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2010安徽工业大学 金属塑性成型理论 考研真题

2010安徽工业大学 金属塑性成型理论 考研真题
2010安徽工业大学 金属塑性成型理论 考研真题

安徽工业大学

2010年招收攻读硕士学位研究生专业基础课试卷 (A 卷)

科目名称: 金属塑性成型理论 科目代码:816

(10分) 1、试分析平锤头锻压方坯时,产生十字形内裂的原因及防止措施。 (10分) 2、用凹形轧辊轧制矩形坯时,轧件的边部、中部及端部可能会出现什

么现象?分析原因。

(10分) 3、试述热加工变形的特点。

(10分) 4、以碳钢为例讨论变形温度对塑性的影响规律。

(10分) 5、挤压和拉拔两种变形方式,哪种变形对塑性发挥有利?为什么? (10分) 6、在粗糙的平砧上镦粗φ80×120mm 的圆柱体,当变形程度较大时,

可观察到哪些主要现象?说明理由。

(10分) 7、为什么退火低碳钢在拉伸过程中会出现屈服平台现象,具有这种现

象的材料在生产中(如深冲)会带来什么不良后果?如何避免?

(10分) 8、应力张量ij σ和应变张量ij ε可以分别分解为球张量和偏张量,怎样分

解,试解释这种分解有何物理意义。

(10分) 9、写出Tresca 屈服准则和Mises 准则的表达式,描述它们各自的几何

意义及物理意义。

(10分) 10、对于直角坐标系 Oxyz 内,已知受力物体内一点的应力张量为

,(1) 画出该点的单元体受力情况; (2) 求出该点的主应力及最大切应力。

(10分) 11、已知等效应变增量表达式:

505050 (Mpa)505ij σ-????=-????-??

()()()[]21323222192εεεεεεεd d d d d d d e -+-+-=,证明 e e d d σελ23=。(式中:λd —Levy-Mises 流动法则中的比例系数;e σ—等效应力)

(10分) 12、已知一点的应力状态为????

? ??----=110308030030803050ij σ,求过该点且同三个坐标轴成等倾角的截面上的正应力n σ和剪应力n τ。

(15分) 13、在边长为a 的立方单元体的一个平面上作用压缩载荷s P 时,单元体

正好屈服。现将单元体放入一刚性槽内压缩,如图1所示。所有摩擦都不计,试用Mises 屈服准则求出此时单元体屈服时所需加的外力P 和侧壁压力N 。

(15分) 14、如图2所示,已知1)侧向均布载荷s q σ3

1=;2)接触面上的摩擦切应力s f

στ2

1=。试求圆柱体压缩时的单位压力p

(图1 13题图) (图2 14题图)

(完整版)金属塑性成形原理习题及答案解析

《金属塑性成形原理》习题(2)答案 一、填空题 1. 设平面三角形单元内部任意点的位移采用如下的线性多项式来表示: ,则单元内任一点外的应变可表示为=。 2. 塑性是指:在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力。 3. 金属单晶体变形的两种主要方式有:滑移和孪生。 4. 等效应力表达式:。 5.一点的代数值最大的 __ 主应力 __ 的指向称为第一主方向,由第一主方向顺时针转所得滑移线即为线。 6. 平面变形问题中与变形平面垂直方向的应力σ z = 。 7.塑性成形中的三种摩擦状态分别是:干摩擦、边界摩擦、流体摩擦。8.对数应变的特点是具有真实性、可靠性和可加性。 9.就大多数金属而言,其总的趋势是,随着温度的升高,塑性提高。 10.钢冷挤压前,需要对坯料表面进行磷化皂化润滑处理。 11.为了提高润滑剂的润滑、耐磨、防腐等性能常在润滑油中加入的少量活性物质的总称叫添加剂。 12.材料在一定的条件下,其拉伸变形的延伸率超过100%的现象叫超塑性。 13.韧性金属材料屈服时,密席斯(Mises)准则较符合实际的。 14.硫元素的存在使得碳钢易于产生热脆。 15.塑性变形时不产生硬化的材料叫做理想塑性材料。 16.应力状态中的压应力,能充分发挥材料的塑性。 17.平面应变时,其平均正应力 m 等于中间主应力 2。 18.钢材中磷使钢的强度、硬度提高,塑性、韧性降低。

19.材料经过连续两次拉伸变形,第一次的真实应变为 1=0.1,第二次的真实应变为 2=0.25,则总的真实应变 =0.35 。 20.塑性指标的常用测量方法拉伸试验法与压缩试验法。 21.弹性变形机理原子间距的变化;塑性变形机理位错运动为主。 二、下列各小题均有多个答案,选择最适合的一个填于横线上 1.塑性变形时,工具表面的粗糙度对摩擦系数的影响 A 工件表面的粗糙度对摩擦系数的影响。 A、大于;B、等于;C、小于; 2.塑性变形时不产生硬化的材料叫做 A 。 A、理想塑性材料;B、理想弹性材料;C、硬化材料; 3.用近似平衡微分方程和近似塑性条件求解塑性成形问题的方法称为 B 。 A、解析法;B、主应力法;C、滑移线法; 4.韧性金属材料屈服时, A 准则较符合实际的。 A、密席斯;B、屈雷斯加;C密席斯与屈雷斯加; 5.由于屈服原则的限制,物体在塑性变形时,总是要导致最大的 A 散逸,这叫最大散逸功原理。 A、能量;B、力;C、应变; 6.硫元素的存在使得碳钢易于产生 A 。 A、热脆性;B、冷脆性;C、兰脆性; 7.应力状态中的 B 应力,能充分发挥材料的塑性。 A、拉应力;B、压应力;C、拉应力与压应力; 8.平面应变时,其平均正应力 m B 中间主应力 2。 A、大于;B、等于;C、小于; 9.钢材中磷使钢的强度、硬度提高,塑性、韧性 B 。 A、提高;B、降低;C、没有变化; 10.多晶体经过塑性变形后各晶粒沿变形方向显著伸长的现象称为 A 。 A、纤维组织;B、变形织构;C、流线; 三、判断题 1.按密席斯屈服准则所得到的最大摩擦系数μ=0.5。(×) 2.塑性变形时,工具表面的粗糙度对摩擦系数的影响小于工件表面的粗糙度对摩擦系数的影响。(×)

