸精确板形好，表面光洁性能高。

35.试着从围绕降低外阻的角度分析板带轧机的演变和发展：通

常降低外阻的主要技术措施就是减小工作辊直径，采取优质

轧制润滑和采取张力轧制以及减小应力状态影响系数。其中

最主要最活跃的是减小工作辊直径，由此而出现了从二辊到

多辊的各种形式的板、带轧机。板带生产最初都是采用的二

辊轧机，为了能以较少的道次轧制更薄更宽的钢板，必须加

大轧辊的直径，才能有足够的强度和刚度去承受更大的压

力，但这样使轧制压力急剧增大，从而使轧机弹性变形增大。

为了解决这个矛盾就出现了三辊劳特轧机和四辊轧机，它采

用了小直径的工作辊以降低压力和增加延伸，采取大直径的

支承辊以提高轧机的刚度和强度。但是四辊轧机的工作辊不

能太小，因为当直径小到一定程度时，其水平方向的刚度不

足，轧辊会产生水平弯曲，使板形和尺寸精度变坏，甚至使

轧制工程无法进行，为了更进一步的减小工作辊直径，随后

又出现了12，20辊的轧机。在轧制技术上出现了不对称轧

机和异步轧机。热轧润滑的发展降低了外摩擦的影响

36.平面形状控制轧法（MAS轧制法、狗骨头轧制DBR）：根据

每种尺寸的钢板，在终轧后桶形平面形状的变化量，计算出

粗轧阶段坯料厚度的变化量，以求最终轧出的钢板的平面形

状矩形化。

37.整形MAS轧制法：轧制过程中为了控制切边损失，在整形轧

制的最后一道中通过抬、压水平辊沿轧制方向给予预定的厚

度变化，然后转钢横轧，利用宽展不均匀延伸，减少横轧时

的平面桶形，最终纵轧时便可以使平面板型矩形化，得到侧

面平整的矩形。

38.宽展MAS轧制法：轧制过程中为了控制头尾切损，在展宽轧

制（横轧）的最后道次上沿轧制方向对未来的延伸面给予预

定的厚度变化，旋转90度后进行延伸轧制，就可以控制头

尾切损。

39.热装：将连铸坯或初轧坯在热状态下装入加热炉，热装温度

越高，则节能越多。热装对板坯的温度要求不如直接轧制严

格。直接轧制：板坯在连铸或初轧之后，不再入加热炉加热

而只略经边部补偿加热，即直接进行的轧制。

40.Encopanels保温罩的应用效果：1）降低出炉温度75℃，成

材率提高0.15%，节约燃料14%；2）增加生产品种，如不锈

钢等；3）可轧温度范围扩大了35%，尾部轧制温度可提高

近100℃，首尾温差几乎完全消除；4）厚度规格减薄35%，

厚度精度提高，可轧出更宽更薄，重量更大的板卷；5）带

坯在中间辊道停留达8min仍保持可轧温度，便于处理事故，

减少废品及提高产品质量。

41.热卷取箱的主要作用：(1)保温：当坯厚为25mm时一般温降

速率可达100℃/min，而采用热卷箱时则只有3.6℃/min；

(2) 均温：带坯头尾交换，使尾部处于板卷中心，可保持几

乎恒定的温度分布；(3)提高成材率：可使处理事故时间增

长到8～9min，并可增大卷重；(4)改善产品质量，扩大可

轧品种范围；(5)可缩短车间长度，节省输送辊道，减少投

资等。效果：降低开轧温度，精轧机组不用升速轧制，降

低电能约10%，降低精轧机组功率约15%，大大减少了设备

投资。

42.无头轧制：将粗轧后的中间坯进行热卷、开卷、剪切头尾、

焊接及刮削毛刺，然后进行精轧，精轧后再经飞剪切断最后

卷取。优点：1)不受传统轧法速度限制，生产率提高15%，

成材率提高0.5%～1.0%；2)无穿带、甩尾、漂浮等问题，

带钢运行稳定；3)有利于润滑轧制、大压下量轧制及进行强

力冷却；4)减少轧辊冲击和粘辊，延长轧辊寿命。

43.热连轧使用活套支持器的作用：①缓冲金属流量变化，给控

制调整以时间，并防止成叠进钢造成事故；②调节各架速度

以保持连轧常数；③保持恒定的小张力，防止因张力过大引

起带钢拉缩；④最后几架间的活套支持器，还可以调节张力，

以控制带钢厚度。

44.调宽压力机的主要优点( 与立辊轧制调宽相比 ): （1）调

宽能力大,最大侧压量可达350mm;（2）提高轧机的成材率;

（3）宽度精度提高但板坯的边部留下了压痕；（4）调宽效

率高,可达到90％以上；（5）降低能耗。回展量小.

