第一章 金属压力加工基本知识
1、金属成型的方法有哪几种？
减少质量的成型方法；增加质量的成型方法；质量保持不变的成型方法；组合的成型方法。 2、何谓金属压力加工？金属压力加工的实质又是什么？金属压力加工的主要方法有哪几种？
金属压力加工：对具有塑性的金属施加外力作用使其产生塑性变形，改变金属的形状、尺寸和性能而获得所要求产品的一种加工方法。实质：金属塑性加工的过程。金属压力加工的主要方法：轧制、锻造、冲压、挤压和拉拔等。 3、何谓轧制？轧制的方式有哪几种？ 轧制：借助于旋转的轧辊与金属接触摩擦，将金属咬入轧辊缝隙间，再在轧辊的压力作用下，使金属在长、宽、高三个方向上完成塑性变形过程。轧制的方式：纵轧、斜轧和横轧。 4、何谓纵轧、斜轧、横轧？各适合轧制哪些产品？
纵轧：轧辊轴线相互平行；轧辊旋转方向相反；金属行进的方向与轧辊轴线垂直。适用：各种型材和板材。
斜轧：轧辊轴线相互成一定角度；轧辊同向旋转；金属在变形过程中产生螺旋运动（即边旋转边前进）。适用：生产管材及变断面的型材。
横轧：轧辊同向旋转；轧辊中心线互相平行；金属轴线与轧辊轴线平行且金属只绕其自身轴线旋转。适用：生产齿轮、车轮、轴和钢球等回转体件。
第二章 金属压力加工的变形力学基础
1、在压力加工过程中，变形物体所承受的外力主要有哪几种？
在压力加工过程中，变形物体所承受的外力，主要有作用力和约束反力。 2、举例说明什么是作用力和约束反力。 作用力（主动力）：压力加工设备的可动部分对变形体所作用的力。
举例：锻压时，锻锤的机械动作对变形体所施加的压力P（图2－1）
约束反力：变形体在主动力的作用下，其运动受到工具阻碍反作用于变形物体上的力。 分类：正压力和摩擦力。 正压力：沿工具与变形体接触面的法线方向阻碍金属整体移动或金属流动的力，并且指向变形体。摩擦力：沿工具与变形体接触面的切线方向阻碍金属流动的力，其方向与金属质点流动方向或变形趋势相反。 3、何谓内力，内力产生的原因？
内力：由于某种原因，当物体内部的原子被迫离开平衡位置时，则在物体内部产生的力。 原因：1 由于平衡外力而产生的
2 由于物理过程及物理—化学过程的作用（如不均匀变形， 不均匀加热及冷却，不均匀相变等），在物体内部产生相互平衡的内力。
4、何谓主应力、主变形？主变形的表示方法有哪几种？
主应力：在压力加工原理中，为使用方便，常常取适当的坐标轴（即主轴），使按此轴截取的截面（主平面）上只有法线应力而无切应力存在。此法线应力即主应力。
主变形：主轴方向所产生的变形。主变形的表示方法：绝对变形，相对变形，真实相对变形 5、解释主应力图示、主变形图示，各有多少种？
主应力图示：在压力加工原理中，为定性说明变形金属内某点的应力状态，常采用只注明作用于该点的三个主应力是否存在及正负号，不注明应力数值的简明立方体图解，把该图解称为主应力图示。可能的主应力状态图示共九种。
主变形图示：用来表示三个主变形存在与否，符号的正负，而不注明具体数值的简明立方体示意图形。塑性变形时可能的主变形图示只有三种 6、解释塑性变形的基本定律及其实际意义？
（1）体积不变定律：除钢锭的前期加工外，不论金属的冷、热加工，变形前后金属体积守恒。应用：已知成品尺寸，计算坯料长度；已知坯料尺寸确定成品长。
（2）最小阻力定律：金属塑性变形时，当变形体的质点有可能沿不同方向移动时，则每一质点将沿阻力最小的方向移动。意义：分析金属塑性变形时质点的流动规律和定性地确定金属质点的流动方向。
（3）弹塑性共存定律：金属在发生塑性变形以前，必须先发生弹性变形，即由弹性变形过渡到塑性变形；在塑性变形过程中，必须伴随着弹性变形的存在，这就是所谓的弹塑性共存定律。意义：1 设计工具时应选择弹性极限高、弹性模数大的材料；使用时尽量使工具在较低温度下工作。2 要求被加工的金属抗力越小塑性越高越好。3 消除轧机弹跳。对于型钢轧机多采用调整辊缝、短应力线轧机、预应力轧制。而板带轧机，多采用轧辊预压紧或四辊轧机和多辊轧机的使用。