金属塑性成形原理复习题

一、名词解释 1. 主应力:只有正应力没有切应力的平面为主平面,其面上的应力为主应力。 2. 主切应力:切应力最大的平面为主切平面,其上的切应力为主主切应力。 3. 对数应变 答:变形后的尺寸与变形前尺寸之比取对数 4. 滑移线 答:最大切应力的方向轨迹。 5. 八面体应力:与主平面成等倾面上的应力 6. 金属的塑性:在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力。 7. 等效应力:又称应力强度,表示一点应力状态中应力偏张量的综合大小。 8. 何谓冷变形、热变形和温变形:答度以下,通常是指室温的变形。热变形:在再结晶温度以上的变形。 温变形,高于室温的变形。 9. 何谓最小阻力定律:答,物体质点将向着阻力最小的方向移动,即做最少的功,走最短的路。 10.金属的再结晶 答:冷变形金属加热到一定的温度后,在原来变形的金属中会重新形成新的无畸变的等轴晶,直至完全取代金属的冷变形组织的过程。 11. π平面 答:是指通过坐标原点并垂于等倾线的平面。 12.塑性失稳 答:在塑性加工中,当材料所受的载荷达到某一临界后,即使载荷下降,塑性变形还会继续,这种想象称为塑性失稳。 13.理想刚塑性材料:在研究塑性变形时,既不考虑弹性变形,又不考虑变形过程中的加工硬化的材料。P139 14.应力偏张量:应力偏张量就是应力张量减去静水压力,即:σij ′ =σ-δij σm 二、填空题 1. 冷塑性变形的主要机理:滑移和孪生 2. 金属塑性变形的特点:不同时性、相互协调性和不均匀性。 3. 由于塑性变形而使晶粒具有择优取向的组织称为:变形织构 。 4. 随着变形程度的增加,金属的强度 硬度增加,而塑性韧性降低,这种现象称为:加工硬化。 5. 超塑性的特点:大延伸率、低流动应力、无缩颈、易成形、无加工硬化 。 6. 细晶超塑性变形力学特征方程式中的m 为:应变速率敏感性指数。 7. 塑性是指金属在外力作用下,能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力 。 8. 塑性指标是常用的两个塑性指标是:伸长率和断面收缩率。 9. 影响金属塑性的因素主要有:化学成分、组织状态、变形温度、应变速率、应力状态(变形力学条)。 10. 晶粒度对于塑性的影响为:晶粒越细小,金属的塑性越好。 11. 应力状态对于塑性的影响可描述为:(静水压力越大)主应力状态下压应力个数越多,数值越大时,金属的塑性越好。 12. 通过试验方法绘制的塑性——温度曲线,称为:塑性图 。 13. 用对数应变表示的体积不变条件为: 0x y z εεε++=。 14. 平面变形时,没有变形方向(设为z 向)的正应力为: 21311=()=()=22 z x y m σσσσσσσ=++。 15. 纯切应力状态下,两个主应力数值上相等,符号相反 。

金属材料的塑性成形

第3章金属材料的塑性成形 概述 3.1金属塑性成形基础 3.2 常用的塑性成形方法 3.3 少、无切削的塑性成形方法3.4 常用的塑性成形金属材料

概述 金属塑性成形是利用金属材料所具有的塑性, 在外力作用下通过塑性变形,获得具有一定形状、尺寸和力学性能的零件或毛坯的加工方法。由于外力多数情况下是以压力的形式出现的,因此也称为金属压力加工。 塑性成形的产品主要有原材料、毛坯和零件三大类。 金属塑性成形的基本生产方式有:轧制、拉拔、挤压、自由锻、模锻、板料冲压等。

塑性成形的特点及应用: (1)消除缺陷,改善组织,提高力学性能。 (2)材料的利用率高。 (3)较高的生产率。如利用多工位冷镦工艺加工内角螺钉,比用棒料切削加工工效提高约400倍。 (4)零件精度较高。应用先进的技术和设备,可实现少切削或无切削加工。如精密锻造的伞齿轮可不经切削加工直接使用。 但该方法不能加工脆性材料和形状特别复杂或体积特别大的零件或毛坯。 塑性成形加工在机械制造、军工、航空、轻工、家用电器等行业得到了广泛应用。例如,飞机上的塑性成形零件约占85%;汽车、拖拉机上的锻件占60%~80%。

3.1 金属塑性成形基础 3.1.1 单晶体和多晶体的塑性变形3.1.2 金属的塑性变形 3.1.3 塑性成形金属在加热时组织和 性能的变化 3.1.4 金属的塑性成形工艺基础

3.1.1单晶体和多晶体的塑性变形1.单晶体的塑性 变形 金属塑性变形最常 见的方式是滑移。 滑移是晶体在 切应力的作用下, 一部分沿一定的晶 面(亦称滑移面) 和晶向(也称滑移 方向)相对于另一 部分产生滑动。 晶体滑移变形示意图

