5金属的塑性与变形抗力-新.ppt

5 金属的塑性与变形抗力 5.3 变形抗力 一、 变形抗力概念 所谓变形抗力，是指金属地抗塑性变形的能力。 二、测定方法 基本方法有：拉伸法、压缩法和扭转法。 （1）拉伸法 使用圆柱试样，认为在拉伸过程中在试样出现细颈前，在其标距内工作部分的应力状态为均匀分布的单向拉应力状态。这时，所测出的拉应力便为变形物体在此变形条件下的变形抗力。 此时变形物体的真实变形应为： l ln L e = 特点： 测量精确，方法简单，但变形程度不应大于20%~30%。 （2）压缩法 变形程度为： H ln h e = 由此所测得得变形抗力为： 特点： 能允许式样具有比拉伸更大的变形，但完全保证试样处于单向压应力状态较困难。一般取H/D2~2.5 三、 变形抗力的确定 要计算金属塑性变形过程中所需的外力，必须知道变形抗力的值。 先在变形的热力参数为某一种等值的条件下求出金属的变形抗力，并将它作为基础值。然后再用热力参数修正系数来修正此基础值。 ?0的获得条件 ：t=1000°C; ?=0.1 =10s-1 5.4 影响变形抗力的主要因素 一、化学成分和显微组织的影响 1、化学成分的影响 （1）碳 在较低的温度下随着钢中含碳量的增加，钢的变形抗力升高。温度升高时其影响减弱。 * * 5.1 金属塑性的概念及测定方法 一、 金属塑性的基本概念 所谓塑性，是指金属在外力作用下，能稳定地产生永久变形而不破坏其完整性的能力。 金属塑性的大小，用金属在断裂前产生的最大变形程度来表示。它表示塑性加工时金属塑性变形的限度，叫“塑性极限”或“塑性指标”。 不能把塑性和柔软性混淆起来。 柔软性反映金属的软硬程度，它用变形抗力的大小来衡量，表示变形的难易。 室温下的铅，塑性很高而变形抗力又小。 变形抗力小的金属塑性就好，或是变形抗力大的金属塑性就差。 例如： 过热和过烧的金属与合金，其塑性很小，甚至完全失去塑性变形的能力，而变形抗力也很小； 室温下奥氏体不锈钢的塑性很好，能经受很大的变形而不破坏，但它的变形抗力却非常大； 不要认为： 注意： 二、 金属塑性指标及测定方法 1、塑性指标 表示金属与合金塑性变形性能的主要指标有： 1）拉伸试验时延伸率（％）与断面收缩率（％） 2）扭转试验的扭转周数。 4）锻造及轧制时刚出现裂纹瞬间的相对压下量 5）深冲试验时的压进深度，损坏前的弯折次数。 3）冲击试验时的冲击韧性 2、金属塑性的测定方法 测定金属塑性的方法最常用的有机械性能试验方法和模拟试验法两大类。 （1）机械性能试验法 1）拉伸试验：是在材料试验机上进行的。 在拉伸试验中可确定延伸率和断面收缩率两个塑性指标，这两个指标越高，说明金属的塑性越好。 2）扭转试验：是在专用的扭转试验机上进行的。 试验时，将圆柱形试样的—端固定，另一端扭转，用破断前扭转的转数（n）表示塑性的大小。 图5-1 W18Cr4V高速钢破断前扭转转数与试验温度的关系 3）冲击弯曲试验。 冲击韧性值 不完全是一种塑性指标，它是弯曲变形抗力和试样弯曲挠度的综合指标。 式中 H ——试样的原始高度，mm。 h——试样的变形后高度，mm。 （2）模拟试验法 1）顶锻试验：也称镦粗试验 是将圆柱形试样在压力机或落锤上镦粗，把试样侧面出现第—条可见裂纹时的变形量，作为塑性指标即 2）楔形轧制试验 一种是在平辊上将楔形试样轧成扁平带状。 另一种方法是在偏心辊上将矩形轧件轧成楔形。 轧后观察测量首先出现裂纹处的变形量(Δh/H）此变形量就表示塑性大小。 根据厚度变化的楔形件最初出现裂纹处的变形量Δh/H来确定其塑性大小。 3 、塑性图 塑性指标与变形温度关系的曲线图，称之为塑性图。 (1)定义 (2)用途 1）由热拉伸、热扭转等机械性能试验法测绘的塑性图，可确定变形温度范围； 2）由顶锻和楔形轧制的塑性图，不仅可以确定变形温度范围，还可以分别确定自由锻造和轧制时的许用最