7、金属材料产生塑性变形的力学条件是什么？ 金属发生塑性变形的力学条件：σs≤σ＜σb 当σ＜σs时，材料不可能产生塑性变形； 而σ＞σb 时，材料会破裂。
8、产生塑性变形不均匀性的原因和后果？
产生塑性变形不均匀性的原因：1 外摩擦的影响；2 变形物体形状的影响；3 变形物体性质不均匀的影响；4 变形物体温度不均匀的影响；5 加工工具形状的影响； 6 变形物体内残余应力的影响。
不均匀变形引起的后果：1 变形抗力升高；2 降低金属塑性；3 降低产品质量；4 工具寿命降低。
第三章 压力加工的金属学基础
1、解释加工硬化概念、产生的原因、金属的组织特点及实际意义？
金属在常温下加工变形过程中，其内部晶体发生变形和压碎，而引起金属的强度、硬度和脆性升高，塑性和韧性下降的现象，叫做金属的加工硬化。 金属的组织特点：一、晶粒被拉长。二、形成变形织构。 原因：1几何硬化2物理硬化。3在多晶体中，由于在变形过程中晶粒间相对转动，使晶界遇到破坏使塑性指标下降或由于晶粒转动的结果产生几何硬化。４在多晶体中，由于组织（晶粒大小，相组成，化学成分偏析等）不均匀和不均匀变形引起的附加应力及残余应力，从而使其塑性降低变形抗力增加。 意义：有利的一面为：从变形角度看，如果金属仅有塑性变形而无加工硬化，就难以得到截面均匀一致的冷变形。从改善性能的角度看，加工硬化对那些用一般热处理无法使其强化的无相变的金属材料是更加重要的强化手段。其不利的一面为：在冷轧、冷拔等冷加工过程中由于变形抗力的升高和塑性的下降，往往使继续加工发生困难，需在工艺过程中增加退火工序，以消除加工硬化。 2、根据金属变形温度和变形速度的不同，可以把金属的塑性变形分为哪几种？
根据金属变形温度和变形速度的不同，可以把金属的塑性变形分为冷变形、热变形、不完全冷变形、不完全热变形。
3、何谓热变形、冷变形和温变形？各有何优缺点？
热变形（热加工）：将金属加热到再结晶温度以上进行的变形（加工）叫热变形（热加工）。优点：可以消除加工硬化，使金属的强度、硬度、脆性降低，塑性和韧性增加，而易
于加工。变形抗力和能量消耗小。缺点：在高温下金属表面易生成氧化铁皮，使产品表面粗糙度增大，尺寸不精确。
冷变形（冷加工）：金属在再结晶温度以下进行的变形（加工）叫冷变形（冷加工）。优点：冷变形的产品有较高的表面光洁度和精确的形状和尺寸。缺点：使金属的硬度、强度、脆性升高，塑性和韧性下降，不易加工。变形抗力和能量消耗大。
温变形（温加工）：金属在冷变形和再结晶的温度之间进行的变形叫温变形（温加工）。优点：温变形除了具备自身的特点外，在一定程度上还反映出（或具备）冷变形和热变形的某些优点。例如温加工产品的表面光洁度和尺寸的精确程度较热变形好，工具的使用寿命比热变形的长；而变形时的抗力和能量的消耗，则比冷变形小，塑性则比冷变形大。这就充分显示了温变形较冷热变形具有更多的优越性。由于温变形可以减少能耗，提高生产率，所以在实际生产中得到了广泛的应用。
4、何谓金属的塑性？塑性和柔软性有何区别？举例说明。
塑性：是指金属在外力作用下，能稳定地产生永久变形而不破坏其完整性的能力。塑性和柔软性的区别：柔软性是反映金属的软硬程度，它用变形抗力的大小来衡量，表示变形的难易。塑性则表示金属能产生多大变形而不破坏。不要认为变形抗力小的金属塑性就好，或是变形抗力大的金属塑性就差。
举例：1铅既柔软而塑性也很好（可在很大变形程度下变形而不破坏）。
2室温下的奥氏体不锈钢的塑性很好，能经受很大的变形而不破坏，但它却很硬，具有很大的变形抗力，所以说它具有很小的柔软性；
5、何谓塑性指标？表示金属与合金塑性变形性能的主要指标哪几种？ 塑性指标（塑性极限）：压力加工时金属塑性变形的限度，可以用金属在断裂前产生的最大变形程度来表示。
