板带轧制基础 第2版PDF电子书下载

第1章 简介 1

1.1 板带轧制过程 1

1.2 热轧轧制过程 2

1.2.1 加热炉 2

1.2.2 粗轧 3

1.2.3 热卷箱 3

1.2.4 精轧 4

1.2.5 冷却 5

1.2.6 卷取 5

1.2.7 热轧带钢轧机 5

1.3 连铸 5

1.4 迷你轧机 7

1.5 冷轧工艺 7

1.6 温轧工艺 10

1.7 扩展阅读 10

1.8 小结 11

第2章 热轧板带轧机的发展历史 12

2.1 热轧板带轧机的沿革 12

2.2 早期的热轧带钢轧机 13

2.3 早期的Steckel炉卷轧机 14

2.4 第Ⅰ代热轧带钢轧机（美国） 14

2.5 第Ⅱ代热轧带钢轧机（美国） 14

2.6 其他的第Ⅰ代和第Ⅱ代轧机 15

2.7 第Ⅲ代轧机——带热卷箱的热轧带钢轧机 16

2.8 薄板坯热轧带钢轧机 16

2.9 新型的第Ⅱ代热轧带钢轧机 17

2.10 现代Steckel炉卷轧机 17

2.11 热轧带钢轧机电气系统 17

2.11.1 电力系统 17

2.11.2 电机和传动系统 18

2.11.3 计算机控制 18

2.12 热轧带钢轧机的相关创新成果 19

2.13 改造的热轧带钢轧机 20

第3章 轧辊设计 22

3.1 简介 22

3.2 概述 22

3.3 轧辊的发展历程 23

3.4 轧辊磨损 24

3.5 摩擦和磨损 25

第4章 板带轧制的一般性讨论 28

4.1 板带轧制过程 28

4.1.1 热轧、冷轧和温轧 29

4.1.2 数学建模 30

4.1.3 自变量和因变量 30

4.2 道次前、道次中和道次后的物理行为 32

4.2.1 一些假设和简化 35

4.3 轧制前后的冶金行为 36

4.4 板带轧制的限制性因素 38

4.4.1 最小可轧厚度 38

4.4.2 皱褶和边裂 39

4.5 小结 40

第5章 板带轧制过程的数学物理模型 41

5.1 数学建模的讨论 41

5.2 一个简单模型 44

5.3 一维模型 48

5.3.1 经典Orowan模型 48

5.3.2 Sims模型 50

5.3.3 Bland和Ford模型 50

5.4 改进的Orowan模型 51

5.4.1 工作辊压扁变形 53

5.5 惯性力的影响 54

5.5.1 运动方程 55

5.5.2 数值方法 55

5.6 数学模型的预报能力 56

5.7 板带轧制过程中的摩擦因子 57

5.7.1 数学模型 58

5.7.2 应用模型计算 59

5.8 极值原理 64

5.9 功率预报比较 66

5.10 轧件冶金特性的研究 66

5.10.1 热机械处理 67

5.10.2 传统显微组织演化模型 69

5.10.3 室温下的特性 73

5.10.4 物理模拟 74

5.11 板带轧制过程中其他的参数和关系式 74

5.11.1 前滑 74

5.11.2 轧机弹跳 75

5.11.3 弯辊 75

5.11.4 累积应变硬化 76

5.11.5 力臂 76

5.12 如何使用数学模型 78

5.12.1 摩擦系数大小的确定 78

5.12.2 金属变形抗力的确定 78

5.13 结论 78

第6章 冷轧板带轧制过程的复杂有限元模型 80

6.1 简介 80

6.2 板带轧制过程建模 81

6.3 实验 83

6.4 结果 83

6.5 实验结果与计算结果的对比 86

6.6 结论 87

6.7 致谢 88

第7章 冷轧带钢局部屈曲的模拟与控制 89

7.1 简介 89

7.2 基于应变速率的3D变形模型 90

7.2.1 变形区分析模型 90

7.2.2 变形区内带钢的厚度分布 90

7.2.3 应变速率和速度场模型 91

7.2.4 屈服条件和塑性流动方程 91

7.2.5 表面摩擦模型 92

7.2.6 纵向平衡方程 92

7.2.7 入口和出口张应力模型 92

7.2.8 横向平衡方程 93

7.2.9 数值法 93

7.3 工作辊热凸度 93

7.4 辊系变形模型 94

7.4.1 轧制力 94

7.4.2 轧辊平衡方程 95

7.4.3 轧辊挠曲公式 96

7.4.4 轧辊变形的相容性公式 96

7.4.5 辊缝断面形状 96

7.4.6 计算流程 96

7.5 应力卸荷模型 97

7.6 局部屈曲的临界值模型 98

7.7 局部屈曲的形状模型 99

7.8 主程序流程图 101

7.9 模型的调试与验证 101

7.10 用户界面 101

7.11 基本情形条件下的局部板形缺陷模拟 103

7.12 带钢入口断面隆起的影响 104

7.13 局部屈服应力偏低的影响 108

7.14 轧辊冷却喷嘴堵塞或轧辊隆起的影响 111

7.15 局部屈曲产生原因的判别 113

7.16 造成局部屈曲的因素的临界值的确定 113

7.17 减小局部屈曲的措施 118

第8章 材料的性能 119

8.1 简介 119

8.2 新钢种 119

8.2.1 超低碳钢 120

8.2.2 无间隙原子钢（IF） 121

8.2.3 烘烤硬化钢（BH） 121

8.2.4 TRIP钢 121

8.2.5 高强低合金钢（HSLA） 121

8.2.6 双相钢（DP） 122

8.3 钢和铝 123

8.4 自变量 125

8.5 传统试验方法 125

8.5.1 拉伸测试 126

8.5.2 压缩试验 127

8.5.3 扭转试验 128

8.6 试验过程中的难点 129

8.6.1 摩擦控制 129

8.6.2 温度控制 130

8.7 应力－应变曲线的形状 132

8.7.1 低温条件 132

8.7.2 高温条件 132

