材料成型工艺学3第三篇 金属塑性加工教材课程.pptVIP

第三篇 金属塑性加工; 金属塑性加工的基本生产方式 ： ; 第一章 金属的塑性变形;◆孪生：晶体的一部分相对于另一部分沿一定晶面和晶向发生切变，使晶体的变形部分与未变形部分呈镜面对称，即形成孪晶。; 金属塑性变形基本规律：;§2 塑性变形对金属的组织和性能的影响;金属的力学性能的变化： 变形程度增大时, 金属的强度及硬度升高, 而塑性和韧性下降。 原因：由于滑移面上的碎晶块和附近晶格的强烈扭曲, 增大了滑移阻力, 使继续滑移难于进行所致。; ▲ 加工硬化 （冷变形强化）： 随变形程度增大, 强度和硬度上升而塑性下降的现象。 ▲回复：使原子得以回复正常排列, 消除了晶格扭曲, 致使 加硬化得到部分消除。 T回 = (0.25～0.3)T熔 式中: T回——以绝对温度表示的金属回复温??; T熔——以绝对温度表示的金属熔点温度。 ;▲再结晶：金属以某些碎晶或杂质为核心，按变形前的晶体 结构结晶成新的晶粒 ，消除全部加工硬化。 T再= 0.4T熔 式中：T再——以绝对温度表示的金属再结晶温度。 ;金属的塑性变形分为: 冷变形：在再结晶温度以下的变形叫冷变形。 变形过程中无再结晶现象，变形后的 金属具有冷变形强化现象。 冷变形能使金属获得较高的强度、硬 度和低粗糙度值，生产中常用它来提高产 品的性能。 ;热变形：在再结晶温度以上的变形叫热变形。 变形后，金属具有再结晶组织、而无冷变 形强化痕迹。 金属只有在热变形情况下，才能以较小的 功达到较大的变形。同时能获得具有高力学性能 的细晶粒再结晶组织。 因此，金属压力加工生产多采用热变形来进行。; ◆压力加工使铸锭的组织细化（再结晶组织），使 金属更加致密，力学性能提高。 ◆纤维组织：基体金属的晶粒形状和沿晶界分布的 杂质形状都将沿着变形方向被拉长，呈纤维形状。 ; 纤维组织的稳定性很高, 不能用热处理方法加以消除。只有经过锻压使金属变形, 才能改变其方向和形状。 ; §3 金属的可锻性 ; 金属的可锻性取决于金属的本质和加工条件。 一、金属的本质 化学成分的影响 ● 纯金属的可锻性比合金好; ● 碳钢的含碳量越低, 可锻性越好; ● 钢中含有形成碳化物的元素 (如铬、钼、钨、钒 等) 时，其可锻性显著下降。 金属组织的影响 ● 纯金属及固溶体（如奥氏体）的可锻性好， ● 碳化物（如渗碳体）的可锻性差。 ● 粗晶粒结构不如晶粒细小的组织的可锻性好。;二、加工条件;2. 变形速度的影响 变形速度：即单位时间的 变形程度。 ; 3. 应力状态的影响 实践证明： ● 三个方向的应力中, 压应力的数目越多, 则金属的塑性 越好 ● 拉应力的数目越多, 则金属的塑性越差 ● 同号应力状态下引起的变形抗力大于异号应力状态下的 变形抗力 ; 第二章 锻 造 ; §1 锻造方法 一、自由锻 自由锻：是利用冲击力或压力使金属在上下两个抵 铁之间产生变形，从而获得所需形状及尺 寸的锻件。 金属沿变形方向可以自由流动 ;自由锻特点：工具简单，通用性强； 可锻锻件质量范围大：1kg～300t 自由锻设备：锻锤 — 中、小型锻件 液压机 — 大型锻件 在重型机械中,自由锻是生产大型和特大型锻件的 惟一成形方法。 1.自由锻工序 自由锻工序：基本工序