由于塑性是一种依各种复杂因素而变化的加工性能，因此很难找出一个单一的指标来反映其塑性特征。到目前为止，在大多数情况下，还只能用依靠某种变形方式的试验来确定破坏前试样的变形程度来表示。
表示金属与合金塑性变形性能的主要指标有下列几种：a在材料试验机上进行拉伸试验时求得的破断前总延伸率，或者是破断时断面积的总收缩率。b在轧机、锻锤或材料试验机上作压缩试验时所得的出现第一个裂纹前总压缩率。c冲击试验所获得的冲击韧性指标αk（公斤2米／厘米2），用以来表示在冲击力作用下使试样破坏所消耗的功。因为在同一变形力作用下消耗于金属破坏的功越大，则金属破坏时所产生的变形程度就越大。d扭转试验时破坏前扭转360°角的次数，来表示金属塑性的大小。e工艺弯曲试验，以破坏前的弯曲次数来表示金属的塑性大小。
6、影响金属塑性的因素有哪些？怎样影响？ 影响金属塑性的因素
1 金属的成分与组织影响
1）化学成分对塑性影响：纯金属及呈固溶体状的合金塑性最好，而呈化合物或机械混合物状态的合金塑性最差。
2）金属组织结构对塑性影响：晶粒界面强度、金属密度越大，晶粒大小、晶粒形状、化学成分、杂质分布越均匀及金属可能的滑移面与滑移方向越多时，则金属的塑性越高。 多相合金的塑性大小取决于强化相的性质、析出的形状和分散度，还取决于强化相在基体中分布的特点、溶解度以及强化相的熔点。一般认为强化相硬度和强度越高、熔点越低、分散度越小，在晶内呈片状析出及呈网状分布于晶界时，皆使合金塑性降低。
2 温度对金属塑性影响：一般来说，随温度升高，金属塑性增加；但是当温度升至低塑性区（蓝脆区、相变区和过烧温度）时，使金属塑性降低。
3 变形速度对塑性影响：变形速度对金属塑性影响较为复杂。一方面，当增加变形速度时，由于变形的加工硬化及滑移面的封闭，使金属的塑性降低；另一方面，随着变形速度的增加，由于消耗于金属变形的能量大部分转变为热能，而来不及散失在空间，因而使变形金属的温度升高，使加工硬化部分地或全部得到恢复而使金属的塑性增加。
4. 变形力学图示对金属塑性的影响：应力状态图示的改变，将会在很大程度上改变金属的塑性，甚至会使脆性物体产生塑性变形，或使塑性很好的物体产生脆性破坏。实验证明，在强烈的三向压应力状态下，脆性材料大理石也能产生一定程度的塑性变形。三向拉应力状态下，高塑性材料铅也会很快失去塑性而断裂。
5 变形程度对塑性影响：冷变形时，变形程度越大，加工硬化越严重，金属塑性降低；热变形时，随着变形程度增加，晶粒细化且分散均匀，故使金属塑性提高。
第五章 轧钢机简介
1、轧钢车间的设备主要有哪几部分组成？主要设备和辅助设备的定义及组成。
一般我们将轧钢机械设备可以分为两大类：主要设备和辅助设备。主要设备：进行主要轧制工序的轧钢设备也就是使轧件实现塑性变形的设备。一般称为主机或主机列，它由一个或几个工作机座、主电机及传动装置三大部分组成。辅助设备：除主要设备外，所有完成其它一系列辅助工序的设备。轧钢辅助设备有：加热设备、运输设备、剪切设备、锯断设备、冷却和卷取设备等。
2、轧钢机械、轧钢机的定义是什么？轧钢机主机列的组成及各部分的作用？ 轧钢机械：主要指在轧钢生产过程中，完成由原料到成品整个轧钢生产工艺过程中使用的机械设备。其中把完成轧制工序的机械设备称为轧钢机。
轧钢机的主机列由工作机座、主电动机、传动装置三大部分组成。 主电动机：主电动机是轧钢机的原动机。现代的轧机都采用电动机作为原动机来使轧辊转动。 作用：提供动力。
传动装置作用：将主电机的运动和力矩传递给工作机座的轧辊。
工作机座主要组成：轨座、机架、轧辊、轧辊轴承、轧辊调整装置、安全装置和导卫装置等。 3、轧辊的组成及各部分的作用？
在轧制加工中轧辊是压缩成型的最重要部件，它直接与被加工的金属接触使其产生塑性变形。组成：由辊身、辊颈和辊头三部分组成。
