金属压力加工工艺学复习资料(板带、钢管)
板带部分板带钢生产特点：1）平辊轧制，规格简单，易于实现自动化，2）带钢形状简单，成卷轧制，易于实现高速化，3）宽厚比大，表面积大，轧制难度大产品标准一般包括有品种（规格）标准、技术条件、试验标准及交货标准等方面内容。
轧钢工作者的任务：按产品标准组织生产，并不断提高生产技术水平以满足用户对产品质量的更高要求。
产品的技术要求可归纳为：尺寸精确板形好，表面光洁性能高。
具体表现在如下四个方面：1）尺寸精度，2）板形，3）表面质量，4）性能要求。
板带热轧机通常可分为特厚板轧机（或宽厚板轧机）、中厚板轧机、中板轧机、叠轧薄板轧机、炉卷轧机、行星轧机、窄带钢热轧机和热带钢连轧机等。
板带钢轧制时易于变形的途径：1）降低金属变形抗力（内阻）：加热并在轧制过程中抢温和保温，使轧件温度均匀。
2）降低应力状态系数（外阻）：减小工作辊直径，采用合理的润滑工艺，采取张力轧制。
3)减少和控制轧机变形：减小轧制力，增加轧机的刚度。
中厚板的生产特点：批量小，品种多，性能高，生产环节瓶颈多。
中厚板轧机从机架结构来看有二辊可逆式（原料适应性强，刚度差，精度低，多用于初轧）、三辊劳特式（转向不变，升降设备复杂）、四辊可逆式（轧制压力低，刚性好，精度高，但造价高）、万能式（金属收得率高，操作复杂，受宽厚比限制）和复合式等几种形式。
从机架布置来看，有单机架、串列或并列双机架及多机架连续式或半连续式轧机之别。
万能式轧机：在机前或机后具有一对或两对立辊的可逆式轧机。
中厚板轧机布置形式有单机架、双机架、多机架布置。
双机架轧机布置是现代中厚板轧机的主要形式。
中厚板所用的原料形式可分为扁钢锭、初轧板坯、连铸板坯和压铸坯四种。
中厚板用的加热炉形式有连续式加热炉、室状炉和均热炉三种。
目前厚板连续式加热炉多为热滑轨式（推钢式）或步进式。
中厚板加热的目的：1）降低变形抗力。
2）均匀温度。
3）改善组织性能。
氧化铁皮由外到内：Fe2O3，Fe3O4，FeO。
（1:4:95）除磷的联合作用：1）冷却效应（利用不同的热膨胀系数，收缩产生裂纹）。
2）破裂作用（打击、破裂）。
3）爆破效应（钻入、汽化、爆破）。
4）冲刷效应。
除磷方式有：1）爆破除磷（投以竹枝、杏条、食盐等）。
2）高压水除磷。
3）机械除磷。
减少氧化铁皮途径（方法）：1）控制加热气氛。
2）减少加热时间。
粗轧的主要任务：整形、宽展和大延伸，使其尽快轧至钢板精轧前的厚度。
精轧的主要任务：延伸和质量控制，包括厚度、板形、性能及表面质量的控制，为提供合格的产品作保证。
粗轧阶段有如下几种轧制方法：1）全纵轧法，2）全横轧法，3）综合轧制法。
纵轧：是钢板延伸方向与原料纵轴方向相一致的轧制方法。
横轧：是钢板延伸方向与原料纵轴方向相垂直的轧制操作方法综合轧制法优点：板坯宽度与钢板宽度配合灵活，使原料尺寸的适应性提高，且可提高钢板横向性能（金属横向延伸不再是纵轧时的细条状，而是短、粗、片状或点网状，片状组织随之减轻，晶粒也趋于等轴，因而改善了钢板的横向性能），减少钢板的各向异性，因而它更适合以连铸坯为原料的钢板生产。
缺点：轧机产量有所降低。
中厚板冷却的目的：改善性能、组织、表面质量。
冷却方式有自然冷却（矫后空冷）、强迫冷却（风冷，水冷，雾冷（效率最高））、控制冷却、缓冷、堆垛冷却（保温坑）等。
中厚板生产中常见的缺陷有轧损、瓢取、凹坑、鳞层、麻点及厚度不均等，此外还有冶炼、铸锭带来的原料钢质缺陷。
中厚板轧制工艺制度主要有压下规程、速度制度、温度制度、辊型制度等，其中主要是压下规程，它决定轧制时实际辊缝的大小和形状。
轧制时轧件的温度下降与辐射、对流、传导所散失的热量有关，还与轧制变形功、摩擦所转化的热量有关。
热轧时轧件辐射散热是主要的，并认为对流、传导所散失的热量与变形功及摩擦所转化的热量相抵消，因此，轧件温度下降一般按辐射散热计算。
