轧制原理培训教材[1]

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1、轧钢员工培训教材轧钢培训教材（原理部分）轧钢项目部工艺组编制二○○四年二月十八日第49页共49页轧钢员工培训教材目录第一篇金属塑性变形原理………………………031、力和应力…………………………………………042、塑性变形基本规律………………………………063、金属的塑性………………………………………094、变形抗力…………………………………………12第二篇轧制原理…………………………………141、轧制理论………………………………………142、轧制工艺基础…………………………………253、棒材生产轧机种类及其形式…………………314、切分轧制………………………………………405、标

2、准贯彻………………………………………44第49页共49页轧钢员工培训教材第一篇金属塑性变形原理钢铁厂的各个压力加工车间都是利用金属具有塑性这一特点，对金属施加一定的压力，使它的形状、尺寸和性能发生变化，从而得到我们所要求的产品。常见的金属压力加工方法有：锻造、轧制、拉拔和挤压等。锻造—在锤头的冲击力或水压机的压力作用下，使坯料变成我们所需要的形状和尺寸的一种加工方法。锻造可分为自由锻和模锻两种。轧制—简单地说，使金属在旋转的轧辊之间进行塑性变形的过程。拉拔—包括拉丝和拔管。拉丝是将外力作用于金属前端，使其通过模孔，从而使金属地断面缩小，长度增加地一种方法。拔管是将中空管坯通过模孔

3、使管径减小，管壁变薄（或加厚）地过程。拉拔一般在冷状态下进行。挤压—将金属放在挤压圆筒中，通过压力机地作用在圆筒地一端施加压力，使金属从模孔中挤出，从而得到不同形状地成品（棒材、线材、管材或异型材）地加工方法。冲压—又称“板料冲压”，利用冲模借压力机地作用，对放在凹模和凸模间地板料进行冲裁（冲孔、落料等）或成型（弯曲、拉伸等）地加工方法。冲压一般在常温下进行，所以也称冷冲压。第49页共49页轧钢员工培训教材第一章力和应力金属压力加工过程，通过工具（轧辊或模具）把外力传到金属上，在外力作用下，金属运动受到阻碍时，金属内部则产生与外力平衡地内力，同时引起金属变形。故金属发生地变形是受

4、外力和内力作用的结果。一、外力金属在变形时所受的外力可分为三种：即作用力、约束反力和摩擦力。1、作用力：作用力是由压力加工设备的动作而产生的（如锻锤的机械动作，轧辊的转动等）。作用力的大小由金属变形时所需能量的大小所决定。2、约束反力：在变形过程中，工具或模具阻止被加工物体的整体运动和质点流动而作用于该物体上的力称为反约束力。3、摩擦力：摩擦力在金属压力加工中一般来讲总是存在的。因为在加工工具与金属的接触面上总是有一定程度的粗糙不平，当变形金属的质点与接触面相对运动时，接触面上必然产生一个与金属质点运动方向相反的阻力T，这个阻力叫摩擦力。二、内力和应力物体在外力或其它物理或物理—

5、化学的作用下，使原子间距发生变化，就产生内力。第49页共49页轧钢员工培训教材压力加工中金属的内力是由以下两方面原因引起：1、由于平衡外部的机械作用所产生的内力（即外力，包括作用力，约束反力和摩擦力。作用于金属时，在金属内部产生与外力平衡的内力）。2、由于物理或物理—化学过程所产生的相互平衡的内力，一般是由于变形不均匀，温度不均匀及相变等原因引起的。金属坯料在不均匀加热过程时，引起不均匀膨胀而产生的内力，例如坯料右边的加热温度高于左边，引起右边的线膨胀大于左边，然而金属是一整体，力求保持各部分伸长相等，因此坯料右边的伸长受到左边限制而承受压缩内力；左边则受到右边伸长作用而承受拉伸

6、内力，两者在坯料内部相互平衡。内力的大小用应力来表示。正应力是指单位面积上所受的法向内力。由于大多数情况下内力的分布是不均匀的，因此常用平均正应力来表示内力的大小。即：σ平均=P/F式中σ平均—平均应力，公斤/毫米2P———总的内力，公斤F———受力断面的全面积，毫米2当物体的正应力超过其强度极限时，物体将发生破坏，但必须注意，不要把正应力和单位压力混淆起来。所谓单位压力是指金属压力加工时，变形区中单位面积上所作用的外力。第49页共49页轧钢员工培训教材第二章塑行变形基本定律第一节体积不变定律在塑性变形过程中，根据实测和研究，铸造状态的金属开始加工时，由于内部存在疏松、缩孔、气泡

7、和裂纹等缺陷。因此锻轧初期将使金属的密度增加体积缩小，如在初轧机上轧制沸腾钢锭时，钢的比重由原来的6.9吨/米3增加至7.85吨/米3，这时金属的体积约减少12%，这种已经致密的金属，在以后的热加工中，体积变化不大。在冷加工中，变形金属产生加工硬度，金属内部形成大量微细的疏松现象，使金属密度稍微减小。许多实验证明，各种金属和合金经冷加工后，密度通常约减少0.1—0.2%，在轧制后的再结晶退火过程中，密度将重新恢复到原来的值。由此可见，在热、冷加工过程中，变形金属的密度和体积改变量