8.8 应力－应变数据的数学表述 134

8.8.1 数学模型：应力－应变关系 135

8.9 热轧建模时应力－应变方程的选择 139

8.10 小结 139

第9章 摩擦学 140

9.1 摩擦学——总的讨论 140

9.2 摩擦 142

9.2.1 真实的表面 142

9.2.2 接触面积 142

9.2.3 摩擦阻力的定义 146

9.2.4 摩擦机制 147

9.3 摩擦系数和摩擦因子的确定 148

9.3.1 实验方法 148

9.3.2 半分析法 150

9.4 润滑 160

9.4.1 润滑剂 160

9.4.2 润滑机制 163

9.4.3 板带轧制时良好润滑条件下的接触 164

9.4.4 纯净油还是乳化剂 165

9.4.5 油水乳化液 168

9.4.6 轧辊与带钢接触的物理模型 170

9.4.7 油膜厚度 170

9.5 摩擦系数或轧制力的影响因素 173

9.5.1 压下率对摩擦系数的影响 173

9.5.2 轧制速度对摩擦系数的影响 174

9.5.3 轧辊表面粗糙度对摩擦系数的影响 176

9.5.4 润滑剂黏度对轧制力的影响 177

9.5.5 温度对摩擦系数的影响 178

9.6 热传递 181

9.6.1 实验轧机上换热系数的估算 182

9.6.2 轧辊表面温度的测量 183

9.6.3 工业上的热轧——现场轧机的换热系数 184

9.7 轧辊磨损 184

9.8 纳米摩擦 186

9.9 小结 187

9.9.1 换热系数 189

9.9.2 摩擦系数 189

9.9.3 轧辊磨损 190

9.9.4 研究方向 190

第10章 应用及敏感性研究 191

10.1 板带轧制模型预报的敏感性 191

10.1.1 轧制力和轧制力矩对摩擦系数和压下率的敏感性 191

10.1.2 轧制力和轧制力矩对应变硬化系数的敏感性 192

10.1.3 轧制力和轧制力矩与入口厚度的关系 193

10.2 功率预测的比较及带钢发生塑性变形的必要条件 193

10.3 轧制压力的分布 195

10.4 静态再结晶晶粒尺寸 195

10.5 临界应变 197

10.6 钢的热强度——志田茂模型 198

第11章 热轧铝板带 201

11.1 简介 201

11.2 热轧工艺 202

11.3 热传递 204

11.4 变形 205

11.5 热轧过程中的组织演变 207

11.6 小结 208

第12章 平整轧制 210

12.1 平整轧制过程 210

12.2 塑性屈服机制 211

12.3 平整轧制的效果 211

12.4 平整过程的数学模型 212

12.4.1 Fleck和Johnson模型 212

12.4.2 Roberts模型 213

12.4.3 Fuchshumer和Schlacher（2000）模型 213

12.4.4 Gratacos和Onno模型（1994） 214

12.4.5 Domanti等的模型（1994） 215

12.4.6 Chandra和Dixit模型（2004） 215

12.4.7 Wiklund模型（1996a,1996b,1999,2002） 215

12.4.8 Liu和Lee模型（2001） 216

12.4.9 Sutcliffe和Rayner的工作（1998） 217

12.4.10 Pawelski（2000）的模型 217

12.5 工业评价 218

12.6 结论 218

第13章 剧烈塑性变形——叠层轧合技术 219

13.1 简介 219

13.2 剧烈塑性变形加工方法（SPD） 219

13.2.1 高压扭转法 219

13.2.2 等径角挤压变形法（ECAP） 220

13.2.3 往复挤压 220

13.2.4 多向锻造 220

13.2.5 板材连续剪切变形 220

13.2.6 反复折皱－压直技术（RCS） 221

13.2.7 叠层轧合技术（ARB） 221

13.3 实验 222

13.3.1 材料 222

13.3.2 实验准备和实验步骤 223

13.3.3 实验设备 223

13.4 实验结果和讨论 223

13.4.1 工艺参数 223

13.4.2 室温力学性能 224

13.5 影响接合的因素 227

13.6 潜在的工业应用：拼焊 228

13.7 ECAP和ARB组合 229

13.7.1 ECAP工艺 229

13.7.2 轧制工艺 230

13.7.3 ECAP和轧制道次后的显微组织 231

13.8 小结 232

第14章 复合轧制 234

14.1 简介 234

14.2 材料、设备、试样准备和参数 235

14.2.1 材料 235

14.2.2 设备 235

14.2.3 试样准备 236

14.2.4 实验参数 236

14.2.5 复合材料剪切强度的测试 236

14.3 结果和讨论 236

14.3.1 轧制力和轧制力矩 236

14.3.2 复合材料的剪切强度 237

14.4 接触面的检验 239

14.4.1 温轧 240

14.4.2 冷轧 241

14.4.3 复合材料的侧视 241

14.5 黏结现象 242

14.6 小结 244

第15章 柔性轧制 245

15.1 简介 245

15.2 材料、设备、实验过程和试样准备 247

15.2.1 材料 247

15.2.2 设备 247

15.2.3 实验过程 247

15.2.4 试样准备 248

15.3 实验结果和讨论 248

15.3.1 轧制力和辊缝 248

15.4 一种简便模型的预测 251

15.5 断裂应变 252

15.6 小结 254

第16章 习题和答案 255

附录 278

参考文献 287