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第一篇 总论9

1 轧钢技术的历史辩证发展9

1.1 轧钢技术的早期历史9

1.2 轧钢技术的中、近期发展13

1.3 中国轧钢生产技术的历史发展19

1.4 精确成型轧制技术的辩证发展23

1.5 现代先进轧钢生产工艺技术的可持续发展28

1.5.1 连铸技术29

1.5.2 连铸-连轧技术31

1.5.3 轧钢生产中TMCP及在线热处理技术31

1.5.4 无头轧制工艺32

1.5.5 薄板坯高速无头连铸连轧（ESP）技术32

1.5.6 薄带连续铸轧技术33

2 轧制过程及其实现的条件36

2.1 轧制过程的基本概念36

2.1.1 变形区主要参数36

2.1.2 金属在变形区内的流动规律39

2.2 实现轧制过程的条件42

2.2.1 咬入条件42

2.2.2 稳定轧制条件44

2.2.3 咬入阶段与稳定轧制阶段咬入条件的比较45

2.2.4 改善咬入条件的途径46

3 轧制过程中钢的变形及相关数学模型48

3.1 钢在轧制过程中的横变形（宽展）48

3.1.1 宽展及其分类48

3.1.2 影响宽展的因素51

3.1.3 宽展计算公式59

3.1.4 在孔型中轧制时宽展特点及其简化计算方法61

3.2 钢在轧制过程中的纵变形（前滑和后滑）63

3.2.1 轧制过程中的前滑和后滑现象63

3.2.2 轧件在变形区内各不同断面上的运动速度65

3.2.3 中性角γ的确定67

3.2.4 前滑的计算公式68

3.2.5 影响前滑的因素69

3.2.6 连续轧制中的前滑及有关工艺参数的确定72

4 轧制力与力矩计算及常用数学模型76

4.1 计算轧制力的微分方程76

4.1.1 轧制力的概念76

4.1.2 轧制力计算微分方程76

4.2 轧制力的工程计算78

4.2.1 总轧制力计算公式的一般表达式78

4.2.2 平均单位压力计算公式简介78

4.2.3 常用计算机控制数学模型83

4.3 传动轧辊所需力矩及功率85

4.3.1 传动力矩的组成85

4.3.2 轧制力矩的确定86

4.3.3 附加摩擦力矩的确定88

4.3.4 空转力矩的确定89

4.3.5 静负荷图90

4.3.6 可逆式轧机的负荷图90

4.3.7 主电动机的功率计算92

5 连轧理论94

5.1 连轧的特殊规律94

5.2 连轧张力94

5.2.1 连轧张力公式94

5.2.2 连轧张力分析96

5.3 连轧综合特性分析98

5.3.1 概述98

5.3.2 增量厚度方程99

5.3.3 增量轧制力方程100

5.3.4 增量凸度方程100

5.3.5 静态综合分析——影响系数法101

6 不对称轧制理论103

6.1 异步轧制理论103

6.1.1 异步轧制基本概念及变形区特征103

6.1.2 异步轧制压力104

6.1.3 异步轧制的变形量及轧薄能力105

6.1.4 异步轧制的轧制精度106

6.1.5 异步轧制的振动问题108

6.1.6 异步轧制有关参数的选择108

6.2 轧辊直径不对称（异径）轧制理论108

6.2.1 概述108

6.2.2 异径轧制原理与工艺特点109

6.2.3 异径轧制极限压下量及轧制力计算111

6.3 轧制材料不对称（复合）轧制理论113

6.3.1 双金属复合轧制特征113

6.3.2 复合板轧制力模型114

7 轧制时钢的组织性能控制（物理冶金学）原理120

7.1 钢材的强化机制120

7.1.1 细晶强化120

7.1.2 固溶强化121

7.1.3 析出强化121

7.1.4 相变强化122

7.1.5 位错强化122

7.1.6 亚晶强化122

7.2 钢的再结晶与相变123

7.2.1 钢材热轧过程中的动态再结晶行为123