速度图：以轧辊转速为纵坐标，时间为横坐标绘制出轧辊转速随时间变化的曲线图。
可逆式轧机的速度图有梯形速度图、三角形速度图两种类型。
P20页速度图参数。
可逆式轧机速度制度确定包括：选用速度图、选择各道的咬入转速n y和抛出转速n p；计算最高转速n d及纯轧时间（t2+t3+t4）；确定道次间的间隙时间。
可逆式中厚板轧机道次之间的间隙时间取决于：1）轧钢由上一道的抛出转速逆转到下一道咬入转速所需的时间；2）完成轧辊压下的调整时间；3）轧件从轧钢间抛出再返回进入轧钢间的时间。
道次间最短的间隙时间应大于三者中最长的时间。
带钢具有生产率高、产品质量好、金属消耗少、自动化程度高等特点。
热连轧带钢所用的原料形式主要是初轧板坯和连铸板坯。
热带钢连轧机的类型是以粗轧机的轧机结构、布置来区分的，主要有全连续式、半连续式、3/4连续式三种，它们的区别集中在粗轧区。
全连续式：轧机均为不可逆轧机，在粗轧区轧制时，每架轧机只按板坯的前进方向轧制一道，并且不形成连轧。
半连续式：至少有一架可逆式轧机，带钢在粗轧区内采用可逆式轧制，进行多道次压下，在粗轧机组不形成连轧。
3/4连续式：带钢在粗轧区部分轧机采用可逆式轧制，而在最后两架粗轧机内形成连轧。
全连续式带钢热连轧机组自动化程度高、产量高，但设备多、投资大，轧制流程长，因此轧件热量损失过多，不利于保温、抢温轧制，轧机利用率低。
为此，广泛采用3/4连续式带钢热连轧机。
活套支撑器的作用：1）缓冲金属流量的变化，贮存一定的活套量，给以控制调整时间，并防止成叠进钢，造成事故。
2）调节各架的轧制速度以保持连轧常数。
当各种工艺参数常数波动时发出信号和命令，以便快速进行调整。
3）使带钢能在一定范围内保持恒定的小张力防止张力过大，造成宽度不均，甚至拉断。
活套支撑器按其驱动形式可分为电动、气动和液压三种类型。
带钢的终轧温度为800~900℃，卷取温度应在650℃以下。
层流冷却的冷却速度快，效果好，它是一种大流量低水压的喷淋式冷却系统。
水幕冷却：通过横向为条缝状出水口的喷淋装置流出的幕状水流进行冷却的方式。
无头轧制技术：将粗轧后带坯进入精轧机前，与前一根带坯的尾部焊接起来，连续不断地通过精轧机。
热卷箱技术主要优点：1）保存热量，减少温度降，起保温作用；2）首尾倒置开卷，均匀板带的头尾温度，提高厚度精度；3）起储料作用，可增大卷重，提高产量；4）可延长事故处理时间，减少废品及铁皮损失，提高成材率；5）缩短中间辊道，节省厂房基建投资。
铁素体轧制工艺，又称为温轧，是在Ar3温度以下轧制，由于温度低，1）可降低加热温度，节约燃料，大幅度降低氧化铁皮损耗，2）能提高带钢的表面质量、平直度，3）能减少轧辊磨损、增加有效工作时间，提高生产率。
为什么要发展冷轧？1）热轧温降大，温降不均匀；2）热轧表面易被氧化；3）冷轧性能好，品种多，用途广。
同热轧相比，冷轧具有以下优点：1）产品表面质量好，不存在热轧常出现的麻点、氧化铁皮压入等缺陷，并能轧出不同要求的表面光洁度；2）能生产极薄带材；3）产品尺寸精确、厚度均匀、板形平直；4）产品性能好，有较高的强度、良好的深冲性能等；5）可实现高速轧制和全连续轧制，有很高的生产率。
时效现象：金属合金性能随时间的推移而发生变化的现象。
加工硬化：塑性变形时，强度和变形抗力（硬度）增大，而塑性、韧性降低的现象。
产生原因：晶粒发生滑移，出现位错缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，金属内部出现残余应力。
冷轧工艺冷却的作用：1）控制冷轧过程的发热率及轧辊的温升，延长轧辊使用寿命；2）调节轧辊的温度分布，提高产品的横向厚度精度和板形；3）降低轧辊磨损，提高产品表面张力；4）冷却变形区，为强化轧制过程提供条件；5)冲刷辊面，对精密合金以为重要。
