塑性變形與軋制原理

前言

　　隨著冶金工業(yè)不斷發(fā)展，現(xiàn)代化的進(jìn)程越來越快，傳統(tǒng)的知識和操作技能已不能適應(yīng)企業(yè)發(fā)展的需要，因而社會急需掌握新知識、新技術(shù)、懂管理的高技能人才。有關(guān)資料表明，目前冶金企業(yè)中，在生產(chǎn)、技術(shù)、管理一線的高技能人才不足5％?，F(xiàn)代化冶金行業(yè)的發(fā)展和高技能人才的短缺，對人才的培養(yǎng)提出了更高的要求，受企業(yè)歡迎的人才應(yīng)該是既具有操作技能，又能利用所學(xué)知識分析問題、解決實際問題。培養(yǎng)這樣的人才需要與之配套的全新的教材，而符合這種要求的教材十分匱乏。河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院與邯鄲鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司合作，在時間緊、任務(wù)重的情況下，克服各種困難編寫了這本教材。并經(jīng)北京科技大學(xué)專家評審?fù)ㄟ^?！　”窘滩膶嵱眯院軓?qiáng)，教材內(nèi)容符合國家職業(yè)技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足現(xiàn)場軋鋼工崗位要求，既適用于高職高專學(xué)生，又適用于企業(yè)生產(chǎn)一線人員。希望其他7臺金企業(yè)要積極與職業(yè)院校、出版部門加強(qiáng)合作，編寫出符合冶金企業(yè)發(fā)展，融入新知識、新技術(shù)的高水平的教材，為提升從業(yè)人員素質(zhì)，為冶金企業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展做出新的貢獻(xiàn)!

內(nèi)容概要

本書為高職高專規(guī)劃教材，以企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場實際為主線，突出應(yīng)用與實訓(xùn)技能，堅持新穎性、適用性原則。    全書共分14章，主要內(nèi)容包括：緒論，塑性變形的力學(xué)基礎(chǔ)，金屬在塑性加工變形中組織性能的變化，塑性變形的基本定律，金屬塑性加工中的摩擦與潤滑，金屬的塑性與變形抗力，金屬塑性變形時應(yīng)力和變形的不均勻性，軋制的基本問題，實現(xiàn)軋制過程的條件，軋制時金屬的橫變形——寬展，軋制過程中的縱變形——前滑與后滑，金屬對軋輥的壓力，軋制力矩及功率，軋制時的彈塑性曲線，連軋的基本理論。    本書可作為大專院校和職業(yè)技術(shù)學(xué)院冶金、材料、機(jī)械專業(yè)通用教材，也可作為有關(guān)職業(yè)培訓(xùn)教材或有關(guān)人員的參考書。