金属塑性成型原理-知识点

名师整理精华知识点 名词解释 塑性成型:金属材料在一定的外力作用下,利用其塑性而使其成形并获得一定力学性能的加工方法 加工硬化:略 动态回复:在热塑性变形过程中发生的回复 动态再结晶:在热塑性变形过程中发生的结晶 超塑性变形:一定的化学成分、特定的显微组织及转变能力、特定的变形温度和变形速率等,则金属会表现出异乎寻常的高塑性状态 塑性:金属在外力作用下,能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力。 屈服准则(塑性条件):在一定的变形条件下,只有当各应力分量之间符合一定关系时,指点才开始进入塑性状态,这种关系成为屈服准则。 塑性指标:为衡量金属材料塑性的好坏,需要有一种数量上的指标。 晶粒度:表示金属材料晶粒大小的程度,由单位面积所包含晶粒个数来衡量,或晶粒平均直径大小。填空 1、塑性成形的特点(或大题?) 1组织性能好(成形过程中,内部组织发生显著变化)2材料利用率高(金属成形是靠金属在塑性状态下的体积转移来实现的,不切削,废料少,流线合理)3尺寸精度高(可达到无切削或少切屑的要求)4生产效率高适于大批量生产 失稳——压缩失稳和拉伸失稳 按照成形特点分为1块料成形(一次加工、轧制、挤压、拉拔、二次加工、自由锻、模锻2板料成形多晶体塑性变形——晶内变形(滑移,孪生)和晶界变形 超塑性的种类——细晶超塑性、相变超塑性 冷塑性变形组织变化——1晶粒形状的变化2晶粒内产生亚结构3晶粒位向改变 固溶强化、柯氏气团、吕德斯带(当金属变形量恰好处在屈服延伸范围时,金属表面会出现粗超不平、变形不均匀的痕迹,称为吕德斯带) 金属的化学成分对钢的影响(C略、P冷脆、S热脆、N兰脆、H白点氢脆、O塑性下降热脆);组织的影响——单相比多相塑性好、细晶比粗晶好、铸造组织由于有粗大的柱状晶粒和偏析、夹杂、气泡、疏松等缺陷、塑性降低。 摩擦分类——干摩擦、边界摩擦、流体摩擦 摩擦机理——表面凹凸学说、分子吸附学说、粘着理论 库伦摩擦条件T=up 常摩擦力条件 t=mK 塑性成形润滑——1、特种流体润滑法2、表面磷化-皂化处理3、表面镀软金属 常见缺陷——毛细裂纹、结疤、折叠、非金属夹杂、碳化物偏析、异金属杂物、白点、缩口残余 影响晶粒大小的主要因素——加热温度、变形程度、机械阻碍物 常用润滑剂——液体润滑剂、固体润滑剂(干性固体润滑剂、软化型固体润滑剂) 问答题 1、提高金属塑性的基本途径 1、提高材料成分和组织的均匀性 2、合理选择变形温度和应变速率 3、选择三向压缩性较强的变形方式 4、减小变形的不均匀性 2、塑性成形中的摩擦特点 1、伴随有变形金属的塑性流动 2、接触面上压强高 3、实际接触面积大 4、不断有新的摩擦面产生 5、常在高温下产生摩擦 3、塑性成形中对润滑剂的要求 1、应有良好的耐压性能 2、应有良好的耐热性能 3、应有冷却模具的作用 4、应无腐蚀作用 5、应无毒 6、应使用方便、清理方便 4、防止产生裂纹的原则措施 1、增加静水压力 2、选择和控制适合的变形温度和变形速度 3、采用中间退火,以便消除变形过程中产生的硬化、变形不均匀、残余应力等。 4、提高原材料的质量 5、细化晶粒的主要途径 1、在原材料冶炼时加入一些合金元素及最终采用铝、钛等作为脱氧剂 2、采用适当的变形程度和变形温度 3、采用锻后正火或退火等相变重结晶的方法 6、真实应力-应变的简化形式及其近似数学表达式1、幂指数硬化曲线Y=B?n 2、有初始屈服应力的刚塑性硬化曲线Y=σs+B1?m 3、有初始屈服应力的刚塑性硬化直线Y=σs+B2?4、无加工硬化的水平直线Y=σs 7、为什么晶粒越细小,强度和塑性韧性都增加?晶粒细化时,晶内空位数目与位错数目都减少,位错与空位、位错间的交互作用几率减小,位错易于运动,即塑性好。位错数目少,塞积位错数目少,使应力集中降低。晶粒细化使晶界总面积增加,致使裂纹扩展的阻力增加,推迟了裂纹的萌生,增加了断裂应变。晶粒细小,裂纹穿过晶界进入相邻晶粒并改变方向的频率增加,消耗的能量增加,韧性增加。另外晶界总面积增加可以降低晶界上的杂质浓度,减轻沿晶脆性断裂倾向。 8、变形温度对金属塑性的影响 总趋势:随着温度的升高,塑性增加,但是这种增加并非简单的线性上升;在加热过程的某些温度区间,往往由于相态或晶粒边界状态的变化而出现脆性区,使金属的塑性降低。在一般情况下,温度由绝对零度上升到熔点时,可能出现几个脆性区,包括低温的、中温的、和高温的脆性区。 9、动态回复、为什么说是热塑性变形的主要软化机制? 动态回复是指在热塑性变形过程中发生的回复,2,动态回复,主要是通过位错的攀移,交滑移等,来实现的,对于铝镁合金、铁素体钢等,由于它们层错能高,变形时扩展位错宽度窄,集束容易,位错的攀移和交滑移容易进行,位错容易在滑移面间转动,而使异号位错相互抵消,结果使位错密度下降,畸变能降低,不足以达到动态再结晶所需的能量水平。因此这类金属在热塑性变形过程中,即使变形程度很大,变形温度远高于再结晶温度,也只会发生动态回复,而不发生动态再结晶。 10、什么是动态再结晶,其主要影响因素?(自己总结吧,课本太乱) 动态再结晶:在热塑性变形过程中发生的结晶。与金属的位错能高地有关,与晶界迁移的难易有关 ,金属越纯,发生动态再结晶的能力越强。

《金属塑性成形基础原理》习题集标准答案

《金属塑性成形原理》 习题答案 一、填空题 1. 衡量金属或合金的塑性变形能力的数量指标有伸长率和断面收缩率。 2. 所谓金属的再结晶是指冷变形金属加热到更高的温度后,在原来变形的金属中会重新形成新的无畸变的等轴晶,直至完全取代金属的冷变形组织的过程。 3. 金属热塑性变形机理主要有:晶内滑移、晶内孪生、晶界滑移和扩散蠕变等。 4. 请将以下应力张量分解为应力球张量和应力偏张量 =+ 5. 对应变张量,请写出其八面体线变与八面体切应变 的表达式。 =; =。

6.1864 年法国工程师屈雷斯加(H.Tresca )根据库伦在土力学中研究成果,并从他自已所做的金属挤压试验,提出材料的屈服与最大切应力有关,如果 采用数学的方式,屈雷斯加屈服条件可表述为。 7. 金属塑性成形过程中影响摩擦系数的因素有很多,归结起来主要有金属的种类和化学成分、工具的表面状态、接触面上的单位压力、变形温度、变形速度等几方面的因素。 8. 变形体处于塑性平面应变状态时,在塑性流动平面上滑移线上任一点的切线方向即为该点的最大切应力方向。对于理想刚塑性材料处于平面应变状态下,塑性区内各点的应力状态不同其实质只是平均应力不同,而各点处的最大切应力为材料常数。 9. 在众多的静可容应力场和动可容速度场中,必然有一个应力场和与之对应的速度场,它们满足全部的静可容和动可容条件,此唯一的应力场和速度场,称之为真实应力场和真实速度场,由此导出的载荷,即为真实载荷,它是唯一的。 10. 设平面三角形单元内部任意点的位移采用如下的线性多项式来表示: ,则单元内任一点外的应变可表示为=。 11、金属塑性成形有如下特点:、、、。 12、按照成形的特点,一般将塑性成形分为和两大类,按照成形时工件的温度还可以分为、和三类。

