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第八章 塑性加工 第八章 塑性加工 塑性加工，即压力加工 对坯料施加外力，使其 塑性加工，即压力加工 对坯料施加外力，使其 产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能，用以制造 产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能，用以制造 机械零件、工件或毛坯的成形加工方法。 机械零件、工件或毛坯的成形加工方法。 历史上应用最早的塑性加工方法是手工自由锻。在 历史上应用最早的塑性加工方法是手工自由锻。在 河北藁(gao读：稿)城出土的商朝铁刃铜钺 （yue,读： 河北藁(gao读：稿)城出土的商朝铁刃铜钺 （yue,读： 月）是我国发现的最早的锻件，它表明我国在3000年前 月）是我国发现的最早的锻件，它表明我国在3000年前 就有了锻造技术。到了战国时期，锻造工艺已普遍应用 就有了锻造技术。到了战国时期，锻造工艺已普遍应用 于刀剑和一些日常用具的制作中。 于刀剑和一些日常用具的制作中。 在工业技术革命的推动下，蒸汽 空气锤、水 在工业技术革命的推动下，蒸汽 空气锤、水 压机、模锻压力机、高速冲床等逐渐投入使用，使 压机、模锻压力机、高速冲床等逐渐投入使用，使 金属锻压工艺彻底改变了传统的“手工打铁”的落后 金属锻压工艺彻底改变了传统的“手工打铁”的落后 方式，进入到机械化现代化生产的行列。 方式，进入到机械化现代化生产的行列。 性加工的主要产品：原材料、毛坯、零件。 性加工的主要产品：原材料、毛坯、零件。 特点：可实现无屑加工,可提高生产效率。 特点：可实现无屑加工,可提高生产效率。 方法：自由锻、模锻、板料冲压、轧制、挤 方法：自由锻、模锻、板料冲压、轧制、挤 压、拉拔等 压、拉拔等 第一节 金属的锻造性能 第一节 金属的锻造性能 指金属经受压力加工成形的难易程度， 指金属经受压力加工成形的难易程度， 它决定于金属的本质和变形条件。 它决定于金属的本质和变形条件。 一、金属的本质 一、金属的本质 1．化学成分：纯金属一般具有良好的锻造 1．化学成分：纯金属一般具有良好的锻造 性能。碳钢随碳的质量分数的增加，锻造性 性能。碳钢随碳的质量分数的增加，锻造性 能逐渐变差。合金元素的加入会恶化锻造性 能逐渐变差。合金元素的加入会恶化锻造性 能。 能。 2．金属组织：纯金属及固溶体锻造性能 2．金属组织：纯金属及固溶体锻造性能 好，而碳化物的锻造性能差。铸态柱状晶 好，而碳化物的锻造性能差。铸态柱状晶 织和粗晶结构不如细小而又均匀晶粒结构的 织和粗晶结构不如细小而又均匀晶粒结构的 金属锻造性能好。 金属锻造性能好。 二、变形条件 二、变形条件 1．变形温度：变形温度低，金属的塑性差、变形 1．变形温度：变形温度低，金属的塑性差、变形 抗力大，而且容易开裂。提高金属变形时的温 抗力大，而且容易开裂。提高金属变形时的温 度，塑性提高，变形抗力减小。 度，塑性提高，变形抗力减小。 锻造温度范围是指锻件由始锻温度到终锻温度 锻造温度范围是指锻件由始锻温度到终锻温度 的间隔。锻造温度范围的确定以合金状态图为依 的间隔。锻造温度范围的确定以合金状态图为依 据。（温度太高或太低会有什么问题？） 据。（温度太高或太低会有什么问题？） 2．变形速度：变形速度指单位时间内的变形程 2．变形速度：变形速度指单位时间内的变形程 度，变形速度低时，金属的回复和再结晶能够充 度，变形速度低时，金属的回复和再结晶能够充 分进行，塑性高、变形抗力小；随变形速度的增 分进行，塑性高、变形抗力小；随变形速度的增 大，回复和再结晶不能及时消除冷变形强化，使 大，回复和再结晶不能及时消除冷变形强化，使 金属塑性下降，变形抗力增加，锻造性能变差。 金属塑性下降，变形抗力增加，锻造性能变差。 常用的锻压设备不可能超过临界变形速度。 常用的锻压设备不可能超过临界变形速度。 3．应力状态：不同的变形方法，在金属中 3．应力状态：不同的变形方法，在金属中 产生的应力状态是不同的。