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1、第三篇第一章金属的塑性变形第1页，共52页，编辑于2022年，星期二2.什么是铸件的结构斜度？它与起模斜度有何不同？图示什么是铸件的结构斜度？它与起模斜度有何不同？图示铸件的结构是否合理？应如何改正？铸件的结构是否合理？应如何改正？p81答答:结构斜度是在零件图上结构斜度是在零件图上非加工表面设计的斜度，一非加工表面设计的斜度，一般斜度值比较大。拔模斜度般斜度值比较大。拔模斜度是在铸造工艺图上方便起模，是在铸造工艺图上方便起模，在垂直分型面的各个侧面设在垂直分型面的各个侧面设计的工艺斜度，一般斜度比计的工艺斜度，一般斜度比较小。有结构斜度的表面，较小。有结构斜度的表面，不加拔模斜度。不加拔模斜
2、度。第2页，共52页，编辑于2022年，星期二3、图示铸件大批量生产时，结构有何缺点？请改正？、图示铸件大批量生产时，结构有何缺点？请改正？结构修改如下：结构修改如下：第3页，共52页，编辑于2022年，星期二6.为什么铸件要有结构圆角？图示铸件上哪些圆角不够为什么铸件要有结构圆角？图示铸件上哪些圆角不够合理？应如何修改？合理？应如何修改？p81答答:结构圆角是为了保证铸造成形，避免砂型尖角损坏，但结构圆角是为了保证铸造成形，避免砂型尖角损坏，但有时会引起造型困难，如图中，分型面上设圆角不合理，将有时会引起造型困难，如图中，分型面上设圆角不合理，将分型面上圆角去掉，取直角。分型面上圆角去掉，取
3、直角。第4页，共52页，编辑于2022年，星期二7.下图所示的支架件在大批量生产中该如何改进其设计才下图所示的支架件在大批量生产中该如何改进其设计才能使铸造工艺得以简化？能使铸造工艺得以简化？尽量避免铸件起模方向存尽量避免铸件起模方向存有外部侧凹，以便于起模。有外部侧凹，以便于起模。p81第5页，共52页，编辑于2022年，星期二9.试用内接圆方法确定下图所示铸件的热节部位？在保证尺试用内接圆方法确定下图所示铸件的热节部位？在保证尺寸寸H的前提下如何使铸件的壁厚尽量均匀？的前提下如何使铸件的壁厚尽量均匀？p81答答:图图a)a)所示是该铸件热节部位，图所示是该铸件热节部位，图b)b)所示是在保
4、证尺寸所示是在保证尺寸H H和和孔径的前提下，为使铸件的壁厚尽量均匀而进行的修改。孔径的前提下，为使铸件的壁厚尽量均匀而进行的修改。第6页，共52页，编辑于2022年，星期二10.分析下图中砂箱箱带的两种结构各有何优缺点？为分析下图中砂箱箱带的两种结构各有何优缺点？为什么？什么？a：结构简单，但交叉接：结构简单，但交叉接头处热节较大，易产生缩头处热节较大，易产生缩孔、缩松和裂纹。孔、缩松和裂纹。b：交错接头的热节较小，：交错接头的热节较小，可缓解内应力，抗裂性较可缓解内应力，抗裂性较好，但结构较复杂。好，但结构较复杂。p81第7页，共52页，编辑于2022年，星期二铸造：第五章铸造：第五章 特
5、种铸造特种铸造5.什么是离心铸造，它在圆筒形或圆环形铸件生产中有什么是离心铸造，它在圆筒形或圆环形铸件生产中有哪些优点？哪些优点？8.某公司开发的新产品铸铝小连杆，请问：某公司开发的新产品铸铝小连杆，请问：试制样机时，该连杆宜采用什么方法？试制样机时，该连杆宜采用什么方法？当年产量为当年产量为1万件时，宜采用什么方法？万件时，宜采用什么方法？当年产量超过当年产量超过10万件时，宜采用什么方法？万件时，宜采用什么方法？p93第8页，共52页，编辑于2022年，星期二第三篇第三篇 金属的塑性加工金属的塑性加工n第一章第一章 金属的塑性变形金属的塑性变形n第二章第二章 锻造锻造n第三章第三章 板料冲
