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0 绪论1

0.1 金属压力加工的概念、主要方法及其发展和作用1

0.1.1 金属压力加工概念1

0.1.2 金属压力加工的优点1

0.1.3 金属压力加工的主要方法1

0.2 金属压力加工在国民经济中的作用及其发展4

习题5

1 塑性变形的力学基础6

1.1 塑性加工时所受的外力6

1.1.1 作用力6

1.1.2 约束反力6

1.2 内力、应力、应力集中7

1.2.1 内力7

1.2.2 应力8

1.2.3 应力集中8

1.3 变形9

1.4 应力状态及应力图示、变形图示10

1.4.1 应力状态10

1.4.2 应力图示11

1.4.3 变形图示14

习题17

2 金属在塑性加工变形中组织性能的变化19

2.1 在冷加工变形中组织性能的变化19

2.1.1 金属组织的变化19

2.1.2 金属性能的变化& 21

2.1.3 退火与回复、再结晶22

2.2 热加工对组织与性能的影响27

2.2.1 热加工的变形特点27

2.2.2 金属组织性能的变化28

2.3 钢材组织性能的控制—控制轧制29

2.3.1 控制轧制的概念29

2.3.2 控制轧制与钢材的强度、韧性30

2.3.3 轧制工艺参数的控制31

习题35

3 塑性变形的基本定律36

3.1 体积不变定律及应用36

3.1.1 体积不变定律36

3.1.2 体积不变定律的应用36

3.2 最小阻力定律及其应用37

3.2.1 最小阻力定律的内容37

3.2.2 镦粗矩形六面体时金属质点的流动38

3.2.3 轧制生产中金属质点的流动& 38

3.3 弹塑性共存定律39

3.3.1 弹塑性共存定律39

3.3.2 弹塑性共存定律在压力加工中的实际意义40

3.4 极限状态理论41

3.4.1 极限状态理论41

3.4.2 主应力差理论（Tresca屈服条件）42

3.4.3 能量理论（Mises屈服条件）43

3.4.4 例题44

习题45

4 金属塑性加工中的摩擦与润滑46

4.1 外摩擦的影响与特征46

4.1.1 外摩擦的影响46

4.1.2 外摩擦的特征47

4.2 摩擦理论48

4.2.1 塑性变形时摩擦的分类48

4.2.2 干摩擦理论49

4.3 影响外摩擦的因素49

4.3.1 工具的表面状态50

4.3.2 变形金属的表面状态50

4.3.3 变形金属和工具的化学成分50

4.3.4 变形温度50

4.3.5 变形速度51

4.3.6 冷却水51

4.4 冷轧工艺润滑52

4.4.1 冷轧工艺润滑的作用52

4.4.2 对冷轧工艺润滑剂的要求、工艺润滑剂的基本类型52

4.5 轧制时的摩擦系数53

4.5.1 热轧时摩擦系数的计算53

4.5.2 冷轧时摩擦系数的计算54

习题54

5 金属的塑性与变形抗力56

5.1 金属塑性的概念及测定方法56

5.1.1 金属塑性的基本概念56

5.1.2 金属塑性的测定方法56

5.1.3 塑性图59

5.2 影响塑性的因素及提高塑性的途径60

5.2.1 金属的自然性质60

5.2.2 变形温度对塑性的影响63

5.2.3 变形速度的影响65

5.2.4 变形力学条件对塑性的影响65

5.2.5 其他因素对塑性的影响66

5.2.6 提高塑性的途径67

5.3 变形抗力67

5.3.1 变形抗力的几个概念67

5.3.2 影响变形抗力的因素67

5.3.3 金属真实变形抗力的确定70

5.3.4 降低变形抗力常用的工艺措施72

习题73

6 金属塑性变形时应力和变形的不均匀性75

6.1 一般概念75

6.1.1 均匀变形和不均匀变形75

6.1.2 基本应力、附加应力、工作应力、残余应力75

6.2 变形及应力不均匀分布的原因76

6.2.1 接触面上外摩擦的影响76

6.2.2 变形区几何因素的影响（H／d）77

6.2.3 工具和工件的影响77

6.2.4 变形体温度分布不均匀的影响79

6.2.5 金属本身性质不均匀的影响80

6.2.6 变形物体外端的影响80

6.2.7 变形物体内残余应力的影响81

6.3 变形及应力不均匀分布所引起的后果及减小措施82

6.3.1 变形及应力不均匀分布的后果82

6.3.2 减轻应力及变形不均匀分布的措施83

6.4 不均匀变形造成的轧件断裂85

6.4.1 轧制时产生的内部横裂85

6.4.2 轧制时产生的角裂86

6.4.3 轧制时产生的劈头86

6.4.4 轧板时的边裂和薄件的中部裂87

6.4.5 挤压和拉拔时工件产生的断裂87

习题89

7 轧制的基本问题90

7.1 简单轧制与非简单轧制90

7.1.1 简单轧制90

7.1.2 非简单轧制90

7.2 变形区主要参数91

7.2.1 变形区的概念91

7.2.2 变形区的主要参数91

7.3 轧制过程的三阶段93

7.3.1 咬入阶段93

7.3.2 稳定轧制阶段& 93

7.3.3 甩出阶段94

7.4 轧制变形的表示方法94

7.4.1 绝对变形量94

7.4.2 相对变形量94

7.4.3 变形系数95

7.4.4 总延伸系数、部分延伸系数与平均延伸系数96

7.5 平均工作直径与平均压下量97

7.5.1 平均工作直径97

7.5.2 平均压下量98

7.6 变形速度、轧制速度及其计算98

7.6.1 变形速度及其计算98

