2.7-2.9金属塑性成形基础选读.ppt

2.7 塑性成形材料学基础 ;金属的塑性 ;一、 金属的塑性;2.7.1 塑性的基本概念;为什么要研究金属的塑性？;2.7.2 塑性指标及其测量方法;塑性指标;塑性指标的测量方法;拉伸试验法;压缩试验法;扭转试验法;轧制模拟试验法;金属变形的全过程;弹塑性共存定律的概念：在塑性变形过程中有弹性变形同时存在的现象。 意义： 1. 对于工具 2. 对于工件;2.7.3 影响金属塑性的因素 ;1 影响塑性的内部因素 ;; 图5-13说明Mg-Al-Zn系变形镁合金中的铝、锌含量对塑性和强度有影响。由图5-13a可知，随铝含量的增加，合金的塑性指标（）逐渐降低，当铝含量超过12%时值几乎降低到零，而图5-13b表明，当含约5%以下的锌时，却能使合金的塑性得到改善。 ;2 影响金属塑性的外部因素 ;;;2.变形速度 变形速度对塑性的影响比较复杂。当变形速度不大时，随变形速度的提高塑性是降低的；而当变形速度较大时，塑性随变形速度的提高反而变好。;3.变形程度 变形程度对塑性的影响，是同加工硬化及加工过程中伴随着塑性变形的发展而产生的裂纹倾向联系在一起的。 在热变形过程中，变形程度与变形温度-速度条件是相互联系着的，当加工硬化与裂纹胚芽的修复速度大于发生速度时，可以说变形程度对塑性影响不大。 对于冷变形而言，由于没有上述的修复过程，一般都是随着变形程度的增加而降低塑性。;4.应力状态 静水压力对提高金属塑性的良好影响，可由下述原因所造成： （1）体压缩能遏止晶粒边界的相对移动，使晶间变形困难。 （2）体压缩能促进由于塑性变形和其它原因而破坏了晶内联系的恢复。 （3）体压缩能完全或局部地消除变形物体内数量很小的某些夹杂物甚至液相对塑性的不良影响。 （4）体压缩能完全抵偿或者大大降低由于不均匀变形所引起的拉伸附加应力，从而减轻了拉应力的不良影响。 ;;;5.变形状态 ;6.尺寸因素 ;7.周围介质 ;3 提高金属塑性的主要途径;2.8 金属塑性成形基础;概述：;　;;2.8.1 金属塑性变形的机理 1.单晶体的塑性变形： 在外力作用下金属内部产生应力和应变。 单晶体在切应力作用下产生应??，当切应力达到材料的屈服强度时晶格内产生相对滑移。外力去除后晶格的弹性变形消失，而滑移造成的变形保留下来，故形成宏观塑性变形。;（1）塑性变形形式： 1）滑移；2）孪生（孪晶）。 （2）滑移：晶体内一部分原子相对于另一部 分产生滑动。 位错：晶体中一列或若干列原子发生错排而造成的晶格扭曲现象。 “位错具有易动性” 滑移的位错理论：晶体内的滑移是借助滑移 面上的位错运动来实现的。 ;●孪晶;2.多晶体的塑性变形： 由晶内变形 （各晶粒内通过位错运动 发生的滑移或孪晶）和 晶间变形 （晶粒间的滑动和转动） 共同完成的。;2.8.2 金属的加工硬化、回复和再结晶;2.回复与再结晶： （1）回复： 即将冷成形后的金属加热至一定温度后，使原子恢复到平衡位置，晶内残余应力大大减小的现象。 T回 ＝（0.25～0.3）T熔 K 生产中常利用回复消除加工硬化后工件 的残余内应力。 ;（2）再结晶： 即塑性变形后金属被拉长的晶粒重新生核、结晶，变为等轴晶粒的现象。 T再 ＝0.4 T 熔K 生产中，再结晶也有广泛的应用。 例如：在冷轧、冷挤、冷拉、冷冲的过程中穿插再结晶退火，消除加工硬化，恢复金属材料的良好塑性，以利于后续的冷变形加工。 ;;　2.8.3 金属的冷成形、热成形及温成形;2.热成形： 即金属在再结晶温度以上进行的塑性成形过程。 包括锻造、热挤压、热轧，T变＞T再 优缺点：（1）产品力学性能高； （2）无加工硬化现象； （允许以较小的功达到较大的变形。） （3）产品尺寸精度有所下降。（考虑原因）;3.温成形： 即金属在高于回复温度以上和低于再结晶温度范围内进行的塑性成形过程。 包括温挤压、温拉拔、温锻等。 T回＜T变＜T再 特点：变形中有加工硬化和回复现象， 无再结晶现象。 ; 为帮助大家更好地理解和掌握加工硬化、回复、再结晶对金属组织和性能的影响，下面举例说明：; T 钨再 ＝ 0.4 T熔 ＝ 0.4（3380+273） ＝1461°K ＝ 1188℃1000℃ T 钨回 ＝（0.25－0.3）T熔