6、压技术板料冲压技术n第四节第四节 特种塑性加工方法特种塑性加工方法第9页，共52页，编辑于2022年，星期二 又称为压力加工。又称为压力加工。1 1、金属塑性加工的定义、金属塑性加工的定义金属坯料外力塑性变形产生改变形状改变尺寸改善性能达到毛坯零件得到第10页，共52页，编辑于2022年，星期二（1 1）特点 优点：a a）与铸造相比：力学性能高，内部缺陷被压合，晶粒显著细化。)与切削加工比：材料的利用率和生产率高。缺点：a)a)形状不能太复杂杂 b)b)坯料塑性要好（2 2）应用 汽车、拖拉机、宇航、军工、电器、桥梁、建筑等2 2、塑性成形加工的特点及应用、塑性成形加工的特点及应用第11页，
7、共52页，编辑于2022年，星期二 将金属坯料置于上下砧或锻模内，用冲击力或压力将金属坯料置于上下砧或锻模内，用冲击力或压力使金属成形为各种型材和锻件等。使金属成形为各种型材和锻件等。（1）锻造）锻造自由锻造自由锻造模锻模锻3 3、塑性变形方式、塑性变形方式 锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔第12页，共52页，编辑于2022年，星期二 利用冲模在压力作用下将金属板料切离或变形的方法。利用冲模在压力作用下将金属板料切离或变形的方法。（2）冲压）冲压3 3、塑性变形方式、塑性变形方式 锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔冲压成形冲压成形板料分离板料分离第
8、13页，共52页，编辑于2022年，星期二 外力使金属坯料从挤压模孔挤出而成形为各种型外力使金属坯料从挤压模孔挤出而成形为各种型材、管材、零件等。材、管材、零件等。（3）挤压）挤压正挤压正挤压反挤压反挤压复合挤压复合挤压3 3、塑性变形方式、塑性变形方式 锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔第14页，共52页，编辑于2022年，星期二3 3、塑性变形方式、塑性变形方式 （4）轧制）轧制在旋转轧辊的压力下使坯料产生塑性变形的方法。在旋转轧辊的压力下使坯料产生塑性变形的方法。锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔第15页，共52页，编辑于2022年，星期二 将
9、金属坯料从拉模的模孔中拉出而成形为各种线材、将金属坯料从拉模的模孔中拉出而成形为各种线材、薄壁管材、特殊截面型材等。薄壁管材、特殊截面型材等。（5）拉拔）拉拔3 3、塑性变形方式、塑性变形方式 锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔第16页，共52页，编辑于2022年，星期二n一般常用的金属型材、板材、原材料，管材和线材大都一般常用的金属型材、板材、原材料，管材和线材大都是通过轧制、挤压、拉拔等方法制成的。是通过轧制、挤压、拉拔等方法制成的。n机械制造业中的许多毛坯或零件，特别是承重载荷机件，如机械制造业中的许多毛坯或零件，特别是承重载荷机件，如机床主轴、重要齿轮、连杆、炮管
10、和枪管等，通常采用锻造机床主轴、重要齿轮、连杆、炮管和枪管等，通常采用锻造方法成形。方法成形。n冲压广泛用于汽车、电器、仪表零件及日用品工业方冲压广泛用于汽车、电器、仪表零件及日用品工业方面。面。第17页，共52页，编辑于2022年，星期二n塑性变形及随后的加热对金属材料组织塑性变形及随后的加热对金属材料组织和性能有显著影响。和性能有显著影响。了解了解塑性变形本质塑性变形本质，塑性变形及加热时组织的变化塑性变形及加热时组织的变化,有助于发有助于发挥金属的性能潜力，正确确定加工工艺。挥金属的性能潜力，正确确定加工工艺。第一章第一章 金属塑性变形金属塑性变形第18页，共52页，编辑于2022年，星