7.6.2 轧制速度及其计算101

习题102

8 实现轧制过程的条件104

8.1 咬入条件104

8.1.1 摩擦力、摩擦系数与摩擦角104

8.1.2 轧件咬入时的作用力分析104

8.1.3 轧辊咬入轧件的条件105

8.1.4 孔型对咬入的影响106

8.2 剩余摩擦力的产生及稳定轧制的条件108

8.2.1 剩余摩擦力的产生108

8.2.2 建立稳定轧制状态后的轧制条件109

8.3 最大压下量的计算方法109

8.3.1 按最大咬入角计算最大压下量109

8.3.2 按摩擦系数计算最大压下量110

8.3.3 型材轧制时的压下量110

8.4 影响咬入的因素及改善咬入的措施111

8.4.1 轧辊直径D、压下量Δh和咬入角α三者之间的关系112

8.4.2 影响咬入的因素112

8.4.3 改善咬入的措施113

8.5 三种典型轧制情况113

8.5.1 第一种轧制情况113

8.5.2 第三种轧制情况115

8.5.3 第二种轧制情况116

8.6 轧制变形区的应力状态117

8.6.1 工具形状和尺寸的影响117

8.6.2 外摩擦的影响120

8.6.3 外力的影响121

8.6.4 轧件尺寸的影响122

习题122

9 轧制时金属的横变形—宽展124

9.1 宽展的种类和组成124

9.1.1 宽展的概念124

9.1.2 研究宽展的意义124

9.1.3 宽展的种类125

9.1.4 宽展的组成126

9.2 影响宽展的因素128

9.2.1 相对压下量Δh/H的影响128

9.2.2 轧辊直径的影响128

9.2.3 轧件宽度的影响130

9.2.4 摩擦系数的影响130

9.2.5 轧制道次的影响133

9.2.6 张力对宽展的影响134

9.2.7 工具形状对宽展的影响134

9.3 孔型中轧制时横变形的特点135

9.3.1 在孔型中轧制时，沿轧件宽度的压下量不均匀135

9.3.2 轧件与轧辊接触的非同时性135

9.3.3 孔型的凸、平、凹形组合、孔型侧壁的侧向力的作用136

9.3.4 孔型中轧制时有速度差现象136

9.4 计算宽展的公式137

9.4.1 若兹公式137

9.4.2 彼得诺夫－奇别尔公式138

9.4.3 巴赫契诺夫公式138

9.4.4 艾克隆德公式139

习题140

10 轧制过程中的纵变形—前滑与后滑141

10.1 轧制时的前滑和后滑141

10.1.1 前滑的产生及表示方法141

10.1.2 研究前滑的意义142

10.2 前滑的计算公式143

10.3 中性角的确定144

10.4 前滑、后滑与纵横变形的关系145

10.5 前滑的影响因素148

10.5.1 轧辊直径的影响148

10.5.2 摩擦系数的影响149

10.5.3 相对压下量的影响149

10.5.4 轧件厚度的影响150

10.5.5 轧件宽度的影响150

10.5.6 张力对前滑的影响150

习题151

11 金属对轧辊的压力152

11.1 轧制压力的概念152

11.2 接触面积的确定153

11.2.1 在平辊上轧制矩形断面轧件时的接触面积153

11.2.2 在孔型中轧制时接触面积的确定154

11.3 计算平均单位压力的公式155

11.3.1 采利柯夫公式155

11.3.2 斯通公式158

11.3.3 西姆斯公式160

11.3.4 艾克隆德公式161

11.3.5 计算平均单位压力的其他公式163

11.3.6 按实验法确定轧制力163

11.4 影响轧制压力的因素164

11.4.1 轧件材质的影响164

11.4.2 轧件温度的影响164

11.4.3 变形速度的影响164

11.4.4 外摩擦的影响165

11.4.5 轧辊直径的影响165

11.4.6 轧件宽度的影响165

11.4.7 压下率的影响166

11.4.8 前后张力的影响166

习题167

12 轧制力矩及功率168

12.1 辊系受力分析与轧制力矩168

12.1.1 简单轧制过程168

12.1.2 单辊驱动的轧制过程168

12.1.3 具有张力作用时的轧制过程169

12.1.4 四辊轧机轧制过程169

12.2 轧制时传递到主电机上的各种力矩171

12.2.1 轧制时的功能消耗171

12.2.2 轧制时的各种力矩171

12.2.3 静力矩Mj与轧制效率η171

12.3 各种力矩的计算172

12.3.1 轧制力矩172

12.3.2 附加摩擦力矩175

12.3.3 空转力矩176

12.3.4 动力矩177

12.4 主电机容量校核177

12.4.1 轧制图表与静力矩图177

12.4.2 可逆式轧机的负荷图178

12.4.3 主电机容量的核算179

习题181

13 轧制时的弹塑性曲线182

13.1 轧制时的弹性曲线182

13.2 轧件的塑性曲线184

13.3 轧制时的弹塑性曲线185

13.4 轧制弹塑性曲线的实际意义188

习题189

14 连轧的基本理论191

14.1 连轧的特殊规律191

14.1.1 连轧的变形条件191

14.1.2 连轧的运动学条件192

14.1.3 连轧的力学条件192

14.2 连轧张力192

14.2.1 连轧张力微分方程192

14.2.2 张力公式193

14.3 堆拉系数和堆拉率194

14.3.1 前滑系数194

14.3.2 堆拉系数和堆拉率195

习题196

参考文献197