工艺润滑的原则：成本低，来料广，易去除。
张力在轧制时的作用：1）纠偏作用，2）平直带钢，3）降低变形抗力和轧制压力，4）调整电机负荷，5）能在一定范围内调节连轧过程。
冷轧板带钢一般有深冲钢板（以汽车板为典型）、金属镀层板、电工硅钢板和不锈钢板四大类典型产品。
冷轧机机架裴烈方式有单机可逆式（多辊，批量小，品种多，难轧制）和多机连续式（批量大，品种少，普通轧制）两种。
脱脂：去除冷轧后带钢表面润滑油的工序。
1）酸碱中和，2）电解清洗，3）“机上净”。
热处理方式包括预热处理、中间热处理和成品热处理。
预热处理：对冷轧原料作组织调整，主要针对一些特殊钢种的处理。
中间热处理的目的：通过再结晶退火，使收到高度加工硬化的金属恢复塑性、降低变形抗力。
成品热处理的目的：消除加工硬化，根据不同的技术要求已获得所需要的组织和性能。
退火设备有罩式退火炉和连续式退火炉两种。
P-h图：以轧制压力P为纵坐标，轧件厚度h为横坐标，将轧机弹性变形曲线A和轧件塑性曲线B绘制在同一坐标系内，这就是弹塑性曲线，记为P-h图。
P-h图可运用于分析各种轧制工艺条件、轧机刚度对轧件厚度的影响，并可作为对轧机辊缝预设定的工具。
分析P-h图：P108页（1）——（4）厚度控制方法有调压下，调张力，调速度等。
详见P109调压下是厚度控制最主要和最基本的方式，常用以消除轧件和工艺方面变化而影响轧制压力的变化所造成的厚度差。
调张力是利用前后张力的变化来改变轧件塑性变形线B的斜率以控制厚度。
板形：是指成品带钢的断面形状和平直度两项指标，实质是指带钢内部残余应力分布状态。
板凸度：断面厚度差与边缘厚度之比。
推导板形条件方程P137页：hh W y y KP y K K P P P P P K K P K P hh H hz zt R R i i i i R R i B i z z22/2/)1()2/()(222)1(111δδδλδδδλδδδ==--=-=-∆=-=-=-=-∆-=-∆=∆=---)(2W y K h h K P t R z zR ++=⇒δ 影响辊缝形状的因素主要有轧辊的弹性弯曲、轧辊的弹性压扁、轧辊的热膨胀、轧辊的磨损和轧辊的辊型设计。
辊型设计的意义：考虑轧制时影响辊缝形状的各种因素，通过计算或实践的修正使轧辊预先具有的凸度值及辊面形状，以补偿轧制过程中由于轧辊的弹性弯曲、轧辊的弹性压扁、轧辊的热膨胀以及轧辊的磨损等因素所引起的有载辊缝的不平直，从而轧出横向厚度均匀、板形平直的板带才。
常用的辊型控制技术在工艺上的控制方法有调温控制法、变弯矩控制法和液压弯辊装置等。
钢管部分钢管的技术要求包括以下内容：品种规格，表面质量要求，化学性能，组织和物理性能，检验标准，交货标准。
（规格标准、性能标准、试验标准、交货标准）热轧无缝钢管生产过程包括穿孔、轧管、热精整（定减径）三个变形工序。
钢管冷静方法有：冷轧、冷拔、冷张力减径等。
圆管坯定心的目的（作业1题）是使顶头对中，防止穿偏，减小毛管前端的壁厚不均，并改善斜轧穿孔的二次咬入条件，使穿孔过程顺利进行。
1）直径Dp ≤100mm 的管坯可以不定心，2）三辊斜轧穿孔时需要加以定心，3）高级合金钢要定心。
金属工艺学复习资料
金属工艺学复习资料第一章1.使用性能：材料在使用过程中所表现的性能（力学性能，物理性能，化学性能）2.工艺性能：材料在加工过程中表现的性能（铸造，锻压，焊接，热处理，材料性能）3.拉伸过程的4个阶段：I.弹性形变II.屈服III.均匀塑性变形阶段IV.颈缩4.δs:屈服强度δ0.2：条件屈服强度δb:抗拉强度A k：冲击韧性HB:布氏硬度HR:洛氏硬度HV：维式硬度Ψ：收缩率δ：伸长率5.韧脆转变温度：在某一温度范围内冲击韧性值急剧下降的现象。
6.疲劳极限：材料经过无数次应力循环而不发生疲劳断裂的最高应力。
用δ-1表示。