金属的塑性成形

利用外力使金属产生塑性变形,使其改变形状、尺寸和改善性能,获得型材或锻压件。锻压、挤压、轧制、拉拔…… 两个条件:外力、塑性,缺一不可 优点: 金属组织致密、晶粒细小、力学性能提高; 属于少、无切削加工,材料利用率高,生产效率高 应用:型材、板材、线材、 承受较大负荷或复杂载荷的机械零件 缺点:制件形状比铸件简单,生产条件较差 第3章金属的塑性成形 第3章金属的塑性成形 型材 线材 板材 轴 齿轮 其它 各种塑性成形产品 目录【】 第3章金属的塑性成形 3.1 金属塑性成形基础 3.2塑性成形方法3.2.1锻造1.自由锻(P99) 3.3.1 自由锻工艺设计(P122) 3.2.1 锻造2.模锻(P100) 3.3.2 锤模锻工艺设计(P125) 3.2.2 冲压(P106) 3.3.3 冲压工艺设计(P131) 3.1 金属塑性成形基础 3.1.1 金属塑性变形的机理 1.单晶体的塑性变形 滑移:金属原子沿某些特定面移动 (金属原子在外力作用下产生了位移) 理想 单晶体 无缺陷 晶格规则 滑移通过位错(晶体中的线缺陷)移动实现 结论:切应力引起塑性变形,正应力引起弹性变形 金属塑性变形的实质:原子的移动 塑性变形前后晶格类型保持不变 滑移 2.多晶体的塑性变形 多晶体的塑性变形=晶内变形+晶间变形 晶内变形:滑移

晶间变形:晶粒间相对滑动和转动 各晶粒的变形是分批、逐步进行的 (低温时多为晶内变形,变形量较小;高温时多为晶间变形) 多晶体的塑性变形 3.1.2 金属的加工硬化、回复和再结晶 1.金属的加工硬化 组织变化: 晶粒沿变形方向被拉长; 滑移面附近晶格产生畸变; 出现许多微小碎晶 性能变化: 强度和硬度增加; 塑性、韧性下降 优点:强化金属,用于不能热处理强化的合金 缺点:继续塑性成形或切削加工难度加大,增大内应力 3.1.2 金属的加工硬化、回复和再结晶 金属在低于再结晶温度加工时,由于塑性应变而产生的强度和硬度增加的现象。 机设04-1,2,3 第四次课第十二周周二下午5,6节 第十一周周五下午7,8节运动会放假 标记 2.回复和再结晶 (1) 回复:减轻或消除晶格畸变,保 持较高强度、降低脆性,晶粒大小形状不变 回复温度:T回=(0.25~0.30)T熔 冷拔钢丝经冷卷成形后低温退火,可使弹簧定形且保持良好的弹性 (2) 再结晶:塑性变形后金属被拉长了的晶粒重新生 核、结晶,变为等轴晶粒,完全消除加工硬化现象。 T再≥0.4T熔 (再结晶只是原子重新排列的过程) 线材的多次拉拔和板料的多次拉深时,在工序间穿插再结晶退火 原始组织塑性变形回复再结晶 回复和再结晶 3.1.3 金属的冷成形、热成形及温成形 冷成形: 在回复温度以下,加工硬化(冷轧、冷锻、冷冲压、冷拔) 提高强度和表面质量,用于制造半成品或成品。 (变形材料应有较好的塑性且变形量不宜过大) 热成形: 在再结晶温度以上,加工硬化+再结晶 且加工硬化被再结晶完全消除(热轧、热锻、热冲压、热拔) 综合力学性能好,变形力小,变形程度大,用于制造毛坯或半成品 温成形: 高于回复温度、低于再结晶温度, 加工硬化+回复,无再结晶 较冷成形可降低变形力且利于提高金属塑性,

金属塑性成型原理

第一章 1.什么是金属的塑性?什么是塑性成形?塑性成形有何特点? 塑性----在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力; 塑性变形----当作用在物体上的外力取消后,物体的变形不能完全恢复而产生的残余变形;塑性成形----金属材料在一定的外力作用下,利用其塑性而使其成型并获得一定力学性能 的加工方法,也称塑性加工或压力加工; 塑性成形的特点:①组织、性能好②材料利用率高③尺寸精度高④生产效率高 2.试述塑性成形的一般分类。 Ⅰ.按成型特点可分为块料成形(也称体积成形)和板料成型两大类 1)块料成型是在塑性成形过程中靠体积转移和分配来实现的。可分为一次成型和二次加工。一次加工: ①轧制----是将金属坯料通过两个旋转轧辊间的特定空间使其产生塑性变形,以获得一定截面形状材料的塑性成形方法。分纵轧、横轧、斜轧;用于生产型材、板材和管材。 ②挤压----是在大截面坯料的后端施加一定的压力,将金属坯料通过一定形状和尺寸的模孔使其产生塑性变形,以获得符合模孔截面形状的小截面坯料或零件的塑性成形方法。分正挤压、反挤压和复合挤压;适于(低塑性的)型材、管材和零件。 ③拉拔----是在金属坯料的前端施加一定的拉力,将金属坯料通过一定形状、尺寸的模孔使其产生塑性变形,以获得与模孔形状、尺寸相同的小截面坯料的塑性成形方法。生产棒材、管材和线材。 二次加工: ①自由锻----是在锻锤或水压机上,利用简单的工具将金属锭料或坯料锻成所需的形 状和尺寸的加工方法。精度低,生产率不高,用于单件小批量或大锻件。 ②模锻----是将金属坯料放在与成平形状、尺寸相同的模腔中使其产生塑性变形,从 而获得与模腔形状、尺寸相同的坯料或零件的加工方法。分开式模锻和闭式模锻。 2)板料成型一般称为冲压。分为分离工序和成形工序。 分离工序:用于使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离,如冲裁、剪切等工序; 成型工序:用来使坯料在不破坏的条件下发生塑性变形,成为具有要求形状和尺寸的零件,如弯曲、拉深等工序。 Ⅱ.按成型时工件的温度可分为热成形、冷成形和温成形。 第二章 3.试分析多晶体塑性变形的特点。 1)各晶粒变形的不同时性。不同时性是由多晶体的各个晶粒位向不同引起的。 2)各晶粒变形的相互协调性。晶粒之间的连续性决定,还要求每个晶粒进行多系滑移;每个晶粒至少要求有5个独立的滑移系启动才能保证。 3)晶粒与晶粒之间和晶粒部与晶界附近区域之间的变形的不均匀性。 Add: 4)滑移的传递,必须激发相邻晶粒的位错源。 5)多晶体的变形抗力比单晶体大,变形更不均匀。 6)塑性变形时,导致一些物理,化学性能的变化。 7)时间性。hcp系的多晶体金属与单晶体比较,前者具有明显的晶界阻滞效应和极高的加工硬化率,而在立方晶系金属中,多晶和单晶试样的应力—应变曲线就没有那么大的差别。 4.试分析晶粒大小对金属塑性和变形抗力的影响。