辊身：轧辊的中间部分，直接与轧件接触并辗压轧件，在高温、高压和冲击力下工作。 辊颈：位于辊身两侧的部分。辊颈作用：将轧辊支持在轧辊轴承内，并通过轴承座和压下装置把轧制力传给机架。
辊头：是位于轧辊两端的部分。作用：辊头与联接轴相接，用以传递扭转力矩使轧辊旋转。 4、机架的形式有哪几种？各有何优缺点？
机架由两个铸铁或铸钢的牌坊所组成，是工作机座的重量部件。类型：根据轧钢机的型式和工作要求，轧钢机机架分为闭口式和开口式两种。
闭口式机架：一个整体钢铸件框架，具有较高的强度和刚度。
1）用途：主要用在轧制负荷大的初轧机、板坯轧机和板带轧机等，也用于小型和线材轧机，以获得较好的轧件质量。
2）换辊：闭口式机架在换辊时不方便，轧辊是沿其轴线方向从机架窗口抽出或装入。这种机架一般都设有专用的换辊装置。
开口式机架：由机架本体和上盖两部分用螺栓连接而成。 1）用途：它主要用于横列式型钢及线材轧机上。
2）换辊：拆下上盖，将轧辊从上面吊出和装入。 5、轧辊调整装置的类型及各自的作用？
轧辊调整装置：根据调整时轧辊动作的不同，可分为径向调整装置、轴向调整装置和辊型调整装置三类。
1）径向调整装置（轧钢机的主要调整装置）作用：①调整轧辊轴线之间的距离，保持正确的辊缝开度，给定压下量；②调整轧辊的平行度；③当更换直径不同的新辊或在连轧机上要调整各机座间轧辊的相互位置，以保证轧制线高度一致；④配合换辊或处理事故时需要的其它操作。
2）轴向调整装置作用：主要用来对正轧槽，保证正确的孔型形状。 3)辊型调整装置作用：主要是通过弯曲轧辊和调整轧辊轴线的相对位置来控制轧辊的辊型，减少沿板宽方向上厚度偏差，以提高板带的轧制精度和质量。 6、轧钢机的标称？
通常按轧机的用途、构造和轧机的布置形式三种情况来分类轧机按用途分类
轧钢机按用途分类：1.初轧机2.型钢轧机3.板带钢轧机4.钢管轧机5.特种轧机
轧机按构造分类：它们可以分为水平式轧机、立式轧机、万能轧机、斜辊轧机和特殊轧机几大类。
轧机按布置方式分类：1.单机架轧机2.横列式轧机3.纵列式轧机4.连续式轧机5.半连续式轧机
第六章 板带钢生产复习思考题
1、何谓板带钢？板带钢的分类？板带钢产品的技术要求？
板带钢是一种宽度与厚度的比值很大的扁平断面钢材。板带钢的分类：（1）按规格分类可分为厚板(包括中板及特厚板)、薄板(包括带钢)和极薄带材(箔材)三大类。（2）按用途分类可分为造船板、锅炉板、桥梁板、压力容器板、汽车板、镀层板等（3）按轧制方法分类按轧制方法不同，钢板又分为剪边钢板与齐边钢板。板带钢产品的技术要求概况起来就是要求“尺寸精确板形好，表面光洁性能高”。 2、中厚板轧机的型式及其布置？
中厚板轧机的型式不一，从机架结构来看有二辊可逆式、三辊劳特式、四辊可逆式和万能式之分，就机架布置而言又有单机架、顺列或并列双机架及多机架连续或半连续式轧机之别。中厚板轧机的布置：早期的中厚板轧机均为单机架式，其后乃发展为双机架、多机架式布置。
3、加热的目的、热轧温度的确定、限制加热速度提高的因素？
加热的目的：使原料具有足够的塑性，减小变形抗力，改善金属内部组织，便于轧制。3热轧温度确定：热轧温度要根据有关塑性、变形抗力和钢种特性来确定，必须使金属在某一温度下内部组织状态最适宜于压力加工。由于各种钢的化学成分和组织的不同，因而热轧的温度范围也不同。各种钢材的热轧温度范围根据其金属相图确定。加热速度主要取决于钢的性质和坯料断面尺寸大小
4、中厚板轧制过程可分为几个阶段，各阶段的任务？ 中厚板轧制过程大致可分为除鳞、粗轧和精轧几个阶段。
（1） 除鳞：将钢板表面的炉尘、次生铁皮除净以免压入表面产生缺陷，是保证钢板
表面质量的关键措施。
（2） 粗轧： 主要任务：展宽(或宽度控制)和延伸，即将板坯或扁锭展宽到所需要
的宽度和进行大压缩延伸。