第1章 金属轧制基本原理
金属轧件通过相向转动的金属圆柱体（轧辊）之间在压力作用下变薄、 变宽和变长的压力加工过程称为轧制。它是金属板、 带、箔材生产的主要方法。和锻压、 挤压、 拉伸等压力加工一样， 轧制也是一个变形过程， 遵循金属塑性变形的基本原理。
1.1 应力和应力状态
1.1.1 金属轧制的外力
在？力加工过程中， 作用在金属表面上的力， 叫做外力。
金属在压力加工时的外力有：
（1）作用力或称主动力。它是使金属产生塑性变形的主动力。一般情况下， 作用力是由机械作用产生的。如在锻造时， 锤头下落打在金属试件上的力； 轧制时， 旋转的轧辊作用在金属工件上的力（图1-1中P是轧辊施加给轧件的压力）； 挤压轴施加给金属工件的压力； 拉伸时， 钳口给金属工件的拉力等。
（2）反作用力。它是工具阻碍变形金属在某个方向上运动而产生的力。反作用力方向总是垂直于工具的工作表面， 作用在金属工件上。
（3）摩擦力。在压力加工过？中， 变形金属与工具接触的表面之间阻碍变形金属质点流动的力称摩擦力。摩擦力总是阻碍金属与工具的相对运动， 方向沿工具与金属接触表面的切线方向， 而与金属流动的方向相反。摩擦力一方面有着增加变形能耗及工具磨损的作用， 并使金属变形不均匀； 另一方面也有促使变形过程建立并使之稳定的作用。例如在轧制时， 必须依靠轧辊与轧件相互接触表面之间的摩擦力使轧件顺利地咬入， 从而建立起稳定的轧制过程。图1-1T是轧辊对轧件的摩擦力。
1.1.2 金属轧制的内力
在外力的作用下， 在变形体内原子原有的平衡关系发生破坏产生内力。在内？出现的同时， 原子间距发生了改变， 而产生变形。为了平衡外力的作用， 在变形金属的内部产生的与外力相平衡的力， 叫做内力。内力的产生可由下面两个方面引起：
一是为平衡外力的机械作用将产生内力， 这是第一种内力。金属试件在没有受到外力作用时， 其原子间距为平衡间距r0， 原子处于能量最低的稳定平衡位置， 其内力为零。当所加之外力使原子间距偏离平衡位置， 小于或大于r0时， 原子间就产生排斥的内力或吸引的内力与外力平衡。在哪个方向有外力存在， 在哪个方向就有与其相平衡的内力产生。
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