塑性变形与轧制原理(高职高专)\袁志学

本书为高职高专规划教材，以企业生产现场实际为主线，突出应用与实训技能，坚持新颖性、适用性原则。
    全书共分14章，主要内容包括：绪论，塑性变形的力学基础，金属在塑性加工变形中组织性能的变化，塑性变形的基本定律，金属塑性加工中的摩擦与润滑，金属的塑性与变形抗力，金属塑性变形时应力和变形的不均匀性，轧制的基本问题，实现轧制过程的条件，轧制时金属的横变形——宽展，轧制过程中的纵变形——前滑与后滑，金属对轧辊的压力，轧制力矩及功率，轧制时的弹塑性曲线，连轧的基本理论。
    本书可作为大专院校和职业技术学院冶金、材料、机械专业通用教材，也可作为有关职业培训教材或有关人员的参考书。

0  绪论
  0.1  金属压力加工的概念、主要方法及其发展和作用
    0.1.1  金属压力加工概念
    0.1.2  金属压力加工的优点
    0.1.3  金属压力加工的主要方法
  0.2  金属压力加工在国民经济中的作用及其发展
    习题
1  塑性变形的力学基础
  1.1  塑性加工时所受的外力
    1.1.1  作用力
    1.1.2  约束反力
  1.2  内力、应力、应力集中
    1.2.1  内力
    1.2.2  应力
    1.2.3  应力集中
  1.3  变形
  1.4  应力状态及应力图示、变形图示
    1.4.1  应力状态
    1.4.2  应力图示
    1.4.3  变形图示
    习题
2  金属在塑性加工变形中组织性能的变化
  2.1  在冷加工变形中组织性能的变化
    2.1.1  金属组织的变化
    2.1.2  金属性能的变化
    2.1.3  退火与回复、再结晶
  2.2  热加工对组织与性能的影响
    2.2.1  热加工的变形特点
    2.2.2  金属组织性能的变化
  2.3  钢材组织性能的控制——控制轧制
    2.3.1  控制轧制的概念
    2.3.2  控制轧制与钢材的强度、韧性
    2.3.3  轧制工艺参数的控制
    习题
3  塑性变形的基本定律
  3.1  体积不变定律及应用
    3.1.1  体积不变定律
    3.1.2  体积不变定律的应用
  3.2  最小阻力定律及其应用
    3.2.1  最小阻力定律的内容
    3.2.2  镦粗矩形六面体时金属质点的流动
    3.2.3  轧制生产中金属质点的流动
  3.3  弹塑性共存定律
    3.3.1  弹塑性共存定律
    3.3.2  弹塑性共存定律在压力加工中的实际意义
  3.4  极限状态理论
    3.4.1  极限状态理论
    3.4.2  主应力差理论（Tresca屈服条件）
    3.4.3  能量理论（Mises屈服条件）
    3.4.4  例题
    习题
4  金属塑性加工中的摩擦与润滑
  4.1  外摩擦的影响与特征
    4.1.1  外摩擦的影响
    4.1.2  外摩擦的特征
  4.2  摩擦理论
    4.2.1  塑性变形时摩擦的分类
    4.2.2  干摩擦理论
  4.3  影响外摩擦的因素
    4.3.1  工具的表面状态
    4.3.2  变形金属的表面状态
    4.3.3  变形金属和工具的化学成分
    4.3.4  变形温度
    4.3.5  变形速度
    4.3.6  冷却水
  4.4  冷轧工艺润滑
    4.4.1  冷轧工艺润滑的作用
    4.4.2  对冷轧工艺润滑剂的要求、工艺润滑剂的基本类型
  4.5  轧制时的摩擦系数
    4.5.1  热轧时摩擦系数的计算
  ……
5  金属的塑性与变形抗力
6  金属塑性变形时应力和变形的不均匀性
7  轧制的基本问题
8  实现轧制过程的条件
9  轧制时金属的横变形——宽展
10  轧制过程中的纵变形——前滑与后滑
11  金属对轧辊的压力
12  轧制力矩及功率
13  轧制时的弹塑性曲线
14  连轧的基本理论
参考文献

3 塑性变形的基本定律
3.1 体积不变定律及应用
3.1.1 体积不变定律
我们已经知道，质量不变定律是自然界普遍存在的定律，而物体的质量等于体积和密度的乘积。因此，在压力加工过程中，只要金属的密度不发生变化，变形前后的体积就不会产生变化。在金属压力加工的理论研究和实际计算中，通常认为变形前后金属的体积保持不变，它是变形计算的基本依据之一。若设变形前金属的体积为V0，变形后的体积为V1，则有：
V0=V1=常数
实际上，金属在塑性变形过程中，其体积总有一些变化，这是由于：
（1）在轧制过程中，金属内部的缩孔、气泡和疏松被焊合，密度提高，因而改变了金属体积。例如铸造状态下的沸腾钢锭，热轧前密度为6.9t／m3，经轧制后为7.85t／m3，体积约减少13％，但继续加工时则始终不再改变。镇静钢锭和连铸坯的密度一般在7.6t／m3左右，经轧制后其体积的变化约为3％。这就是说除内部有大量存在气泡的沸腾钢锭（或有缩孔及疏松的镇静钢锭、连铸坯）的加工前期外，热加工时，金属的体积是不变的。
（2）在热轧过程中金属因温度变化而发生相变以及冷轧过程中金属组织结构被破坏，也会引起金属体积的变化，不过这种变化都极为微小。例如，冷加工时金属的密度约减小0.1％～0.2％。不过这些在体积上引起的变化是微不足道的，况且经过再结晶退火后其密度仍然恢复到原有的数值。
3.1.2体积不变定律的应用
虽然体积不变定律是有条件和相对的，但是，这个定律对于金属塑性变形加工过程中的一系列问题，提供了分析问题的方便条件。例如在轧制过程中，对于确定每一道次的轧件尺寸以及各道次的变形程度等，都是基于体积不变为前提而确定的。
……