第二章1.常见纯金属的晶格类型：体心立方晶格：晶格常数a，原子数2，常见金属α-Fe，δ-Fe。
面心立方晶格：晶格常数a，原子数4，常见金属γ-Fe，Cu，Ag。
密排六方晶格：晶格常数：底面边长a和高c存在c/a=1.633，常见金属Mg，Zn，Be。
2.结晶：物质由液态转化为晶态的过程。
3.过冷度：理论结晶温度和实际结晶温度之差，过冷度大小与冷速有关。
冷速越大，过冷度越大，过冷是结晶的必要条件。
4.结晶的过程：晶核的形成----晶核长大，长成树枝晶。
5.晶粒大小对金属机械性能的影响：常温下，晶粒越细小，晶界面积越大，金属机械性能越好。
强度，硬度高，塑性韧性高。
6.细化晶粒的过程：控制过冷度----变质处理----振动搅拌----热处理7.同素异形体的转变：金属在固态下，随着温度的改变其晶体结构发生变化的现象。
912℃1394℃例：α-Fe------------γ-Fe-------------δ-Fe（体心）（面心）（体心）7.重结晶（二次结晶）：同素异构的转变。
8.合金：由两种或两种材料以上（其中一种是金属）组成的具有金属特性的材料。
9.相：金属或结晶中凡是化学成分和晶体结构相同，并与其他部分有界面分开的均匀组成部分。
10.固溶强化：由于溶质原子融入溶剂晶格产生晶格畸变而造成材料硬度和强度升高，塑性和韧性没有明显降低。
(完整版)金属工艺学(压力加工)
锻造齿轮毛坯，应对棒料镦粗加工，使其纤维呈放射状，有利于齿轮的受力。 曲轴毛坯的锻造，应采用拔长后弯曲工序，使纤维组织沿曲轴轮廓分布，这样曲轴 工作时不易断裂。
第三节 金属的可锻性
金属的可锻性是衡量材料在经受压力加工时获得优质制品难 易程度的工艺性能。
转体锻件。
第二节 锻造工艺规程的制订
一、绘制锻件图
锻件图是以零件图为基础，结 合锻造工艺特点绘制而成。
1.敷料、余量及公差
敷料:为了简化零件的形状和 结构、便于锻造而增加的 部分金属。
加工余量：在零件的加工表面 上，为切削加工而增加的 尺寸。
锻件公差:是锻件名义尺寸允 许的变动量。金工动画\锻 件图.exe
二、常用的压力加工方法：
a）轧制 b）挤压 c）拉拔 d）自由锻 e）板料冲压 f）模锻
金工动画\压力加工\视 频\挤压.avi
金工动画\压力加工\视频\镦粗.avi
三、压力加工的特点 （1）改善金属的组织、提高力学性能。 （2）材料的利用率高。 （3）较高的生产率。 （4）毛坯或零件的精度较高。 钢和非铁金属可以在冷态或热态下压力 加工。可用作承受冲击或交变应力的重要零 件，但不能加工脆性材料（如铸铁）。
可锻性常用塑性和变形抗力来衡量。金属的可锻性取决于金属 的本质和加工条件。
一、 金属的本质
1.化学成分的影响 纯金属的可锻性比合金好；碳钢的含碳量越低，可锻性
越好。 2.金属组织的影响
纯金属及单相固溶体比金属化合物的可锻性好;细小的 晶粒粗晶粒 好；面心立方晶格比体心立方晶格好 。
二、加工条件
1.变形温度的影响 热变形可锻性提高.但温度过高将发生过热、过烧、脱
金属工艺学复习资料
一、填空：1.合金的收缩经历了(液态收缩)、(凝结收缩)、(固态收缩)三个阶段。
2.常用的热处理主意有（退火）、（正火）、（淬火）、（回火）。
3.铸件的表面缺陷主要有（粘砂）、（夹砂）、（冷隔）三种。
4.按照石墨的形态，铸铁分为（灰铸铁）、（可锻铸铁）、（球墨铸铁）、（蠕墨铸铁）四种。
5.铸造时，铸件的工艺参数有（机械加工余量）、（起模斜度）、（收缩率）、（型芯头尺寸）。
6.金属压力加工的基本生产方式有（轧制）、（拉拔）、（挤压）、（锻造）、（板料冲压）。
7.焊接电弧由（阴极区）、（弧柱）和（阳极区）三部分组成。
8.焊接热影响区可分为（熔合区）、（过热区）、（正火区）、（部分相变区）。
9.切削运动包括（主运动）和（进给运动）。
10.锻造的主意有（砂型铸造）、（熔模铸造）和（金属型铸造）。