11、期二2.1 金属塑性变形的实质金属塑性变形的实质n金属受到外力作用，内部必将产生应力，此应力迫金属受到外力作用，内部必将产生应力，此应力迫使原子离开原来的平衡位置，从而改变了原子间的使原子离开原来的平衡位置，从而改变了原子间的距离，使金属发生变形，引起原子位能的增高，但距离，使金属发生变形，引起原子位能的增高，但处于高位能的原子具有返回原来低位能的平衡位置处于高位能的原子具有返回原来低位能的平衡位置的倾向。的倾向。n这种除去外力后，金属完全恢复原状的变形，称为这种除去外力后，金属完全恢复原状的变形，称为弹性变形弹性变形。第19页，共52页，编辑于2022年，星期二n当外力增大到使金属的内应力超
12、过该金属的当外力增大到使金属的内应力超过该金属的屈服点后，即使作用在物体上的外力取消，屈服点后，即使作用在物体上的外力取消，金属的变形也不完全恢复，而产生一部分永金属的变形也不完全恢复，而产生一部分永久变形，称为久变形，称为塑性变形塑性变形。n其实质是晶体内部产生其实质是晶体内部产生滑移滑移的结果。的结果。第20页，共52页，编辑于2022年，星期二n单晶体受力后，外力在单晶体受力后，外力在任何晶面上都可分解为任何晶面上都可分解为正应力和切应力。正应正应力和切应力。正应力只能引起弹性变形。力只能引起弹性变形。只有在切应力的作用下只有在切应力的作用下金属晶体才能产生塑性金属晶体才能产生塑性变形。
13、变形。外外力力在在晶晶面面上上的的分分解解切切应应力力作作用用下下的的变变形形锌锌单单晶晶的的拉拉伸伸照照片片第21页，共52页，编辑于2022年，星期二l金属常以滑移方式发生塑性变形。金属常以滑移方式发生塑性变形。l 滑移滑移l滑移滑移是指晶体的一部分沿一定的是指晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于另一部分发生晶面和晶向相对于另一部分发生滑动位移的现象。滑动位移的现象。第22页，共52页，编辑于2022年，星期二l1、滑移变形的特点、滑移变形的特点：l 滑移只能在滑移只能在切应力切应力的作用下的作用下发生。发生。产生滑移的最小切应产生滑移的最小切应力称力称临界切应力。临界切应力。第23页，共
14、52页，编辑于2022年，星期二l(2)滑移的同时伴随着晶体的转动滑移的同时伴随着晶体的转动第24页，共52页，编辑于2022年，星期二切应力作用下的变形和滑移面向外力方向的转动切应力作用下的变形和滑移面向外力方向的转动切应力作用下的变形和滑移面向外力方向的转动切应力作用下的变形和滑移面向外力方向的转动第25页，共52页，编辑于2022年，星期二多多 脚脚 虫虫 的的 爬爬 行行l2、滑移的机理、滑移的机理l把滑移设想为刚性整体滑动，所需的理论临把滑移设想为刚性整体滑动，所需的理论临界切应力值比实际测量值大几千倍界切应力值比实际测量值大几千倍。这说明实这说明实际晶体结构及塑性变形并不完全如此。
15、际晶体结构及塑性变形并不完全如此。l滑移是通过滑移面上位错的运动来实现的滑移是通过滑移面上位错的运动来实现的。第26页，共52页，编辑于2022年，星期二l晶体通过位错运动产生滑移晶体通过位错运动产生滑移时，只在位错中心的少数原时，只在位错中心的少数原子发生移动，它们移动的距子发生移动，它们移动的距离远小于一个原子间距，因离远小于一个原子间距，因而所需临界切应力小，这种而所需临界切应力小，这种现象称作现象称作位错的易动性位错的易动性。位错周围的原子偏离正常位错周围的原子偏离正常排列位置，有回到正常排排列位置，有回到正常排列的趋势。列的趋势。位错能量降低位错能量降低滑移所需变形力滑移所需变形力第