金属塑性成型原理

塑性变形:当作用在物体上的外力取消后,物体的变形不能完全恢复而产生的残余变形。 塑性:外力作用下使金属材料发生塑性形变而不破坏其完整性的能力。 塑性成形:金属材料在一定的外力作用下,利用其塑性而使其成形并获得一定力学性能的加工方法。 软取向:μ=0.5或接近0.5 硬取向:μ=0或或接近0 金属塑性成形的特点:1组织性能好,金属材料在塑性成形过程中,其内部发生显著的变化2材料利用率高金属塑性成形主要是靠金属在塑性状态下的体积转移来实现的,不产生切屑,因此只有少量的工艺废料,并且流线分布合理3尺寸精度高不少成型方法已达到少或无切削的要求。4生产效率高,适于大批量生产随着塑性加工工具和设备的改进及机械化,自动化程度的提高,生产率也相应得到提高。 金属塑性成形分为板料成形和块料成形。 块料成形是在塑性成形过程中靠体积转移和分配来实现的。1一次加工:轧制,挤压,拉拔2二次加工:自由锻,模锻。 板料成形一般称为冲压,是对厚度较小的板料,利用专门的模具,使金属板料通过一定模孔而产生塑性变形。这类塑性加工方法可分为分离工序和成形工序两类。 金属塑性成形原理是研究和探讨金属在各种塑性加工过程中可遵循的基础和规律的一门学科。目的在于科学地、系统地阐明这些基础和规律,为学习后续的工艺课程作理论准备,也为合理制订塑性成形工艺规范及选择设备、设计模具奠定理论基础。 金属塑性成形工艺应要求:1使金属具有良好的塑性2使变形抗力小3保证塑性成形件质量4能了解变形力。为达到以上要求需从塑性变形的力学基础、物理基础、塑性成形问题的工程解法、塑性成形件的质量分析等发面进行论述。 晶内变形的主要方式和单晶体一样为滑移和孪生。 滑移是指晶体在力的作用下,晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于晶体的另一部分发生相对移动或切变。 晶体的滑移过程实际上就是位错的移动和增殖过程。加工硬化的原因是位错增殖。 滑移系多的金属要比滑移系少的金属变形协调性好、塑性高,如面心立方金属比密排六方金属的塑性好。 临界切应力的大小取决于金属的类型、纯度、晶体结构的完整性、变形温度、应变速率和预先变形程度等因素。 孪生是晶体在切应力作用下,晶体的一部分沿着一定的晶面和一定的晶向发生均匀切变。 晶向变形的主要方式是晶粒之间相互滑动和转动。特别的,在冷态变形条件下,由于晶界强度较高,晶间变形的较小。 多晶体塑性变形的特点:1各晶粒变形的不同时性2各晶粒变形的相互协调性3晶粒与晶粒之间和晶粒内部与晶界附近区域之间变形的不均匀性。 晶粒的大小与应力场的关系:晶粒越细,金属屈服强度越大,金属塑性越好。 冷塑性变形对金属组织和性能的影响:一、组织的变化1晶粒形状的变化2晶粒内产生亚结构3晶粒位向改变。二、性能的变化强度、硬度增加越多,而塑性指标降低越甚,也即加工硬化越严重。纤维组织:(冷变形)轧制变形时,原来等轴的晶粒延伸长变形方向伸长,若变形程度很大则晶粒呈现为一片如纤维状的条纹。 变形织构:由于塑性变形的结果而使晶粒具有择优取向的组织。 冷、热、温变形的区别是再结晶温度不同。 冷变形后,对金属加热和保温会发生顺次的三个过程:回复,再结晶,晶粒长大。热塑性变形时的软化过程按性质可分为以下几种:动态回复、动态 再结晶、静态回复、静态再结晶、亚动态再结晶等。 动态再结晶:在热塑性变形过程中发生的再结晶。 热塑性变形对金属组织和性能的影响:1改善晶粒组织2锻合内部 缺陷3破碎并改善碳化物和非金属夹杂物在钢中的分布4形成纤维 组织5改善偏析。 超塑性变形状态:处于特定的条件下,如一定的化学成分、特定的 显微组织及转变能力、特定的变形温度和应变速率等,则金属会表 现出异乎寻常的高塑性状态。 超塑性:金属和合金具有超长的均匀变形能力,其伸长率达到百分 之几百,甚至百分之几千。(分为细晶超塑性和相变超塑性) 塑性指标:为了衡量金属材料塑性的好坏,需要有一种数量上的指 标。用伸长率和断面收缩率表示。 影响塑性的因素:金属的化学成分和组织,变形温度,应变速率, 变形力学条件。 冷脆:磷是钢中的有害物质,在铁中有相当大的溶解度,使钢的强 度、硬度提高,而塑性、韧性降低,在冷变形时影响更为严重。 热脆:(与O、S有关)钢未加热到变形温度,硫化物及其共晶体熔 化,形成裂纹的现象。 氢脆:氢溶入钢中使钢的塑性、韧性下降。白点:氢原子聚集产生 局部高压,在钢中组织应力或温度应力共同作用下产生的微裂纹。 变形温度对金属塑性的影响:随着温度上升,塑性增加,但非简单 的线性上升;在加热过程的某些温度区间,往往由于相态或晶粒边 界状态的变化而出现脆性区,使金属的塑性降低。 热效应:塑性变形时金属所吸收的能量,绝大部分转化为热能。温 度效应:塑性变形中的产生的热量使变形体温度升高的现象。 加工硬化:随着变形程度的增加,金属的强度、硬度增加,而塑性 韧性降低的现象。 热塑性变形:在再结晶温度以上进行的塑性变形,又称热塑性加工 从工艺性能的角度看,提高应变速度会以下有利作用:1降低摩擦 系数,从而降低金属的流动阻力,改善金属的充填性及变形的不均 匀性2减少热成形时的热量损失,从而减少毛坯温度下降和温度分 布的不均匀性3出现所谓“惯性流动效应”从而改善金属的充填性 塑性图:为了具体掌握不同变形条件下,金属的塑性随温度变化的 情形,需要试验方法绘制其塑性--温度曲线,简称塑性图。 温度效应与下列因素有关:1变形温度2应变速率3变形程度。 温度升高使金属塑性增加的原因:1发生回复或再结晶2原子动能 增加3金属的组织、结构发生变化4扩散蠕变机理起作用5晶间滑 移作用增强。 1、怎样解释静水压力越大金属的塑形越高?①拉伸应力会促 进晶间变形、加速晶界的破坏;而压缩应力能阻止或减少晶 间变形,随着静水压力的增大,晶间变形越加困难,因而提 高了金属的塑形。②三向压缩应力有利于愈合塑形变形过程 中产生的各种损伤;而拉应力则相反,它促使损伤的发展。 ③当变形体内原先存在着少量对塑形不利的杂质、液态相或 组织缺陷时,三向压缩作用能抑制这些缺陷,全部或部分地 消除其危害;反之,在拉应力作用下,将在这些地方产生应 力集中,促使金属的破坏。4增大静水压力能抵消由于不均 匀变形引起的附加拉应力,从而减轻了附加拉应力所造成的 拉裂作用。 2、主应力图:受力物体内一点的应力状态,可用作用在应力单 元体上的主应力来描述,只用主应力的个数及符号来描述一 点应力状态的简图称为主应力图。 3、等效应力的特点:①等效应力是一个不变量。②等效应力在数 值上等于单向均匀拉伸(或压缩)时的拉伸(或压缩)应力?, ?=?;③等效应力并不代表着某一平面上的应力,因而不能在 某一特定的平面上表示出来;4等效应力可以理解为代表一点 应力状态中应力偏张量的综合作用。 主应变简图:用主应变的个数和符号来表示应变状态的简图称 为主应变状态图,简称主应变简图或主应变图。 4、特征应变:三个主应变中绝对值最大的主应变,反映了该工序 变形的特征,称为特征应变。 5、三种变形类型:压缩类变形、剪切类变形、伸长类变形。 6、全量变形:反应单元体在某一变形过程中的某个阶段结束时 的应变,称为全量变量。 7、应力状态:当旋转体承受的外力对称于旋转轴分布时,则旋 转体内质点所处的应力状态称为轴对称应力状态。 8、屈雷斯加屈服准则适用于脆性材料,米赛斯屈服准则适用于 韧性材料。 9、塑形成型时应力应变关系的特点:①应力与应变之间的关系 是非线性的,因此,全量应变主轴与应力主轴不一定重合。 ②塑性变形时可以认为体积不变,即应变球张量为零,泊松 比v=0.5③对于应变硬化材料,卸载后再重新加载时的屈服 应力就是卸载时的屈服应力,比初始屈服应力要高。④塑形 变形是不可逆的,与应变历史有关,即应力应变关系不再保 持单值关系。 10、金属塑形成型中摩擦的特点:①伴随有变形金属的塑形流动 ②接触面上压强高③实际接触面积大④不断有新的接触面 产生⑤常在高温下产生摩擦 11、摩擦对塑形成型的危害主要表现在:①改变变形体内应力状 态,增大变形抗力②引起不均匀变形,产生附加应力和残余 应力③降低模具寿命 12、折叠的特征:①折叠与其周围金属流线方向一致②折叠尾端 一般呈小圆角或枝杈形③折叠两侧有较重的脱碳、氧化现 象。 13、界限法包括:1上限法2下限法 14、主应力法:实质是将应力平衡微分方程和屈服方程联立求 解。 15、塑性区的应力边界条件:1.不受力的自由表面2.无摩擦的接 触表面3.摩擦切应力达到最大值K的接触表面。4.摩擦切应 力为某一中间值的接触表面。 16、常见的滑移线场有以下几种类型:1.直线滑移线场。2简单 滑移线场.3.直线滑移线场与简单滑移线场的组合。4.由两族 相互正交的光滑曲线所构成的滑移线场 17、最大散逸功原理又称第二塑形变分原理。最大散逸功原理可 表述为:对钢塑性体一定的应变增量场而言,在所有满足屈 服准则的应力场中,与该应变增量场符合应力应变关系的应 力场所做的塑性功增量为最大。 亨盖方程 σm-2kω= ξ(β)沿α线 σm+2kω= η(α)沿β线 当沿α族(或β族)中的同一条滑移线移动时,ξ(或η)为常 数,只有当一条滑移线移动到同族的另一条滑移线是ξ(或η) 值才有改变 静可容应力场σij*:用下限法计算极限载荷时,只假设塑变区内的 应力状态。 动可容速度场ui*(或位移场ui*):用上限法计算极限载荷时,只 假设塑变区的位移状态 下限法:应力场所求得的极限载荷点是小于(最多等于)真实载荷。 上限法:速度场所求得的极限载荷总是大于(最小等于)真实载荷。