11.车刀的主要角度有（主偏角）、（副偏角）、（前角）、（后角）、（刃倾角）。
12.碳素合金的基本相有（铁素体）、（奥氏体）、（渗碳体）。
14.铸件的凝结方式有（逐层凝结）、（糊状凝结）、（中间凝结）三种。
15.铸件缺陷中的孔眼类缺陷是（气孔）、（缩孔）、（缩松）、（夹渣）、（砂眼）、（铁豆）。
17.冲压生产的基本工序有（分离工序）和（变形工序）两大类。
20.切屑的种类有（带状切屑）、（节状切屑）、（崩碎切屑）。
21.车刀的三面两刃是指（前刀面）、（主后刀面）、（副后刀面）、（主切削刃）、（副切削刃）。
二、名词解释：1.充型能力：液态合金弥漫铸型型腔，获得形状残破、轮廓清晰铸件的能力，成为液态合金的充型能力。
2．加工硬化：随着变形程度增大，金属的强度和硬度升高而塑性下降的现象称为加工硬化。
3．金属的可锻性：衡量材料在经历压力加工时获得优质制品难易程度的工艺性能，称为金属的可锻性。
4．焊接：利用加热或加压等手段，借助金属原子的结合与蔓延作用，使分离的金属材料结实地衔接起来的一种工艺主意。
5.同素异晶改变：随着温度的改变，固态金属晶格也随之改变的现象，称为同素异晶改变。
有色金属压力加工原理考试复习资料(题)
有色金属压力加工原理绪论1、★★★金属压力加工与切削加工、铸造等方法相比，具有哪些主要优点？答：1、可改善金属的组织和性能2、因无（少）废屑，可节约大量的金属3、上产率高4、产品规格多2、金属压力加工方法主要有哪些？答：1、锻造分自由锻和模锻2、轧制分纵扎、横轧和斜扎3、挤压分正挤压和反挤压4、拉伸★★★★名词解释：锻造：利用外力，通过工具或模具使金属变形的加工方法。
轧制：坯料通过两个旋转轧辊间的特定空间（平的或成型的），以获得一定截面形状的产品的加工方法。
挤压：对挤压筒内的锭坯一端施加压力，使其通过模空以实现塑性变形的方法。
拉伸：对金属坯料一端施加压力，使其模孔产生塑性变形的加工方法。
3、塑性成形方法轧制（纵扎）、拉拔、正挤压、反挤压和镦粗？P3 图第一章金属压力加工的力学和热力学条件1-1 力和应力4、★★什么叫做外力？以及外力分类？答：在压力加工过程中，作用在金属表面上的力，叫做外力。
外力分为作用力和约束反力作用力：它是使金属产生塑性变形的力，也称为主动力。
约束反力：工件在主动力作用下，其运动受到工具阻碍而产生的力，成为约束反力。
5、★★什么叫做内力？什么是第一种内力和第二种内力？答：由外力而引起金属内各质点间产生相互作用的力，成为内力。
第一种内力：为平衡外力的机械作用将产生内力，这是第一种内力。
第二种内力：在某些条件下，由于金属工件各部分变形的大小不同，在金属内部产生的自相平衡的内力，称为第二种内力。
6、★什么叫做应力？分类和单位？答：在外力作用下，金属内部产生了内力，单位面积上的内力称为应力。
分为正应力（垂直分量）和切向应力（切向分量）。
帕Pa和兆帕MPa 1MPa=10^6Pa=0.1kg/mm^2=1N/mm^21-2 应力状态和变形状态7、★什么是金属处于应力状态？答：所谓金属处于应力状态就是金属内的原子被迫偏离其平衡位置的状态。
8、★★★绘制应力状态图P079、★什么是主应力状态、主应力、主平面、主切平面、主切应力？答：金属在实际变形过程中，存在着这样的应力状态，即在变形区某点的单元六面体上只作用着正应力，没有切应力，我们把这样的应力状态称之为主应力状态。
金属压力加工工艺学复习资料(板带、钢管)
板带部分板带钢生产特点：1）平辊轧制，规格简单，易于实现自动化，2）带钢形状简单，成卷轧制，易于实现高速化，3）宽厚比大，表面积大，轧制难度大产品标准一般包括有品种（规格）标准、技术条件、试验标准及交货标准等方面内容。
轧钢工作者的任务：按产品标准组织生产，并不断提高生产技术水平以满足用户对产品质量的更高要求。