16、27页，共52页，编辑于2022年，星期二3、实际多晶体塑性变形、实际多晶体塑性变形I、晶粒本身的变形（晶内变形）、晶粒本身的变形（晶内变形）主要的主要的II、晶粒之间的变形（晶间变形）、晶粒之间的变形（晶间变形）次要的次要的n金属是由许多微小的晶粒组成的多晶体，其塑性变形可看成许金属是由许多微小的晶粒组成的多晶体，其塑性变形可看成许多单个晶粒产生变形的综合效果，晶粒之间也有滑动和转动。多单个晶粒产生变形的综合效果，晶粒之间也有滑动和转动。第28页，共52页，编辑于2022年，星期二n金属内部有了应力就会产生弹性变形。金属内部有了应力就会产生弹性变形。应力增大到一定程度后是金属产生塑应力增大到
17、一定程度后是金属产生塑性变形。当外力去除后，弹性变形将性变形。当外力去除后，弹性变形将恢复，称为恢复，称为“弹复弹复”现象，这种现象现象，这种现象对有些塑性加工件的变形和工件质量对有些塑性加工件的变形和工件质量有很大影响，必须采取工艺措施来保有很大影响，必须采取工艺措施来保证产品的质量。证产品的质量。第29页，共52页，编辑于2022年，星期二我们已经学习了金属塑我们已经学习了金属塑性变形的机理，那塑性性变形的机理，那塑性变形后金属的组织和性变形后金属的组织和性能是否也发生了变化呢能是否也发生了变化呢？第30页，共52页，编辑于2022年，星期二2.2 2.2 塑性变形组织和性能的影响塑性变形
18、组织和性能的影响 n金属在常温下经过塑性变形后，内部组织将发生金属在常温下经过塑性变形后，内部组织将发生变化：变化：n1 1）晶粒沿最大变形的方向伸长；）晶粒沿最大变形的方向伸长；n2 2）晶格和晶粒均发生扭曲，产生内应力；）晶格和晶粒均发生扭曲，产生内应力；n3 3）晶粒间产生碎晶。）晶粒间产生碎晶。碎晶和晶格畸变的出现，滑移阻力增加，碎晶和晶格畸变的出现，滑移阻力增加，使得金属塑性变形抗力增加，进一步塑使得金属塑性变形抗力增加，进一步塑性变形困难。性变形困难。第31页，共52页，编辑于2022年，星期二1 1、形变强化现象形变强化现象形变强化现象形变强化现象 l随冷塑性变形量增加，金属的强
19、度、硬度提高，塑随冷塑性变形量增加，金属的强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象称性、韧性下降的现象称冷变形强化冷变形强化或或加工硬化加工硬化。冷塑性变形量，%屈服强度，MPa1040钢(0.4%C)黄铜铜冷塑性变形量，%伸长率，%1040钢(0.4%C)黄铜铜第32页，共52页，编辑于2022年，星期二冷塑性变形与性能关系冷塑性变形与性能关系冷塑性变形与性能关系冷塑性变形与性能关系第33页，共52页，编辑于2022年，星期二l冷变形金属在加热时的组织和性能变化冷变形金属在加热时的组织和性能变化 l金属经冷变形后金属经冷变形后,组织处于不稳定状态组织处于不稳定状态,有自发恢复到有自发恢复到稳定状
20、态的倾向稳定状态的倾向。但但在常温下在常温下，原子扩散能力小原子扩散能力小,不稳定不稳定状态可长时间维持状态可长时间维持。加热可使原子扩散能力增加，金加热可使原子扩散能力增加，金属将依次发生属将依次发生回复、再结晶回复、再结晶和和晶粒长大。晶粒长大。加热温度加热温度 黄黄铜铜第34页，共52页，编辑于2022年，星期二(1)回复回复在加热温度较低时，因原子活动能力增强，使原子回复在加热温度较低时，因原子活动能力增强，使原子回复到平衡位置，晶内残余应力大大减小，这种现象称为到平衡位置，晶内残余应力大大减小，这种现象称为回回复复。回复不改变晶粒形状。回复不改变晶粒形状。金属中的点缺陷及位错近距离迁
