2-1 锻压-塑性成形原理课件.pptVIP

第二 章 塑性成形Plasticity Deformation ;;锻压的优缺点;§2-1 塑性成形原理;1. 晶内塑性变形 滑移变形 Sliding Deformation：在切应力作用下，晶体一部分沿一定晶面（滑移面）和晶向（滑移方向）相对于另一部分产生滑动的变形方式称为滑移。 孪生变形 Twinning Deformation：在切应力作用下，晶体一部分相对于其余部分沿一定晶面及晶向产生一定角度切变引起变形 ;2. 晶界变形 晶界滑动Grain-boundary Sliding：在切应力作用下，晶粒沿晶界面所产生的剪切运动。 晶界迁移 Grain-boundary Migration ：晶界沿晶界法向方向的运动。 ;3. 多晶体金属塑性变形 变形复杂性：包括晶内塑性变形和晶界变形。 变形抗力大：晶界阻碍滑移的作用强烈。 变形不均匀： 各晶粒取向不同，晶内变形量比晶界附近区变形量大。 晶粒细化是降低多晶体塑性变形不均匀性的重要措施。 ;二、 冷变形强化与再结晶 ;显微组织特征 Characteristics of Microstructure： 晶内微观结构变化 ：晶内点缺陷增加，位错密度提高，晶格严重畸变。 纤维组织形成：形变量很大时，晶界遭到破坏，变得模糊不清，各晶粒被拉成细条形，呈纤维状。 形变织构：由变形引起晶粒的择优取向，退火难以消除。 ;2. 回复与再结晶 ;再结晶 Recrystallization： 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。 再结晶温度：某种金属产生再结晶现象的最低温度，约0.4 T熔。 再结晶过程：形核、聚集长大 再结晶组织：无畸变的细小等轴晶粒，但仍然保持与变形晶粒相同的晶格结构 作用：消除加工硬化，提高塑性。 ;;;;晶粒长大Grain Growth 冷变形金属在完成再结晶后，继续升温或延长保温时间使晶界上的弥散质点溶解，失去对晶粒长大的阻碍作用，晶界移动的结果使一些晶粒尺寸缩小以至于消失，另一些晶粒尺寸增大，形成粗大晶粒，导致力学性能恶化。 动态回复和动态再结晶 Dynamic Recovery and Dynamic Recrystallization 在塑性变形过程中发生的，而不是在变形停止后发生的回复或再结晶 热加工：在再结晶温度以上所进行的塑性变形加工过程。 ;三、锻造比与锻造流线 Forging Ratio and Forging Flow Line ;轧材或锻坯作为锻造坯料 ：≥1.5 用钢锭作为锻造坯料 ： 碳素结构钢，拔长锻造比≥3，镦粗锻造比≥2.5； 合金结构钢，锻造比为3～4 铸造缺陷严重，碳化物粗大的高合金钢钢锭 ：不锈钢的锻造比选为4～6，高速钢的锻造比选为5～12 y太大，会增加各向异性。;2. 锻造流线 ;在设计和制造易受冲击载荷的零件时，应注意二点： 1、使零件工作时的正应力方向与流线方向重合，切应力、冲击方向与流线方向垂直。 2、使流线的分布与零件的外形轮廓相符合。如图所示。;;;四、塑性成形基本规律;2. 临界切应力定律Critical Shear Stress ;3. 最小阻力定律 Least Resistance ;;4. 塑性变形时伴随有弹性变形的定律Plastic Deformation with Elastic Deformation ;五、金属的锻造性能 ;化学成分不同，组织不同，影响很大。 a . 单相组织（纯金属单相固溶体）塑性好变形抗力低，多相组织不及，主要与第二相的性质、形状、大小、数量和分布状态有关。 b ．晶粒细，塑性↑，变形抗力↑； c ．铸态组织由于铸造缺陷（柱状晶、偏析、夹杂 … ），塑性↓； d ．热变形改善组织状态，细化晶粒，锻合气孔，疏松，致密度↑，并破碎与改善化合物、夹杂物的分布状态。 ， ％↑； f ．冷变形产生加工硬化， 、 HB↑， ％↓，抗力↑。 ;2. 外在因素影响 ;;主应力图 P56 图 2一l一3。 由于锻压工艺不同，变形体受力状态不同，九种应力主图（按对塑性发挥有利程度，排列号数↑，塑性↓）。 三向压应力：挤压、模锻、墩粗、轧制； 二向压一向拉：拉拔 同种工艺，由于变形不均匀，变形体内各基元应力状态不同，主应力数值差很大。如：挤压、墩粗——三向受压主应力，但挤压时三向压缩作用强，金属表现出更高的塑性和变形抗力。;应力状态对塑性影响;应力状态对变形抗力的影响 ;其他因素对塑性和变形抗力 ;1、在金属塑性变形时，其应力状态中压应力数目越多，其塑性越好；拉应力数目越多，塑性相对降低。 2、在三向受压的应力状态下变形时，其变形抗力较三向应力状态不同时大得多。 3、综上分析，金属的锻造