产品的技术要求可归纳为：尺寸精确板形好，表面光洁性能高。
具体表现在如下四个方面：1）尺寸精度，2）板形，3）表面质量，4）性能要求。
板带热轧机通常可分为特厚板轧机（或宽厚板轧机）、中厚板轧机、中板轧机、叠轧薄板轧机、炉卷轧机、行星轧机、窄带钢热轧机和热带钢连轧机等。
板带钢轧制时易于变形的途径：1）降低金属变形抗力（内阻）：加热并在轧制过程中抢温和保温，使轧件温度均匀。
2）降低应力状态系数（外阻）：减小工作辊直径，采用合理的润滑工艺，采取张力轧制。
3)减少和控制轧机变形：减小轧制力，增加轧机的刚度。
中厚板的生产特点：批量小，品种多，性能高，生产环节瓶颈多。
中厚板轧机从机架结构来看有二辊可逆式（原料适应性强，刚度差，精度低，多用于初轧）、三辊劳特式（转向不变，升降设备复杂）、四辊可逆式（轧制压力低，刚性好，精度高，但造价高）、万能式（金属收得率高，操作复杂，受宽厚比限制）和复合式等几种形式。
从机架布置来看，有单机架、串列或并列双机架及多机架连续式或半连续式轧机之别。
万能式轧机：在机前或机后具有一对或两对立辊的可逆式轧机。
中厚板轧机布置形式有单机架、双机架、多机架布置。
双机架轧机布置是现代中厚板轧机的主要形式。
中厚板所用的原料形式可分为扁钢锭、初轧板坯、连铸板坯和压铸坯四种。
中厚板用的加热炉形式有连续式加热炉、室状炉和均热炉三种。
目前厚板连续式加热炉多为热滑轨式（推钢式）或步进式。
中厚板加热的目的：1）降低变形抗力。
2）均匀温度。
3）改善组织性能。
氧化铁皮由外到内：Fe2O3，Fe3O4，FeO。
钢管加工工艺
热轧无缝管：实心管坯→穿孔→延伸 →定(减)径→冷却→精整。
焊管：板带坯料→成型(管筒状) →焊 接成管→精整。
1.3 钢管的技术要求与发展趋势
⑴ 对多种腐蚀介质的高抗蚀性、对高温强度 和低温韧性的要求越来越高，使得管材产品的 化学成分不断变化，冶炼、加工工艺不断改进；
⑵ 管材产品尺寸(壁厚精度)、形状精度的要 求促使在线检测、自动控制技术不断进步；
（2）做结构件：在同样重量下，钢管相 对于其他钢材具有更大的截面模数，也 就是说它具有更大的抗弯、抗扭能力， 属于经济断面钢材、高效钢材。
二、钢管的分类
1 按生产方式分类
（1）热加工管（无缝钢管）：热轧穿孔、 挤压、P.P.M（压力穿孔）、冲压法；
（2）焊管（有缝钢管）：包括直缝钢管 与螺旋焊管；
压力加工工艺学－钢管生产
1 概述
1.1 钢管的特性与分类： 一、钢管的概念与用途 钢管的概念：凡是两端开口并具有中空封 闭型断面，且长度与断面周长成较大比例 的钢材，统称为钢管。而比值较小的钢材 称为管段或管件。
钢管的用途：
（1）输送流体：具有封闭的中空几何形 状，可以作为液、气体及固体的输送管 道；
（4）加热温度考虑工艺条件
a)GCr15 1%C(高碳钢)，1.5%Cr(硬、耐磨)，在 允许温度范围内取下限，防止脱碳；
b)硅钢希望脱碳，加热温度可提高；
(1)连铸圆坯：是目前国际上应用较多的坯料，也是衡量一 个国家钢管生产技术水平的标志之一。其具有成本低、 能耗少、组织性能稳定等特点，是管坯发展的主流，也 是钢管实现连轧的首要条件。
(2)轧坯：一般为圆坯，生产中也经常使用。 (3)铸(锭)坯：主要有方(锭)坯，用于P.P.M轧制方式(或压
力穿孔)。 (4)锻坯：用于穿孔性能较差的合金钢与高合金钢管的生产。
金属压力加工(钢管生产)复习概要
金属压力加工（钢管生产）复习概要1、钢管的分类：/10为特厚管，/=10~20为厚管，/=20~40为薄管，/40为特薄壁管。
2、钢管没米质量：3、热轧无缝钢管整个过程：穿孔，轧管，热精整。
4、热轧无缝钢管钢管机组以轧管机类型来分类和命名，机组的名称以该机组生产钢管的最大规格和轧机的类型来表示。
5、焊管机组的名称用机组生产的产品范围，以及成型和焊接的方法表示。