7.2.2 钢材热轧后的静态再结晶行为123

7.2.3 钢材热轧后的相变行为125

7.3 控制轧制工艺基础126

7.3.1 控制轧制的基本类型126

7.3.2 控制轧制工艺参数的选择126

7.4 控制冷却工艺基础128

7.5 新一代TMCP工艺技术原理和强韧化机制128

8 轧钢生产工艺综论132

8.1 钢材的种类及生产工艺流程132

8.1.1 钢材的钢种与品种132

8.1.2 钢材一般生产工艺流程135

8.2 轧钢生产工艺过程各主要工序及其工艺制度的制定138

8.2.1 钢材产品标准和技术要求（条件）138

8.2.2 钢种的加工特性140

8.2.3 钢材生产过程各基本工序及其一般工艺制度143

8.2.4 拟订轧钢生产工艺过程举例153

8.3 连续铸钢-轧钢原料生产技术157

8.3.1 对炼钢与钢质的要求158

8.3.2 连铸机类型及连铸机组成159

8.3.3 连铸生产工艺161

8.3.4 连铸坯的质量控制162

8.4 连铸与轧钢的衔接工艺技术169

8.4.1 铸坯与轧材断面规格及产量的匹配衔接169

8.4.2 连铸与轧钢的衔接模式及连铸-连轧工艺的特点171

8.4.3 连铸坯热装及连铸-连轧工艺技术发展历程与展望172

8.4.4 连铸-连轧工艺的主要关键技术175

第二篇 板带钢生产181

9 中厚钢板生产181

9.1 轧机型式及其布置181

9.1.1 中厚板轧机181

9.1.2 中厚板轧机的布置及中厚板车间185

9.2 中厚钢板生产工艺187

9.2.1 原料选择187

9.2.2 加热188

9.2.3 轧制189

9.2.4 轧后控制冷却与精整193

9.3 中厚板组织性能控制——新一代TMCP技术200

9.3.1 概述200

9.3.2 管线钢的控轧、控冷新技术201

9.3.3 桥梁钢的TMCP新工艺技术204

9.4 中厚板轧制规程（制度）设定207

9.4.1 制定轧制制度的原则和要求208

9.4.2 轧制压下规程设定的方法和步骤212

9.4.3 轧制规程设定计算216

10 传统热连轧薄板带钢生产224

10.1 传统热连轧带钢生产概述224

10.2 轧机型式及其布置225

10.2.1 粗轧机组225

10.2.2 精轧机组232

10.2.3 传统热带连轧机生产线设备布置图举例232

10.3 传统热连轧带钢生产工艺技术234

10.3.1 热连轧带钢生产工艺综述234

10.3.2 热轧带钢温度及组织性能控制239

10.3.3 自由程序轧制（SFR-Schedule Free Rolling）技术247

10.3.4 无头轧制技术250

10.3.5 连铸厚板坯连铸连轧（DHCR+DR）工艺流程与车间布置253

10.4 传统小型企业（mini-mill）热轧薄板带钢生产255

10.4.1 叠轧薄板生产255

10.4.2 炉卷轧机热轧带钢生产256

10.4.3 行星轧机热轧带钢生产258

10.5 热连轧板、带钢轧制规程设定261

10.5.1 确定连轧机压下规程的一般方法261

10.5.2 热连轧机组轧制规程设定计算的一般过程和步骤（以7架连轧机为例）265

11 薄（中）板坯连铸连轧及薄带铸轧技术272

11.1 薄（中）板坯连铸连轧概述272

11.2 几种薄（中）板坯连铸连轧工艺技术及其比较273

11.3 轧材的组织性能特点及产品品种开发277

11.3.1 按照曼内斯曼钢管公司采用的轧制工艺277

11.3.2 微合金化技术是提高钢材综合性能的有效技术措施278

11.3.3 TSCR工艺生产的产品特性及品种开发279

11.4 薄板坯连铸连轧技术的新发展280

11.4.1 半无头连铸连轧超薄带钢技术280

11.4.2 无头薄带连铸连轧（ESP）技术282