書籍目錄

0　緒論　0.1  金屬壓力加工的概念、主要方法及其發(fā)展和作用    0.1.1  金屬壓力加工概念    0.1.2　金屬壓力加工的優(yōu)點    0.1.3　金屬壓力加工的主要方法　0.2　金屬壓力加工在國民經(jīng)濟(jì)中的作用及其發(fā)展    習(xí)題1　塑性變形的力學(xué)基礎(chǔ)　1.1  塑性加工時所受的外力    1.1.1  作用力    1.1.2　約束反力　1.2  內(nèi)力、應(yīng)力、應(yīng)力集中    1.2.1  內(nèi)力    1.2.2  應(yīng)力    1.2.3  應(yīng)力集中　1.3  變形　1.4　應(yīng)力狀態(tài)及應(yīng)力圖示、變形圖示    1.4.1  應(yīng)力狀態(tài)    1.4.2　應(yīng)力圖示    1.4.3  變形圖示    習(xí)題2　金屬在塑性加工變形中組織性能的變化　2.1  在冷加工變形中組織性能的變化    2.1.1  金屬組織的變化    2.1.2  金屬性能的變化    2.1.3  退火與回復(fù)、再結(jié)晶  2.2　熱加工對組織與性能的影響    2.2.1  熱加工的變形特點    2.2.2　金屬組織性能的變化　2.3  鋼材組織性能的控制——控制軋制    2.3.1  控制軋制的概念    2.3.2　控制軋制與鋼材的強(qiáng)度、韌性    2.3.3  軋制工藝參數(shù)的控制    習(xí)題3　塑性變形的基本定律　3.1  體積不變定律及應(yīng)用    3.1.1　體積不變定律    3.1.2　體積不變定律的應(yīng)用　3.2　最小阻力定律及其應(yīng)用    3.2.1  最小阻力定律的內(nèi)容    3.2.2  鐓粗矩形六面體時金屬質(zhì)點的流動    3.2.3  軋制生產(chǎn)中金屬質(zhì)點的流動  3.3　彈塑性共存定律    3.3.1  彈塑性共存定律    3.3.2  彈塑性共存定律在壓力加工中的實際意義  3.4　極限狀態(tài)理論    3.4.1  極限狀態(tài)理論    3.4.2  主應(yīng)力差理論（Tresca屈服條件）    3.4.3  能量理論（Mises屈服條件）    3.4.4　例題    習(xí)題4　金屬塑性加工中的摩擦與潤滑　4.1  外摩擦的影響與特征    4.1.1  外摩擦的影響    4.1.2　外摩擦的特征  4.2　摩擦理論    4.2.1  塑性變形時摩擦的分類    4.2.2　干摩擦理論　4.3　影響外摩擦的因素    4.3.1  工具的表面狀態(tài)    4.3.2　變形金屬的表面狀態(tài)    4.3.3  變形金屬和工具的化學(xué)成分    4.3.4  變形溫度    4.3.5  變形速度    4.3.6　冷卻水  4.4　冷軋工藝潤滑    4.4.1  冷軋工藝潤滑的作用    4.4.2  對冷軋工藝潤滑劑的要求、工藝潤滑劑的基本類型  4.5　軋制時的摩擦系數(shù)    4.5.1  熱軋時摩擦系數(shù)的計算　……5　金屬的塑性與變形抗力6　金屬塑性變形時應(yīng)力和變形的不均勻性7　軋制的基本問題8　實現(xiàn)軋制過程的條件9　軋制時金屬的橫變形——寬展10　軋制過程中的縱變形——前滑與后滑11　金屬對軋輥的壓力12　軋制力矩及功率13　軋制時的彈塑性曲線14　連軋的基本理論參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　3　塑性變形的基本定律　　3.1　體積不變定律及應(yīng)用　　3.1.1　體積不變定律　　我們已經(jīng)知道，質(zhì)量不變定律是自然界普遍存在的定律，而物體的質(zhì)量等于體積和密度的乘積。因此，在壓力加工過程中，只要金屬的密度不發(fā)生變化，變形前后的體積就不會產(chǎn)生變化。在金屬壓力加工的理論研究和實際計算中，通常認(rèn)為變形前后金屬的體積保持不變，它是變形計算的基本依據(jù)之一。若設(shè)變形前金屬的體積為V0，變形后的體積為V1，則有：　　V0=V1=常數(shù)　　實際上，金屬在塑性變形過程中，其體積總有一些變化，這是由于：　?。?）在軋制過程中，金屬內(nèi)部的縮孔、氣泡和疏松被焊合，密度提高，因而改變了金屬體積。例如鑄造狀態(tài)下的沸騰鋼錠，熱軋前密度為6.9t／m3，經(jīng)軋制后為7.85t／m3，體積約減少13％，但繼續(xù)加工時則始終不再改變。鎮(zhèn)靜鋼錠和連鑄坯的密度一般在7.6t／m3左右，經(jīng)軋制后其體積的變化約為3％。這就是說除內(nèi)部有大量存在氣泡的沸騰鋼錠（或有縮孔及疏松的鎮(zhèn)靜鋼錠、連鑄坯）的加工前期外，熱加工時，金屬的體積是不變的。　?。?）在熱軋過程中金屬因溫度變化而發(fā)生相變以及冷軋過程中金屬組織結(jié)構(gòu)被破壞，也會引起金屬體積的變化，不過這種變化都極為微小。例如，冷加工時金屬的密度約減小0.1％～0.2％。不過這些在體積上引起的變化是微不足道的，況且經(jīng)過再結(jié)晶退火后其密度仍然恢復(fù)到原有的數(shù)值?！　?.1.2體積不變定律的應(yīng)用　　雖然體積不變定律是有條件和相對的，但是，這個定律對于金屬塑性變形加工過程中的一系列問題，提供了分析問題的方便條件。例如在軋制過程中，對于確定每一道次的軋件尺寸以及各道次的變形程度等，都是基于體積不變?yōu)榍疤岫_定的。

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