21、移而引起的晶内某些变化。金属中的点缺陷及位错近距离迁移而引起的晶内某些变化。如空位与其如空位与其他缺陷合并、同一滑移面上的异号位错相遇他缺陷合并、同一滑移面上的异号位错相遇合并而使缺陷数量减少等。合并而使缺陷数量减少等。(a)(a)塑性变形后的组织塑性变形后的组织塑性变形后的组织塑性变形后的组织 (b)(b)金属回复后的组织金属回复后的组织金属回复后的组织金属回复后的组织 (c)(c)再结晶组织再结晶组织再结晶组织再结晶组织回复回复 recovery晶格歪扭现象晶格歪扭现象消失的过程。消失的过程。T回复回复=0.250.3T熔熔第35页，共52页，编辑于2022年，星期二l(2)再结晶再结晶l
22、当变形金属被加热到较高温度当变形金属被加热到较高温度时，金属原子获得更多的热能，时，金属原子获得更多的热能，使塑性变形后金属被拉长的晶使塑性变形后金属被拉长的晶粒重新生核、结晶，变为与变粒重新生核、结晶，变为与变形前晶格结构相同的新等轴晶形前晶格结构相同的新等轴晶粒，这一过程称为粒，这一过程称为再结晶再结晶。铁素体变形铁素体变形80%670加热加热650加热加热第36页，共52页，编辑于2022年，星期二l再结晶也是晶核形成和长大再结晶也是晶核形成和长大的过程，的过程，但但不是相变过程不是相变过程，再结晶前后晶粒的晶格类型和再结晶前后晶粒的晶格类型和成分完全相同。成分完全相同。Al合金再结晶晶
23、粒在原合金再结晶晶粒在原变形组织晶界上形核变形组织晶界上形核冷变形奥氏体不锈钢冷变形奥氏体不锈钢加加热时再结晶晶粒形核于热时再结晶晶粒形核于高密度位错基体上高密度位错基体上第37页，共52页，编辑于2022年，星期二l由于再结晶后组织的复原，由于再结晶后组织的复原，因而因而金属的强度、硬度下金属的强度、硬度下降，塑性、韧性提高，加降，塑性、韧性提高，加工硬化消失工硬化消失。冷变形黄铜组织性能随温度的变化冷变形黄铜组织性能随温度的变化 冷变形冷变形(变形量为变形量为38%)黄铜黄铜580C保温保温15分后的的再结晶组织分后的的再结晶组织第38页，共52页，编辑于2022年，星期二再结晶温度再结晶
24、温度再结晶温度再结晶温度l再结晶不是一个恒温过程，它是自某一温度开始，在再结晶不是一个恒温过程，它是自某一温度开始，在一个温度范围内连续进行的过程，一个温度范围内连续进行的过程，发生再结晶的最低发生再结晶的最低温度称温度称再结晶温度再结晶温度。l纯金属的最低再结晶温度与其熔点之间的近似关系纯金属的最低再结晶温度与其熔点之间的近似关系:l T再再（K）0.4T熔熔（K）其中其中T再再、T熔熔为绝对温度为绝对温度.l金属熔点越高金属熔点越高,T再再也越高也越高.T再再=(T熔熔+273)0.4273，如如Fe的的T再再=(1538+273)0.4273=451第39页，共52页，编辑于2022年，
25、星期二l提高加热速度会使再结晶推迟到较高温度发生，延长加热时提高加热速度会使再结晶推迟到较高温度发生，延长加热时间，使原子扩散充分，再结晶温度降低。间，使原子扩散充分，再结晶温度降低。l生产中，把生产中，把消除加工硬化的热处理称为消除加工硬化的热处理称为再结晶退火再结晶退火。再结。再结晶退火温度比再结晶温度高晶退火温度比再结晶温度高200300。黄铜黄铜580C保温保温8秒后的组织秒后的组织黄铜黄铜580C保温保温15分后的组织分后的组织如果继续加热？如果继续加热？第40页，共52页，编辑于2022年，星期二若若T再继续升高，则晶再继续升高，则晶粒长大、变粗，力学性能大粒长大、变粗，力学性能大
26、大下降。大下降。晶粒长大晶粒长大所以要严格控制所以要严格控制加热温加热温度、保温时间度、保温时间。如果继续加热？如果继续加热？第41页，共52页，编辑于2022年，星期二l冷变形与热变形的区别冷变形与热变形的区别l在金属学中，冷热变形的界限是以再结晶温度来划分的。在金属学中，冷热变形的界限是以再结晶温度来划分的。低低于再结晶温度的变形称为于再结晶温度的变形称为冷变形，冷变形，而高于再结晶温度而高于再结晶温度的加工称为的加工称为热变形热变形。轧制轧制模锻模锻拉拔拉拔第42页，共52页，编辑于2022年，星期二l如如 Fe 的再结晶温度为的再结晶温度为451，其在，其在400 以下的以下的加工仍为