11.4.3 超薄规格轧制与铁素体轧制284

11.4.4 薄（中）板坯连铸连轧（TSCR）技术的发展趋势286

11.5 薄带连续铸轧技术287

11.5.1 概述287

11.5.2 Castrip工艺的最新成就与发展290

12 冷轧板带钢生产295

12.1 概述295

12.1.1 冷轧板带钢生产的发展概况295

12.1.2 冷轧板带钢产品种类与用途296

12.2 冷轧机类型及特点297

12.2.1 可逆式轧机298

12.2.2 连续式轧机298

12.3 冷轧板带钢生产工艺特点301

12.3.1 加工温度低，在轧制中将产生不同程度的加工硬化301

12.3.2 冷轧中要采用工艺冷却和润滑301

12.3.3 冷轧中要采用张力轧制304

12.4 冷轧板、带材生产工艺过程306

12.4.1 冷轧板、带钢的主要品种、工艺流程与车间布置306

12.4.2 普通冷轧板带钢（含深冲钢板）生产工艺306

12.4.3 汽车钢板（IF钢）的生产313

12.4.4 镀层板带钢生产315

12.4.5 不锈钢板生产318

12.4.6 电工硅钢板生产工艺319

12.5 极薄带钢生产319

12.5.1 关于轧机最小可轧厚度问题319

12.5.2 极薄带材轧制的特点320

12.5.3 极薄带轧机的类型与特点321

12.5.4 极薄带材轧制生产工艺323

12.6 冷轧板带钢轧制规程制定324

12.6.1 冷轧压下规程制定324

12.6.2 张力制度制定327

13 板带钢高精度轧制及板形控制329

13.1 板带轧制中的厚度控制329

13.1.1 厚度变化的原因与特点329

13.1.2 P-h图的应用及板带厚度控制方法331

13.1.3 热轧板带厚度控制333

13.1.4 冷轧板带厚度控制340

13.2 横向厚差与板形控制技术345

13.2.1 板形与横向厚差的关系345

13.2.2 影响辊缝形状的因素349

13.2.3 轧辊辊型设计350

13.2.4 辊型及板形控制技术359

13.2.5 板带热轧板形计算机控制系统363

13.2.6 冷轧板形控制367

第三篇 型钢生产与孔型设计377

14 型钢轧制工艺技术基础377

14.1 轧制特征和轧制方法378

14.2 型钢轧制的咬入条件380

14.3 轧制过程变形参数380

14.4 孔型轧制时的延伸和宽展381

14.5 孔型轧制时的前滑和后滑383

14.6 在轧槽内轧件的变形383

14.7 型材轧制的孔型系统举例384

15 大、中型及复杂断面型材生产388

15.1 生产特点、需求及典型产品388

15.1.1 型钢的生产特点388

15.1.2 型材的分类、用途及市场对型材的需求388

15.1.3 典型产品390

15.2 轧机规格、轧制工艺及轧机布置397

15.2.1 命名原则、轧机尺寸和轧机形式397

15.2.2 型钢轧制工艺398

15.2.3 大型型材轧机的典型布置形式400

15.3 二辊孔型与四辊万能孔型轧制异形型钢的区别401

15.3.1 异形型钢的轧制特点及使用万能孔型轧制的优点401

15.3.2 在万能孔型和轧边端孔型中轧件的变形特点402

15.3.3 横列式两辊轧机与两辊开坯机接万能轧机轧制异形型钢的区别403

15.3.4 轧制重轨时万能孔型的作用404

15.4 大、中型型钢生产新技术406

15.4.1 连铸异形坯及连铸坯直接热装轧制（CC-DHCR）技术406

15.4.2 在线控轧控冷和余热淬火技术406

15.4.3 长尺冷却和长尺矫直技术406

15.4.4 机械工程用钢生产技术407

15.4.5 热弯型钢生产技术407

15.4.6 H型钢生产新技术407

15.5 大、中型钢控制冷却技术408

15.5.1 H型钢的轧后控制冷却408