冷轧管机和旋压机的规格大小用其轧制的产品规格和轧管机形式来表示。
6、钢管冷加工方法有：冷轧，冷拔，旋压，冷张力剪径。
7、MM为全浮动芯棒连轧机，MPM为限动芯棒连轧机，PQF三辊半浮动芯棒连轧管机，FQF为三辊半浮动芯棒连轧管机。
8、钢管生产所需的管坯长度：9、钢坯切断方法有：剪断、折断、锯断、火焰切割10、剪切力的估算公式：11、圆管坯定心的目的：是顶头对中，防止穿偏，减小毛管前段的壁厚不均，并改善斜轧穿孔的二次咬人条件，使穿孔过程顺利进行。
12、管坯加热的目的：提高管坯塑性、降低变形抗力、有利于塑性变形和降低加工能耗；使碳化物溶解和非金属相扩散，改善钢的组织性能。
13、管坯加热炉形式有：环形炉、步进炉、斜底炉、感应炉。
14、临界压缩率是指斜轧时管坯出现中心撕裂的直径压缩率。
15、穿孔机分为斜轧穿孔机和压力穿孔机。
16、轧辊为主传动外变形工具，分为：入口椎（拽入管坯实现穿孔）、出口椎（实现毛管减壁、平整毛管表面你、均匀毛管壁厚和完成毛管归园）、轧制带（过度作用）。
17、导板和导盘为管坯和毛管导向并稳定轧制线、封闭孔型、限制毛管横向变形和控制毛管外径的作用。
分为：入口斜面（导入管坯）、出口斜面（导出毛管并限制毛管外径）、过渡带（过度作用）。
18、顶头穿孔机内变形工具。
分为：顶尖（用于穿孔时对准管坯定心孔）、穿孔锥（承担管坯穿孔和毛管减壁的任务）、平整段（均壁合平整毛管内外表面的作用）、反锥（防止毛管脱落顶头时产生内划伤）。
19、由轧辊、导板、顶头、轧件构成的穿孔变形区可分为：穿孔准备区、穿孔区、平整区、归园区。
金属工艺学复习要点
第一篇金属材料材料导论第一章金属材料的主要性能第一节金属材料的力学性能力学性能的定义：材料在外力作用下，表现出的性能。
一、强度与塑性概念：应力；应变拉伸实验F（k·∆L（mm）∆L e1.强度：定义：塑性变形、断裂的能力。
衡量指标：屈服强度、抗拉强度。
（1）屈服点：定义：发生屈服现象时的应力。
公式：σs＝F s/A o（MPa）（2）抗拉强度：定义：最大应力值。
公式：σb＝F b/A o2.塑性：定义：发生塑性变形，不破坏的能力。
衡量指标：伸长率、断面收缩率。
（1）伸长率：定义：公式：δ＝（L1－L0）/L0×100％（2）断面收缩率：定义：公式：Ψ＝（A0－A1）/A0×100％总结：δ、Ψ越大，塑性越好，越易变形但不会断裂。
二、硬度硬度：定义：抵抗更硬物体压入的能力。
衡量：布氏硬度、洛氏硬度等。
1.布氏硬度：HB（1）应用范围：铸铁、有色金属、非金属材料。
（2）优缺点：精确、方便、材料限制、非成品检验和薄片。
2.洛氏硬度：HRC用的最多一定锥形的金刚石（淬火钢球），在规定载荷和时间后，测出的压痕深度差即硬度的大小（表盘表示）。
（1）应用范围：钢及合金钢。
（2）优缺点：测成品、薄的工件，无材料限制，但不精确。
总结：数值越大，硬度越高。
第二章铁碳合金第一节纯铁的晶体结构及其同素异晶转变一、金属的结晶结晶：液态金属凝结成固态金属的现象。
实际结晶温度－金属以实际冷却速度冷却结晶得到的结晶温度Tn。
一、金属结晶的过冷现象：金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度，Tn<T o。
过冷度：T o-Tn＝∆T（变量）。
理论结晶温度实际结晶温度O 时间总结：晶粒越小，则材料的力学性能越好。
细化主要途径是：（1）提高过冷度：冷却速度越大，生核速率越大>长大速率。
（2）变质处理（孕育处理）：在液态金属中，加入一些细小的金属粉末（变质剂）（3）机械振动（4）热处理（5）压力加工二、纯金属的晶体结构纯金属的晶格类型：1.体心立方晶格：纯铁（α-Fe）2.面心立方晶格；γ－Fe三、纯铁的同素异晶转变纯铁：α－Fe（912℃）→γ－Fe（1394℃）→δ-Fe（1538℃）→L第二节铁碳合金的基本组织一、固溶体：定义：溶质原子进入溶剂中，依然保持晶格类型的金属晶体。