27、冷变形。加工仍为冷变形。l而而 Pb(熔点为熔点为327)的再结晶温度为的再结晶温度为-33，则，则其在室温下的加工为热变形。其在室温下的加工为热变形。l热变形时产生的加工硬化很快被再结晶产生的热变形时产生的加工硬化很快被再结晶产生的软化所抵消，因而热变形不会带来加工硬化效软化所抵消，因而热变形不会带来加工硬化效果。果。第43页，共52页，编辑于2022年，星期二3 3、纤维组织、纤维组织、纤维组织、纤维组织 l热加工可使铸态金属与合金中的热加工可使铸态金属与合金中的气孔焊合，气孔焊合，使使粗大的树枝粗大的树枝晶或拄状晶破碎晶或拄状晶破碎，从而使，从而使组织致密组织致密、成分均匀成分均匀、晶粒
28、细晶粒细化化，力学性能提高力学性能提高。锻锻压压热轧热轧粗晶粒材料粗晶粒材料变形拉长变形拉长的晶粒的晶粒再结晶晶再结晶晶粒形核粒形核再结晶晶再结晶晶粒长大粒长大再结晶完成再结晶完成晶粒细而晶粒细而均匀材料均匀材料热加工动态再结晶示意图热加工动态再结晶示意图第44页，共52页，编辑于2022年，星期二l热加工使铸态金属中的热加工使铸态金属中的非金非金属夹杂属夹杂沿变形方向拉长，形沿变形方向拉长，形成彼此平行的宏观条纹，称成彼此平行的宏观条纹，称作作流线流线，由这种流线体现的由这种流线体现的组织称组织称纤维组织纤维组织。它使钢产。它使钢产生各向异性。生各向异性。l使零件所受的使零件所受的最大拉应力
29、与最大拉应力与纤维方向一致纤维方向一致，最大切应最大切应力与纤维方向垂直力与纤维方向垂直。滚压成型后螺纹内部的纤维分布滚压成型后螺纹内部的纤维分布吊吊钩钩中中的的纤纤维维组组织织第45页，共52页，编辑于2022年，星期二 当采用棒料直接经切削加工制造螺钉时，螺钉头当采用棒料直接经切削加工制造螺钉时，螺钉头部与杆部的纤维被切断，不能连贯起来，受力时产生部与杆部的纤维被切断，不能连贯起来，受力时产生的的切应力顺着纤维方向切应力顺着纤维方向，故螺钉的承载能力较弱，故螺钉的承载能力较弱(如图示如图示)。当采用同样棒料经局部镦粗方法制造螺钉时当采用同样棒料经局部镦粗方法制造螺钉时(如图示如图示)，纤维
30、不被切断且连贯性好，纤维方向也较为有利，故螺，纤维不被切断且连贯性好，纤维方向也较为有利，故螺钉质量较好。钉质量较好。实例：实例：第46页，共52页，编辑于2022年，星期二 可锻性：可锻性：金属产生塑性变形而不破坏的难易程度。金属产生塑性变形而不破坏的难易程度。第三节金属的可锻性第三节金属的可锻性 可可锻锻性性常常用用金金属属材材料料在在经经受受压压力力加加工工产产生生塑塑性性变变形形的的工工艺艺性性能能来来表表示示。可可锻锻性性的的优优劣劣是是以以金金属属的的塑塑性性和和变变形形抗抗力力来来综综合合评评定定的的。塑塑性性越越好好，变变形形抗抗力力越越小小，则则金金属属的可锻性越好，反之越差
31、。的可锻性越好，反之越差。塑塑性性是是指指金金属属材材料料在在外外力力作作用用下下产产生生永永久久变变形形，而而不不破破坏坏其其完完整整性的能力。性的能力。变形抗力变形抗力是指金属对变形的抵抗力。是指金属对变形的抵抗力。金属的可锻性取决于材料的性质金属的可锻性取决于材料的性质(内因内因)和加工条件和加工条件(外因外因)。第47页，共52页，编辑于2022年，星期二材料性质的影响材料性质的影响(内因内因)化学成分的影响化学成分的影响 纯纯 金金 属属 的的 可可 锻锻 性性 比比 合合 金金 的的 可可 锻锻 性性 好好。钢钢中中合合金金元元素素含含量量越越多多，合合金金成成分分越越复复杂杂，其