15.5.2 重轨控制冷却技术415

16 棒、线材轧制生产424

16.1 棒、线材的种类、用途424

16.1.1 棒、线材的种类和用途424

16.1.2 市场对棒、线材的质量要求425

16.2 棒、线材的生产特点和生产工艺426

16.2.1 棒、线材的生产特点426

16.2.2 棒、线材的生产工艺426

16.3 棒、线材轧制的发展方向428

16.3.1 连铸坯热装热送或连铸直接轧制428

16.3.2 柔性轧制技术429

16.3.3 高精度轧制429

16.3.4 轧制速度的提高429

16.3.5 低温轧制430

16.3.6 无头轧制430

16.3.7 切分轧制431

16.4 棒、线材轧机的布置形式432

16.4.1 棒、线材轧机的发展过程432

16.4.2 现代化型棒、线材轧机435

16.5 棒材的控制冷却、余热淬火和线材的控制冷却440

16.5.1 概述440

16.5.2 螺纹钢筋轧后余热淬火处理工艺的特点及基本原理440

16.5.3 线材控制冷却的基本原理441

16.5.4 线材控制冷却方法442

17 型材轧制过程的自动化控制444

17.1 连轧的张力特性及张力控制444

17.1.1 棒、线材连轧机架间的张力特性444

17.1.2 棒、线材连轧的张力控制444

17.1.3 型材轧制的张力特性及张力控制446

17.2 型材和棒、线材轧制的自动控制447

17.2.1 型材和棒、线材的尺寸自动测量447

17.2.2 轧件尺寸自动化控制448

17.2.3 型材和棒、线材轧制的计算机控制449

18 型钢孔型设计451

18.1 孔型设计基本知识451

18.1.1 孔型设计的概念和要求451

18.1.2 孔型设计的原则和步骤452

18.1.3 孔型的分类455

18.1.4 孔型的组成和各部分的作用456

18.1.5 孔型在轧辊上的配置459

18.2 延伸孔型设计465

18.2.1 延伸孔型系统及设计方法465

18.2.2 箱型孔型系统466

18.2.3 菱-方孔型系统470

18.2.4 椭圆-方孔型系统475

18.2.5 六角-方孔型系统478

18.2.6 椭圆-圆孔型系统480

18.2.7 无孔型轧制481

18.3 简单断面型钢孔型设计489

18.3.1 圆钢孔型设计489

18.3.2 角钢孔型设计496

18.3.3 H型钢孔型设计507

18.3.4 钢轨孔型设计514

18.4 连轧机孔型设计519

18.4.1 连轧机孔型设计原则519

18.4.2 连轧机孔型设计的方法521

18.4.3 堆拉钢系数523

18.5 导卫设计526

18.5.1 导卫装置的作用526

18.5.2 横梁527

18.5.3 卫板527

18.5.4 导板529

18.5.5 夹板529

18.5.6 导板盒530

18.5.7 滚动导卫装置531

18.6 计算机辅助孔型设计532

18.6.1 计算机辅助孔型设计的图形技术533

18.6.2 简单断面型钢的辅助孔型设计535

18.6.3 复杂断面型钢的辅助孔型设计538

18.6.4 孔型设计的优化技术542

第四篇 钢管生产547

19 钢管生产概述547

19.1 钢管的特性及分类547

19.1.1 钢管的特征547

19.1.2 钢管的分类547

19.2 钢管的生产方法548

19.2.1 热轧无缝钢管548

19.2.2 焊管549

19.2.3 冷加工钢管549

19.2.4 用户对钢管的技术要求550

20 热轧无缝钢管的生产工艺过程551

20.1 热轧无缝钢管的一般工艺过程551

20.2 管坯553

20.3 管坯加热555

20.4 热轧无缝管的穿孔方法556

20.4.1 斜轧穿孔556