45.轧程：每两次软化热处理之间所完成的冷轧工作，通常称之

为一个“轧程”。

46.张力轧制: 轧件变形在一定的前后张力作用下实现的。作

用：防止带材跑偏；控制板形；改变轧件应力状态，降低轧

制力；改变轧件应力状态，降低轧制力；作为AGC控制的一

种手段；适当调整冷轧机主电机负荷的作用。

47.切头的目的:是为了除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者辊道缝

隙中。

48.冷轧退火：是冷轧生产中最主要的热处理工序。初退火主要

用于含碳量高的碳结钢及合金钢，使带钢具有良好的塑性和

组织；中间退火通过再结晶消除加工硬化以提高塑性及降低

变形抗力；而成品退火通过再结晶以改善加工性能，还可根

据产品的技术要求以获得所需要的组织和性能。（罩式退火）

49.平整：一种小压下率(0.3%～5%)的二次冷轧。作用：1)消

除屈服平台；2)改善板形与板面的光洁度；3)改变平整的压

下率，可使钢板的力学性能在一定幅度内变化，以适应不同

用途的要求。

50.影响板带厚度的主要因素：(1) 轧件温度、成分和组织不均，

温度影响具有重发性。(2) 坯料厚度不均。(3) 张力变化。

(4) 轧制速度变化。

51.板带厚度控制方法:(1) 调压下（改变原始辊缝）：常用以

消除由于影响轧制压力的因素所造成的厚度差。（2）调

张力: 利用张力改变塑性曲线B的斜率以控制厚度。（3）

调轧制速度: 轧制速度影响张力、温度和摩擦系数等。故可

通过调速来调节张力和温度，从而改变厚度。

52.板形：所谓板形直观地说是指板材的翘曲程度，其实质是指

带钢内部残余应力的分布。

53.薄板坯：是指普通连铸机难以生产，可以直接进入热连轧粗

轧或精轧机组轧制的板坯。

54.影响辊缝形状的因素: 轧辊的弹性变形、不均匀热膨胀和不

均匀磨损.

55.辊型及板形控制技术(常用技术):①调温控制法:人为控制

冷却或供热，改变温度分布；②弯辊控制法:利用液压缸轧

辊产生附加弯曲，以补偿由于轧制力和轧辊温度等因素变化

而产生的辊缝形状的变化。

56.轧辊交叉轧机：PC轧机（Pair Cross，对辊交叉）；轧辊

横移轧机：CVC轧机（Continuous Variable Crown，连续

可变凸度）、ＨC轧机（Ｈigh Crown，大凸度控制）、ＵC

轧机（Universal Crown，万能凸度控制）；其它（VC轧辊，

柔性边轧辊，锥型辊横移轧机）。

57.HC轧机特点：①大的刚度稳定性;②很好的控制性;③显著

地提高带钢的平直度,减少带钢边部变薄及裂边部分的宽带,

较少的切边损失;④压下量由于不受板型的限制而适当的提

高.

58.HC轧机技术中心:消除了辊间有害接触部分而使工作辊的挠

曲以大大的减轻或消除,同时也使液压弯辊装置能有效地发

挥控制板型的的作用.

59.采用“中厚法”操作:为了使轧件能自动定心,防止跑遍以保

证操作稳定,便必需在制定压下规程和辊型设计时,要使轧

制时辊缝的世纪形状呈凸形,而轧出的板、带断面中部要比

边部略厚一些。“中厚法”的中厚量，

即板凸度至少应该为：

. 可推出（1）中厚量与轧制压力及钢板宽度成

正比，而与机架的刚度及压下螺丝中心线间的距离的平方成

反比。（2）为提高钢板厚度精度而又使操作稳便，必须努

力提高轧机的刚度。

60.压下规程的制定步骤：(a)在咬入能力允许条件下，按经验

分配各道次压下量，包括直接分配各道次绝对压下量或压下

率、确定各道次压下量分配率及确定各道次能耗负荷分配比

等各种方法；(b)制定速度制度，计算轧制时间并确定各道

次轧制温度；(c)计算轧制压力、轧制力矩和总传动力矩；

(d)校验轧辊等部件的强度和电机功率；(e)按前述制定轧制

规程的原则和要求进行必要的修正和改进。

61.钢管按生产方法分类：热轧（挤压）、焊接、冷加工。

62.冷加工是获得高精度、高表面光洁度、高性能管材的重要方

法，包括有冷轧、冷拔、冷张力减径和冷旋压等。

63.壁厚系数（D／S）:外径与壁厚之比。

64.热轧无缝管的加工基本工序：穿孔、轧管、定（减）径。

65.锥辊式穿孔机（菌式）优点：1）锥形辊的直径沿穿孔变形

区是逐渐增加的，轧件前进和轧辊配合好，减少滑动，促进

纵向延伸，减轻扭转变形和横锻效应，可穿塑性较差的高合

金管坯2）主动大导盘，穿孔效率高；3）延伸系数=6；4）

咬入条件好5）大送进角，提高生产能力。缺点：更换规格

不便。

66.穿孔比:空心坯长度与内径比. （毛管长度/内径）

67.轧管方法四大类: 纵轧、斜轧、周期、顶管。

68.限动芯棒连轧管机结构：在轧制过程中芯棒均以设定的恒定

速度进行，在轧制快结束时，钢管从脱管机拖出。芯棒由限

动机构带动而快速返回。在轧制过程中均以低于第一架金属