第一金属的塑性变形.ppt

第二节 锻压加工 压力加工---- 第一 金属的塑性变形 §1 金属塑性变形的实质 近代物理的金属滑移与位错理论表明：金属的塑性变形是由于金属在外力作用下，晶粒之间产生相对移动的结果。 §2 塑性变形后金属的组织和性能 如图 所示： 金属变形发生 塑性变形后， 极限强度、硬度、 塑性的变化趋势。 结论： 这一特性在生产中得到广泛应用： ----如冷轧带钢通过退火使金属再结晶，从而提高材料的综合性能，尤其是塑性。如用冷轧带钢来加工钢窗型材、轻钢龙骨等。 ----如在板料拉深工艺中，通过退火提高塑性可 增加变形程度。如日用品中的脸盆等。 3. 锻造比 金属的变形程度通常用锻造比来表示。即： §3 金属的可锻性 可锻性----是综合衡量材料在压力加工时获得优质零件工艺性能的一项指标。 二 . 加工条件的影响 1. 变形温度的影响 如图 2 . 变形速度的影响 * * 利用金属在外力下所产生的塑性变形，来获得 具有一定形状、尺寸和机械性能的原材料、毛坯 或零件的生产方法。 轧制 轧制产品截面形状 挤压 凸模 坯料 凸模 坯料 挤压产品图 拉拔产品 自由锻 模锻示意图 板料冲压示意图 滑移面 整体刚性 滑移 τ τ τ τ 线缺陷 多晶体的塑性变形可以看作是： 单个晶粒的位错及晶粒之间的滑动和转动的综合结果。 P 从以上的分析可知： 金属在发生塑性变形时，是从弹性 塑性的过程，其中一定存在“残余”的弹 性变形，当外力去除后，弹性变形将恢复， 既“弹复”现象。 弹复现象的存在，对金属的压力加工精度 产生很大的影响。如：产生尺寸误差。 σB HB δ ψ 注：图示曲线是金属在常温下的性能变化。 1 . 加工硬化 随着金属塑性变形的增加，强度和硬度增高， 而塑性、韧性下降的现象。-----这一性质是：可通 过冷轧、喷丸等方法对金属进行强化的理论根据。 2 . 回复与再结晶 加工硬化的金属，会随着温度的生高而消除 部分硬化组织的现象称为“回复”。 当温度生高到某一临界温度时，硬化组织 会全部消失，这一现象称为“再结晶”。 T回 =（0.25---0.3）T熔 T再 =0.4T熔 发生回复与再结晶的温度为： F FO Y拔 = FO /F Y镦 = HO / H 4. 纤维组织 金属在变形过程中，晶粒沿变形方向被拉长 后所呈现的纤维状组织。其性能具有方向性。 一 . 影响金属可锻性的因素 1. 化学成分的影响 尤其是合金含有易于同碳形成化合物元素时，其可锻性变差。 如铬、钼、钒、钨等合金钢 都不易锻造。 可锻性 合金成分% 固溶体↑→Y↑； 碳化物↑、渗碳体↑→Y↓； 晶粒细化↓→ Y↓； 晶粒粗大↑、铸态→Y↓。 2.金属组织的影响 T℃ σ δ 300 S A3 固相线 奥氏体区 碳钢的锻造温度范围 δ 变形抗力 变形速度 F、δ 结论： 压应力数目越多，金属塑性越好。 同号应力的变形抗力大于异号应力的变形抗力。 δ（ 三向压应力）↑↑↑ δ（ 2向压应力）↑↑ δ（1向压应力）↑ 3 . 应力状态的影响