塑性成形方法

第五节其它塑性成形方法 随着工业的不断发展,人们对金属塑性成形加工生产提出了越来越高的要求,不仅要求生产各种毛坯,而且要求能直接生产出更多的具有较高精度与质量的成品零件。其它塑性成形方法在生产实践中也得到了迅速发展和广泛的应用,例如挤压、拉拔、辊轧、精密模锻、精密冲裁等。 一、挤压 挤压:指对挤压模具中的金属锭坯施加强大的压力作用,使其发生塑性变形从挤压模具的模口中流出,或充满凸、凹模型腔,而获得所需形状与尺寸制品的塑性成形方法。 挤压法的特点: (1)三向压应力状态,能充分提高金属坯料的塑性,不仅有铜、铝等塑性好的非铁金属,而且碳钢、合金结构钢、不锈钢及工业纯铁等也可以采用挤压工艺成形。在一定变形量下,某些高碳钢、轴承钢、甚至高速钢等也可以进行挤压成形。对于要进行轧制或锻造的塑性较差的材料,如钨和钼等,为了改善其组织和性能,也可采用挤压法对锭坯进行开坯。 (2)挤压法可以生产出断面极其复杂的或具有深孔、薄壁以及变断面的零件。 (3)可以实现少、无屑加工,一般尺寸精度为IT8~IT9,表面粗糙度为Ra3.2~0.4μ m,从而 (4)挤压变形后零件内部的纤维组织连续,基本沿零件外形分布而不被切断,从而提高了金属的力学性能。 (5)材料利用率、生产率高;生产方便灵活,易于实现生产过程的自动化。 挤压方法的分类: 1.根据金属流动方向和凸模运动方向的不同可分为以下四种方式:

