資源描述:
《《金屬塑性變形》ppt課件》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、第三篇??金屬壓力加工概述金屬在外力的作用下產生塑性變形,得到預定形狀與性能的制件(毛坯或零件)的加工方法,又稱壓力加工、塑性成形。各類鋼和大多數(shù)有色金屬及其合金都具有一定的塑性,可在熱態(tài)或冷態(tài)下進行壓力加工。根據(jù)受力和變形特點,鍛壓成形有以下幾種形式:1.軋制金屬坯料依靠摩擦力,在兩個回轉軋輥的間隙中連續(xù)通過軋輥而受壓變形,以獲得各種產品的加工方法。f12.拉拔將金屬坯料拉過拉拔模的模孔而變形的加工方法。f43.擠壓金屬坯料在擠壓模內受壓,被擠出??锥冃蔚募庸し椒ā0唇饘倭鲃臃较蚺c凸模運動方向的異同,可分為正擠壓、反擠壓、復合擠壓、徑向擠壓四種;按坯料的擠壓溫度不同,可分為冷
2、擠壓、熱擠壓、溫擠壓。正擠壓反擠壓f2-f34.鍛造金屬坯料在上、下抵鐵間或模膛內受沖擊力(使用鍛錘)或壓力(使用壓力機)而變形的加工方法。按是否使用鍛模分為自由鍛、模鍛兩大方法。自由鍛模鍛f5-f65.板料沖壓金屬板料在沖模間受壓產生分離或變形的加工方法。f7第一章金屬塑性變形第一節(jié)金屬塑性變形的實質金屬是由晶粒(單晶體)組成的多晶體,塑性變形先在晶面方向有利于滑移的晶粒內開始,然后不利于滑移的晶粒向有利變形的方向轉動,多晶體間協(xié)調變形,使滑移繼續(xù)進行。塑性變形的實質就是:組成金屬多晶體的許多單晶體,產生晶內變形(滑移)的綜合效果,而晶粒間則產生滑動和轉動。ττττ1、單晶體滑
3、移變形在切向力的作用下,晶體的一部分與另外一部分發(fā)生相對滑移,造成晶體的塑性變形,當外力繼續(xù)作用時,晶體還將在另外的滑移面上滑移,使變形繼續(xù)進行2、多晶體的塑性變形晶內變形——晶粒內部的滑移變形晶間變形——晶粒間的移動和轉動晶粒位向與受力變形關系第二節(jié)塑性變形后金屬的組織和性能一、加工硬化產生原因:滑移面上產生了微小碎晶,晶格畸變。(內應力),使滑移阻力增大,進一步變形困難金屬材料在冷塑性變形時,其強度、硬度升高,而塑性、韌性下降的現(xiàn)象——冷變形強化二、加工硬化的消除方法(1)回復將金屬加熱到一定溫度,原子獲得能量,震動加劇,部分原子回復到正常排列位置,減輕了晶格扭曲(圖c),消
4、除了部分加工硬化?;貜偷臏囟葹椋篢回=(0.25~0.3)T熔(2)再結晶若溫度再增加,金屬原子獲得更多能量,則以碎晶和雜質為結晶核重新結晶成新的晶粒(圖d),從而完全消除加工硬化。再結晶的溫度為:T再=0.4T熔a)原始組織b)塑性變形后的組織c)回復后的組織d)再結晶組織再結晶退火就是將金屬加熱到再結晶溫度以上,使金屬重新結晶,再次獲得良好的塑性。金屬在高溫下受力變形,硬化與再結晶同時存在,但加工硬化隨即被再結晶消除。金屬的回復與再結晶三、冷變形與熱變形冷變形—再結晶溫度以下的塑性變形。熱變形—再結晶溫度以上的塑性變形冷變形加工硬化沖壓、冷彎、冷擠、冷軋熱變形再結晶鍛造、熱擠
5、、軋制四、纖維組織1.鍛造比用來表示金屬的變形程度。1)撥長鍛造比縱向長度變大FFOY拔=FO/FY鐓=HO/H2)鐓粗鍛造比鍛造比越大,表示金屬的變形程度越大。HOH2.纖維組織金屬發(fā)生塑性變形時,金屬的晶粒形狀和沿晶界分布的雜質沿著變形方向被拉長,呈纖維形狀,這種結構稱纖維組織。鍛造比越大,纖維組織就越明顯。纖維組織具有各向異性的特點,使金屬材料平行于纖維方向的塑性、韌性提高,抗拉強度增加;垂直于纖維方向的塑性、韌性下降,但抗剪能力提高。纖維組織穩(wěn)定性很高,即使用熱處理也不能消除,只有通過鍛壓使金屬變形,才能改變纖維組織的方向和形狀。使零件所受的最大拉應力與纖維方向一致,最大
6、切應力與纖維方向垂直。第三節(jié)金屬的可鍛性*金屬的可鍛性用塑性和變形抗力來綜合衡量。材料的塑性大、變形抗力小,則可鍛性就好。金屬的可鍛性取決于金屬本質和加工條件1、化學成分的影響純金屬的可鍛性比合金的可鍛性好。鋼中合金元素含量越多,合金成分越復雜,其塑性越差,變形抗力越大。例如純鐵、低碳鋼和高合金鋼,它們的可鍛性是依次下降的。2、金屬組織的影響純金屬及固溶體(如奧氏體)的可鍛性好。而碳化物(如滲碳體)的可鍛性差。鑄態(tài)柱狀組織和粗晶粒結構不如晶粒細小而又均勻的組織的可鍛性好一、金屬的本質(內因)變形溫度高,材料變形抗力減小,塑性提高,可鍛性變好。但需注意,溫度過高將產生過熱、過燒、脫
7、碳和嚴重氧化等缺陷,甚至使鍛件報廢,所以要嚴格控制始鍛、終鍛溫度。始鍛溫度:開始鍛造的溫度,在固相線以下200℃左右,碳鋼一般在1200℃左右。終鍛溫度:結束鍛造的溫度,在A1線以上,碳鋼一般在800~750℃之間。1、變形溫度的影響二、加工條件的影響(外因)2、變形速度的影響當變形速度低于臨界速度時,變形速度越大,加工硬化現(xiàn)象也越顯著和劇烈,使得變形抗力上升,塑性下降,導致可鍛性下降。當變形速度高于臨界速度時,變形速度越大,可鍛性越好,這時金屬內部變形劇烈,晶粒間摩擦加劇,一部