20.4.2 压力挤孔558

20.5 轧管方法559

20.5.1 连续轧管机559

20.5.2 三辊斜轧轧管机565

20.5.3 二辊斜轧轧管机567

20.5.4 顶管机568

20.5.5 周期轧管机569

20.5.6 自动轧管机569

20.5.7 挤压机570

20.6 定径、减径方法571

20.6.1 定径机571

20.6.2 减径机571

20.6.3 张力减径机572

20.7 钢管的精整574

20.7.1 钢管冷却575

20.7.2 钢管的矫直575

20.7.3 钢管切断576

20.7.4 钢管尺寸和质量检查576

20.7.5 液压试验576

20.7.6 涂油、打印、包装576

20.8 钢管的在线常化576

21 斜轧原理与工具设计578

21.1 斜轧过程的运动学578

21.2 斜轧过程轧件的变形581

21.2.1 斜轧穿孔变形区581

21.2.2 斜轧穿孔变形特点582

21.2.3 附加变形583

21.2.4 变形计算584

21.2.5 斜轧穿孔时孔腔的形成585

21.3 斜轧的咬入条件587

21.3.1 第一次咬入条件587

21.3.2 第二次咬入条件588

21.4 斜轧穿孔压力和力矩的计算589

21.4.1 斜轧穿孔压力的计算589

21.4.2 斜轧穿孔力矩的计算590

21.5 斜轧工具设计591

21.5.1 工具设计的要求和内容591

21.5.2 斜轧穿孔机轧辊设计591

21.5.3 斜轧穿孔的顶头设计593

21.5.4 斜轧穿孔的导向装置设计594

22 管材纵轧原理与工具设计597

22.1 管材纵轧变形区的特点597

22.1.1 管材纵轧变形过程597

22.1.2 管材纵轧孔型598

22.1.3 管材纵轧变形区参数599

22.2 管材纵轧运动学600

22.2.1 速度分析600

22.2.2 滑移现象601

22.2.3 动态张力系数602

22.3 管材纵轧的咬入条件602

22.4 管材纵轧的轧制力和轧制力矩603

22.4.1 接触表面水平投影面积计算603

22.4.2 平均单位压力、芯棒轴向力计算605

22.4.3 管材纵轧的力矩计算607

22.5 钢管纵轧工具设计608

22.5.1 连续轧管机的工具设计608

22.5.2 连续轧管机的竹节现象613

22.5.3 限动芯棒连续轧管机的孔型设计615

22.5.4 减径机616

22.6 轧制表计算621

22.6.1 轧制表编制原则621

22.6.2 轧制表计算622

23 钢管冷加工625

23.1 钢管冷加工概述625

23.1.1 钢管的冷拔生产625

23.1.2 钢管的冷轧生产627

23.2 冷轧管机的工作原理630

23.2.1 周期式冷轧管机结构特点630

23.2.2 周期式冷轧管机构原理630

23.2.3 周期式冷轧管机的轧制过程630

24 焊管生产工艺633

24.1 电焊管生产方法概述633

24.1.1 辊式连续成型机生产电焊管633

24.1.2 履带式成型机生产电焊管634

24.1.3 几种大口径钢管的生产方法635

24.2 焊管成型的基本问题637

24.2.1 机架的排列与布置637

24.2.2 管坯成型的变形过程638

24.2.3 成型底线639

24.3 辊式连续成型机的轧辊孔型设计640

24.3.1 带钢边缘弯曲法640

24.3.2 带钢圆周弯曲法641

24.3.3 带钢综合弯曲法642

24.3.4 双面弯曲侧弯成型法642

24.4 焊管的焊接方法643

24.4.1 感应焊与电阻焊643

24.4.2 电阻焊和感应焊的特点644

24.4.3 其他焊接方法644

参考文献647

中文索引651

后记664