(1)正挤压金属流动方向与凸模运动方向相同,如图2-69所示。 (2)反挤压金属流动方向与凸模运动方向相反,如图2-70所示。 (3)复合挤压金属坯料的一部分流动方向与凸模运动方向相同,另一部分流动方向与凸模运动方向相反,如图2-71所示。 (4)径向挤压金属流动方向与凸模运动方向成90°角,如图2-72所示。 图2-69 正挤压 图2-70 反挤压

金属塑性成型原理

第一章 1.什么是金属的塑性什么是塑性成形塑性成形有何特点 塑性----在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力; 塑性变形----当作用在物体上的外力取消后,物体的变形不能完全恢复而产生的残余变形;塑性成形----金属材料在一定的外力作用下,利用其塑性而使其成型并获得一定力学性能 的加工方法,也称塑性加工或压力加工; 塑性成形的特点:①组织、性能好②材料利用率高③尺寸精度高④生产效率高 2.试述塑性成形的一般分类。 Ⅰ.按成型特点可分为块料成形(也称体积成形)和板料成型两大类 1)块料成型是在塑性成形过程中靠体积转移和分配来实现的。可分为一次成型和二次加工。一次加工: ①轧制----是将金属坯料通过两个旋转轧辊间的特定空间使其产生塑性变形,以获得一定截面形状材料的塑性成形方法。分纵轧、横轧、斜轧;用于生产型材、板材和管材。 ②挤压----是在大截面坯料的后端施加一定的压力,将金属坯料通过一定形状和尺寸的模孔使其产生塑性变形,以获得符合模孔截面形状的小截面坯料或零件的塑性成形方法。分正挤压、反挤压和复合挤压;适于(低塑性的)型材、管材和零件。 ③拉拔----是在金属坯料的前端施加一定的拉力,将金属坯料通过一定形状、尺寸的模孔使其产生塑性变形,以获得与模孔形状、尺寸相同的小截面坯料的塑性成形方法。生产棒材、管材和线材。 二次加工: ①自由锻----是在锻锤或水压机上,利用简单的工具将金属锭料或坯料锻成所需的形 状和尺寸的加工方法。精度低,生产率不高,用于单件小批量或大锻件。 ②模锻----是将金属坯料放在与成平形状、尺寸相同的模腔中使其产生塑性变形,从 而获得与模腔形状、尺寸相同的坯料或零件的加工方法。分开式模锻和闭式模锻。 2)板料成型一般称为冲压。分为分离工序和成形工序。 分离工序:用于使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离,如冲裁、剪切等工序;

《金属塑性成型原理》复习资料

第一章绪论 1. 什么是金属的塑性什么是塑性成形塑性成形有何特点塑性:在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力;塑性成形:金属材料在一定的外力作用下,利用其塑性而使其成型并获得一定力学性能的加工方法,也称塑性加工或压力加工;塑性成形的特点:①组织、性能好②材料利用率高③尺寸精度高④生产效率高 2. 试述塑性成形的一般分类。 Ⅰ. 按成型特点可分为块料成形(也称体积成形)和板料成型两大类 1)块料成型是在塑性成形过程中靠体积转移和分配来实现的。可分为一次加工和二次加工。 一次加工: ① ---------- 轧制是将金属坯料通过两个旋转轧辊间的特定空间使其产生塑性变形,以获得一定截面形状材料的塑性成形方法。分纵轧、横轧、斜轧;用于生产型材、板材和管材。 ② ---------- 挤压是在大截面坯料的后端施加一定的压力,将金属坯料通过一定形状和尺寸的模孔使其产生塑性变形,以获得符合模孔截面形状的小截面坯料或零件的塑性成形方法。分正挤压、反挤压和复合挤压;适于(低塑性的)型材、管材和零件。 ③ ---------- 拉拔是在金属坯料的前端施加一定的拉力,将金属坯料通过一定形状、尺寸的模孔使其产生塑性变形,以获得与模孔形状、尺寸相同的小截面坯料的塑性成形方法。生产棒材、管材和线材。 二次加工: ①自由锻 --- 是在锻锤或水压机上,利用简单的工具将金属锭料或坯料锻成所需 的形状和尺寸的加工方法。精度低,生产率不高,用于单件小批量或大锻件。 ②模锻 -- 是将金属坯料放在与成平形状、尺寸相同的模腔中使其产生塑性变 形,从而获得与模腔形状、尺寸相同的坯料或零件的加工方法。分开式模锻和闭式模锻。2)板料成型一般称为冲压。分为分离工序和成形工序。分离工序:用于使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离,如冲裁、剪切等工序;成型工序:用来使坯料在不破坏的条件下发生塑性变形,成为具有要求形状和尺寸的零件,如弯曲、拉深等工序。

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第一章绪论 1.什么是金属的塑性什么是塑性成形塑性成形有何特点 塑性:在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力; 塑性成形:金属材料在一定的外力作用下,利用其塑性而使其成型并获得一定力学性能的加工方法,也称塑性加工或压力加工; 塑性成形的特点:①组织、性能好②材料利用率高③尺寸精度高④生产效率高2.试述塑性成形的一般分类。 Ⅰ.按成型特点可分为块料成形(也称体积成形)和板料成型两大类 1)块料成型是在塑性成形过程中靠体积转移和分配来实现的。可分为一次加工和二次加工。 一次加工: ①轧制----是将金属坯料通过两个旋转轧辊间的特定空间使其产生塑性变形,以获得一定截面形状材料的塑性成形方法。分纵轧、横轧、斜轧;用于生产型材、板材和管材。 ②挤压----是在大截面坯料的后端施加一定的压力,将金属坯料通过一定形状和尺寸的模孔使其产生塑性变形,以获得符合模孔截面形状的小截面坯料或零件的塑性成形方法。分正挤压、反挤压和复合挤压;适于(低塑性的)型材、管材和零件。 ③拉拔----是在金属坯料的前端施加一定的拉力,将金属坯料通过一定形状、尺寸的模孔使其产生塑性变形,以获得与模孔形状、尺寸相同的小截面坯料的塑性成形方法。生产棒材、管材和线材。 二次加工: ①自由锻----是在锻锤或水压机上,利用简单的工具将金属锭料或坯料锻成所需的形状和尺寸的加工方法。精度低,生产率不高,用于单件小批量或大锻件。 ②模锻----是将金属坯料放在与成平形状、尺寸相同的模腔中使其产生塑性变形,从而获得与模腔形状、尺寸相同的坯料或零件的加工方法。分开式模锻和闭