金属压力加工工艺基础知识
2．确定坯料尺寸 根据塑性加工过程中体积不变原则和采用的基
本工序类型（如拔长、镦粗等）的锻造比、高度与 直径之比等计算出坯料横截面积、直径或边长等尺 寸，坯料的尺寸计算与坯料的种类和锻造工序有关。
1.轧制 轧制材料在旋转
轧辊的压力作用下产 生连续塑性变形，获 得所要求的截面形状 并改变其性能的加工 方法
2.挤压 将截面积减小，长度增加，形成所需产 品的加工方法，适合于加工有色金属和低碳钢等 3.拉拔
坯料在牵引力作用下通过模孔拉出，横截面积 减小，长度增加，形成所需产品
孪生后晶体转至新位向，产生有利于滑移位向 的新滑移系，提高晶体的塑性变形能力
τ
τ
a)未变形
bτ )弹性变形
τc)弹塑性变形
单晶体滑移τ变形示意图
d)塑性变形
a)未变形
b)弹性变形
c)弹塑性变形
理想晶体结构：锌单晶理 论计算：σs=350MPa 实σs=0.1MPa
τ 位错引起滑移变形示意图
d)塑性变形
水压机：利用高压水为动力进行工作。靠静压力工 作。以压力代替锤锻时的冲击力，常用吨位为5~150 吨，用于锻造大型锻件，是大型锻件的唯一设备， 金属变形过程中无振动，可达到较大锻造深度，由 固定和活动系统组成。
二、自由锻工序
分为：基本工序；辅助工序和精整工序三大类。 1.基本工序
使金属材料产生一定程度塑性变形，改变坯料 的形状和尺寸以达到锻件基本成形的工序 （1）墩粗
三、自由锻工艺规程制订 制订工艺规程、编写工艺卡片是进行自由锻生
产必不可少的技术准备工作，自由锻工艺规程是组 织生产、规范操作、控制和检查产品质量的依据。 制订工艺规程遵守三原则： • 充分了解和掌握生产的实际状况 • 确保满足对锻件的技术条件要求 • 保证生产工艺上的可行性、可靠性和经济性
金工复习题(压力)
《金属工艺学》复习思考题（压力）一.填空题：1．金属的压力加工的加工方法有、、、、、、等。
2．金属的可段性通常用测定。
影响可段性的主要因素是，，、等。
3．铁碳合金可段性最好的是，其锻造温度的范围是4.自由锻的工序主要有：、、等。
5．自由锻的基本工序主要有：、、等。
6．模膛分为：、、。
7．制坯模膛、、、和。
8．板料冲压的冲裁过程分为三个阶段、、。
9．设计冲孔模时,先按冲孔件确定模尺寸,然后根据间隙确定的模尺寸 .二.选择题：1．热变形的变形温度在（）以上。
A．室温 B.回复温度 C. 再结晶温度 D. 相变温度2．钢中的（）元素引起钢的热脆，钢中( ) 元素引起钢的冷脆。
A．Mn B.S C. Si D. P3.拉伸试验可测定材料的( ).A．强度 B.硬度 C. 韧性4. 单件小批量生产大型锻件，常采用（）.A．手工锻造 B.模锻 C. 胎摸锻 D. 机器自由锻5. 弹簧钢的热处理采用( )A．淬火+低温回火 B.调质回火 C. 淬火+中温回火6. 采用圆钢为坯料，用自由锻生产锻件时拔长的锻造比一般为 ( ). A． 1.0-2.0 B.2.0-4.0 C. 1.0-4.0 D. 2.5-3.07.始锻温度过高会使坯料产生( ).A．加工硬化 B.晶粒粗大 C. 过热和过烧 D. 残余应力8.自由锻造在绘制锻件图时.需考虑锻件公差、余块和( )A.加工余量B. 飞边C. 锻造斜度D. 收缩余量三.判断题（共10分，每空1分。
对在括号里打√，错打×）1.预锻模膛一般不设飞边槽。
( )2.钢材中由于存在纤维组织，因而机械性能具有方向性。
若想改变其纤维组织分布，只能通过锻造，而不能采用热处理的方法。
( )3.提高金属的变形温度，降低变形速度，使金属处于三向压应力作用下进行变形，均能提高金属的可锻性。
( )4. 压力加工就是在冷态状态下加工.( )5. 回复就是为了消除压力加工过程中产生的应力。