金属塑性成型.pptxVIP

金属塑性成型;第一节 概述;一、原材料及塑性成形过程中常见的缺陷类型;二、塑性成形件质量分析的一般过程及分析方法;2.塑性成形件质量分析的方法 塑性成形件质量分析方法的特点是广泛采用各种先进的试验技术与试验方法。 要准确地分析成形件质量问题，有赖于正确的试验方法和检测技术，同时要善于对试验结果进行科学的分析与判断。破坏性试验是成形件质量分析的主要方法，但是无损探伤这种非破坏性试验技术已日益显示出它的优越性，并将在塑性成形件质量检验与分析中占据应有的地位。;第二节 塑性成形件中的空洞和裂纹;空洞是塑性成形过程中普遍存在的组织变化。塑性 成形过程中，在一定的外界条件下，就会出现空洞 的形核、长大，继而发生空洞的聚合或连接，形成 裂纹。; 按空洞的形状，空洞大致可分为两类： 1）产生于三晶粒交界处的楔形空洞，或称V形空洞 (图5—2)，这类空洞是由应力集中产生的； 2）沿晶界，特别是相界产生的圆形空洞或称o形空洞，它们的形状多半接近圆或椭圆。出现o形空洞的晶界或相界多半与拉应力垂直。在带坎的晶界上也会出现0形空洞(图5—3)。;二、塑性成形件中的裂纹 在塑性成形过程中，变形体内的空洞形核、长大、聚集就会发展成裂纹。裂纹是塑性成形件中常见的缺陷之一。 在塑性成形中产生裂纹基本上有两个方面，一是由于原材料中的缺陷，如各种冶金缺陷、夹杂物等；二是属于塑性成形本身的原因，如加热不当、变形不当或冷却不当等。; 塑性成形过程中的裂纹有很多形成情况： 1）由外力直接引起的裂纹 ;2）由附加应力和残余应力引起的裂纹;3）由温度应力（热应力）及组织应力引起的裂纹;防止产生裂纹的原则措施从下列因素来考虑： 1)增加静水压力。 2)选择和控制合适的变形温度和变形速度。 3)采用中间退火，以便消除变形过程中产生的硬化、 变形不均匀、残余应力等。 4)提高原材料的质量。;第三节 塑性成形件中的晶粒度; 钢的晶粒度有两种概念，即钢的奥氏体本质晶粒度和钢的奥氏体实际晶粒度。钢的奥氏体本质晶粒度是将钢加热到930℃，保温适当时间(一般3—8h)，冷却后在室温下放大100倍观察到的晶粒大小。钢的奥氏体实际晶粒度是指钢加热到某一温度下获得的奥氏体晶粒大小。;二、晶粒大小对力学性能的影响 一般情况下，晶粒细化可以提高金属材料的屈服强度(σs)、疲劳强度(σ-1)、塑性(δ、ψ)和冲击韧度(αk)降低钢的脆性转变温度。因为晶粒越纫，不同取向的晶粒越多，变形能较均匀地分散到各个晶粒，即可提高变形的均匀性，同时，晶界总长度越长，位错移动时阻力越大，所以能提高强度、塑性和韧性。;第16页/共31页;三、 影响晶粒大小的主要因素 1）．加热温度 加热温度包括塑性变形前的加热温度和因溶处理时的加热温度。 2）.变形程度;3）机械阻碍物 有些材料随加热温度升高，晶粒分阶段突然长大，而不是随温度升高成直线关系长大。这是由于金属材料中存在机械阻碍物，对晶界有钉札作用，阻止晶界迁移的缘故。 机械阻碍物在钢中可以是氧化物(如AI2O3等)、氮化物(如AIN、TiN等)、碳化物(如VC、TiC等)；在铝合金中可以是Mn、Ti、Fe等元素及其化合物。 对晶粒度的影响，除以上三个基本因素外，还有变形速度、原始晶粒度和化学成分等。;四、细化晶粒的主要途径 使塑性成形件获得细晶粒的主要途径有： (1)在原材料冶炼时加入一些合金元素(如钽、铌、锆、钼、钨、钒、钛等)及最终采用铝、钛等作脱氧剂 （2）采用适当的变形程度和变形温度 （3）采用锻后正火（或退火）等相变重结晶的方法;第四节 塑性成形件中的折叠;一、 折叠特征 锻件中的折叠一般具有下列特征： 1).折叠与其周围金属流线方向一致 如图5—22所示。2).折叠尾端一般呈小圆角或枝叉形(鸡爪形) 如图5—23、图5—24所示 3）.折叠两侧有较重的脱碳、氧化现象。 ;二、 折叠的类型及形成原因 1．由两股(或多股)金属对流汇合而形成的折叠 这种类型的折叠其形成原因有以下几方面： 1)模锻过程中由于某处金属充填较慢，而在相邻部分均已基本充满时，此处仍缺少大量金属，形成空腔，于是相邻部分的金属便往此处汇流而形成折叠 2)弯轴和带枝叉的锻件，模锻时常易由两股流动金属汇合形成折叠 如图5—25、图5—26所示。;3)由于变形不均习，两股(或多股)金属对流汇合而成折叠 2.由一股金属的急速大量流动将邻近部分的表层金属带着流动，两者汇合形成的折叠;3.由于变形金属发生弯曲、回流而形成的折叠