32、其塑塑性性越越差差，变变形形抗抗力力越越大大。例例如如纯纯铁铁、低低碳碳钢钢和和高高合合金金钢钢，它们的可锻性是依次下降的。它们的可锻性是依次下降的。金属组织的影响金属组织的影响 纯纯金金属属及及固固溶溶体体(如如奥奥氏氏体体)的的可可锻锻性性好好。碳碳化化物物(如如渗渗碳碳体体)的的可可锻锻性性差差。铸铸态态柱柱状状组组织织和和粗粗晶晶粒粒结结构构不不如如晶晶粒粒细细小小而而又又均均匀匀的的组组织织的的可可锻锻性好性好第48页，共52页，编辑于2022年，星期二加工条件的影响加工条件的影响(外因外因)在一定的变形温度范围内，随着温度升高，原子动能升在一定的变形温度范围内，随着温度升高，原子动
33、能升高，从而塑性提高，变形抗力减小，有效改善了可锻性。高，从而塑性提高，变形抗力减小，有效改善了可锻性。若加热温度过高，晶粒急剧长大，金属力学性能降低，这若加热温度过高，晶粒急剧长大，金属力学性能降低，这种现象称为种现象称为“过热过热”。若加热温度更高接近熔点，晶界氧化破坏了。若加热温度更高接近熔点，晶界氧化破坏了晶粒间的结合，使金属失去塑性，坯料报废，这一现象称为晶粒间的结合，使金属失去塑性，坯料报废，这一现象称为“过烧过烧”。金属锻造加热时允许的最高温度称为始锻温度。金属锻造加热时允许的最高温度称为始锻温度。不能再锻，否则引起加工硬化甚至开裂，此时停止锻造的温度称不能再锻，否则引起加工硬化
34、甚至开裂，此时停止锻造的温度称终锻温度。终锻温度。变形温度的影响变形温度的影响第49页，共52页，编辑于2022年，星期二变形速度的影响变形速度的影响 一方面由于变形速度的增大，回复和再一方面由于变形速度的增大，回复和再结晶不能及时克服加工硬化现象，金属则表结晶不能及时克服加工硬化现象，金属则表现出塑性下降、变形抗力增大，可锻性变差。现出塑性下降、变形抗力增大，可锻性变差。另一方面，金属在变形过程中，消耗于塑另一方面，金属在变形过程中，消耗于塑性变形的能量有一部分转化为热能，使金属温性变形的能量有一部分转化为热能，使金属温度升高度升高(称为热效应现象称为热效应现象)。变形速度越大，热。变形速度
35、越大，热效应现象越明显，使金属的塑性提高、变形抗效应现象越明显，使金属的塑性提高、变形抗力下降力下降(图中图中a a点以后点以后)，可锻性变好。，可锻性变好。第50页，共52页，编辑于2022年，星期二应力状态的影响应力状态的影响 挤压时为三向受压状态。拉拔时为两向受压一向受拉的状挤压时为三向受压状态。拉拔时为两向受压一向受拉的状态。压应力的数量愈多，则其塑性愈好，变形抗力增大；拉应力态。压应力的数量愈多，则其塑性愈好，变形抗力增大；拉应力的数量愈多，则其塑性愈差。的数量愈多，则其塑性愈差。第51页，共52页，编辑于2022年，星期二课堂提问：课堂提问：n1 1、铅在、铅在2020时和钨在时和
36、钨在1100 1100 时的变形各属于哪种变形时的变形各属于哪种变形?(?(铅熔点为铅熔点为327 327,钨熔点为钨熔点为3380 )3380 )n2 2、如何提高金属的塑性、如何提高金属的塑性?最常采用的措施是什么最常采用的措施是什么?n3 3、“趁热打铁趁热打铁”的含意何在？的含意何在？答案：答案：1 1、铅属于热加工；钨属于冷加工。、铅属于热加工；钨属于冷加工。2 2、选用纯金属或低碳钢；提高变形温度；提高变形速率，在高速锻锤下锻打；、选用纯金属或低碳钢；提高变形温度；提高变形速率，在高速锻锤下锻打；增加压应力数目。增加压应力数目。3 3、说明了变形温度对金属塑性变形的影响。当变形温度升高再结晶温度以上时，、说明了变形温度对金属塑性变形的影响。当变形温度升高再结晶温度以上时，加工硬化不断被再结晶消除得到细化晶粒，金属塑性成型性得到很大提高。加工硬化不断被再结晶消除得到细化晶粒，金属塑性成型性得到很大提高。第52页，共52页，编辑于2022年，星期二