式模锻。 2)板料成型一般称为冲压。分为分离工序和成形工序。 分离工序:用于使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离,如冲裁、剪切等工序;成型工序:用来使坯料在不破坏的条件下发生塑性变形,成为具有要求形状和尺寸的零件,如弯曲、拉深等工序。 Ⅱ.按成型时工件的温度可分为热成形、冷成形和温成形。 第二章金属塑性变形的物理基础 1、简述滑移和孪生两种塑性变形机理的主要区别。 滑移指晶体在力的作用下,晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于晶体的另一部分发生相对移动或切变。 孪生是晶体在切应力作用下,晶体的一部分沿一定的晶面(孪生面)和一定的晶向(孪生方向)发生均匀切变。 3.试分析多晶体塑性变形的特点。P12 1)各晶粒变形的不同时性。 2)各晶粒变形的相互协调性。 3)晶粒与晶粒之间和晶粒内部与晶界附近区域之间的变形的不均匀性。 4.试分析晶粒大小对金属塑性和变形抗力的影响。P12 ①晶粒越细,变形抗力越大。晶粒的大小决定位错塞积群应力场到晶内位错源的距离,而这个距离又影响位错的数目n。晶粒越大这个距离就越大,位错开动的时间就越长,n也就越大。n越大,应力场就越强,滑移就越容易从一个晶粒转移到另一个晶粒。 ②晶粒越细小,金属的塑性就越好。 a.一定体积,晶粒越细,晶粒数目越多,塑性变形时位向有利的晶粒也越多,变形能较均匀的分散到各个晶粒上; b.从每个晶粒的应力分布来看,细晶粒是晶界的影响区域相对加大,使得晶粒心部的应变与晶界处的应变差异减小。这种不均匀性减小了,内应力的分布较均匀,因而金属断裂前能承受的塑性变形量就更大。

金属塑性成形原理试习习题集,DOC

欢迎共阅填空题 1.冷塑性变形的主要机理:滑移和孪生 2.金属塑性变形的特点:不同时性、相互协调性和不均匀性. 3.由于塑性变形而使晶粒具有择优取向的组织,称为:变形织构 4.随着变形程度的增加,金属的强度硬度增加,而塑性韧性降低,这种现象称为:加工硬化 5.超塑性的特点:大延伸率低流动应力无缩颈易成形无加工硬化 6.细晶超塑性变形力学特征方程式中的m为:应变速率敏感性指数 7.塑性是指金属在外力作用下,能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力 8.:伸长9. 10. 11., 12. 13.: 14. 15. 16. 1.155 17.当主应力顺序 ε 为: 1 18. 19. 20. 21. 22.不考虑速度间断时的虚功(率)方程的表达式为:

选择题 1下面选项中哪个不是热塑性变形对金属组织和性能的影响() A 改善晶粒组织C 形成纤维组织 B 产生变形织构D 锻合内部缺陷 2导致钢的热脆性的杂质元素是() A 硫C 磷B 氮D 氢 3 A 45) A 6A 1(2i i u x ??7A B C 应变增量主轴与当时的应变全量主轴不一定重合 D 应变增量dε ij 对时间t的导数 即为应变速率ε ij 8关于滑移线的说法,错误的是( ) A 滑移线必定是速度间断线 B 沿同一条滑移线的速度间断值为常数 C 沿滑移线方向线应变增量为零 D 直线型滑移线上各点的应力状态相同

9根据体积不变条件,塑性变形时的泊松比ν( ) A <0.5 C =0.5B >0.5 10下面关于粗糙平砧间圆柱体镦粗变形说法正确的有() AI 区为小变形区 BII 区为难变形区 C III 区为小变形区 11A 12A B C D A 连续性A n m ?B 某受力物体内应力场为: 0,,2 3 ,6233222312===--=-=+-=zx yz z xy y x y x c y c xy c x c xy ττστσσ,系数321,,c c c 的值应为:() A 3,2,1321===c c c B 3,2,1321-==-=c c c C 3,2,1321=-==c c c D 无解

影响金属塑性成形的因素及条件

《材料成形技术基础》 —影响金属塑性成形的因素及条件 一、影响金属塑性变形的内在因素 (一)化学成分 纯金属的塑性成形性较合金的好。钢的含碳量对钢的塑性成形性影响很大,对于碳质量分数小于0.15%的低碳钢,主要以铁素体为主(含珠光体量很少),其塑性较好。随着碳质量分数的增加,钢中的珠光体量也逐渐增多,甚至出现硬而脆的网状渗碳体,使钢的塑性下降,塑性成形性也越来越差。 合金元素会形成合金碳化物,形成硬化相,使钢的塑性变形抗力增大,塑性下降,通常合金元素含量越高,钢的塑性成形性能也越差。 杂质元素磷会使钢出现冷脆性,硫使钢出现热脆性,降低钢的塑性成形性能。 (二)金属组织 纯金属及单相固溶体的合金塑性成形性能较好;钢中有碳化物和多相组织时,塑性成形性能变差;具有均匀细小等轴晶粒的金属,其塑性成形性能比晶粒粗大的柱状晶粒好;网状二次渗碳体,钢的塑性将大大下降。 二、影响金属塑性变形的加工条件 (一)变形温度 温度升高,塑性提高,塑性成形性能得到改善。变形温度升高到再结晶温度以上时,加工硬化不断被再结晶软化消除,金属的塑性成形性能进一步提高。

过热:加热温度过高,会使晶粒急剧长大,导致金属塑性减小,塑性成形性能下降,这种现象称为“过热”。 过烧:如果加热温度接近熔点,会使晶界氧化甚至熔化,导致金属的塑性变形能力完全消失,这种现象称为“过烧”,坯料如果过烧将报废。 (二)变形速度 变形速度:单位时间内变形程度的大小。变形速度的增大,金属在冷变形时的冷变形强化趋于严重;当变形速度很大时,热能来不及散发,会使变形金属的温度升高,这种现象称为“热效应”,它有利于金属的塑性提高,变形抗力下降,塑性变形能力变好。 图2-5所示是变形速度与塑性的关系。 问题:在锻压加工塑性较差的合金钢或大截面锻件时,都应采用较小的变形速度,若变形速度过快会出现变形不均匀,造成局部变形过大而产生裂纹。 图2-5 变形速度与塑性的关系 (三)应力状态 实践证明,在三向应力状态下,压应力的数目越多,则其塑性越好;拉应力的数目越多,则其塑性越差。 选择塑性成形加工方法时,应考虑应力状态对金属塑性变形的影响。

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