《第三篇第一章金属的塑性变形精选文档.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三篇第一章金属的塑性变形精选文档.ppt（52页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第三篇第一章金属的塑性变形本讲稿第一页，共五十二页2.什么是铸件的结构斜度？它与起模斜度有何不同？图示铸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？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。不加拔模斜度。本讲稿第二页，
2、共五十二页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：本讲稿第三页，共五十二页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，取直角。本讲稿第四页，共五十二页7.下图所示的支架件在大
3、批量生产中该如何改进其设计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？才能使铸造工艺得以简化？尽量避免铸件起模方向尽量避免铸件起模方向存有外部侧凹，以便于存有外部侧凹，以便于起模。起模。p81本讲稿第五页，共五十二页9.试用内接圆方法确定下图所示铸件的热节部位？在保试用内接圆方法确定下图所示铸件的热节部位？在保证尺寸证尺寸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)所示是在保证尺寸所示是在保证尺寸H H和孔和孔径的前提下，为使铸件的壁厚尽量均匀而进行的修改。径的前
4、提下，为使铸件的壁厚尽量均匀而进行的修改。本讲稿第六页，共五十二页10.分析下图中砂箱箱带的两种结构各有何优缺点？为什分析下图中砂箱箱带的两种结构各有何优缺点？为什么？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，抗裂性较好，可缓解内应力，抗裂性较好，但结构较复杂。但结构较复杂。p81本讲稿第七页，共五十二页铸造：第五章铸造：第五章 特种铸造特种铸造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？有哪些优
5、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本讲稿第八页，共五十二页第三篇第三篇 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本讲稿第九页，共五十二页 又称为压力加工。又称为压力加工。1 1、金属塑性加工
6、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本讲稿第十页，共五十二页（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本讲稿第十一页，共五十二页 将金属坯料置于上下砧或锻模内，用冲击力或压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。力使金属成形为各种型材和锻件等。（1）锻造）锻造
7、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、拉拔本讲稿第十二页，共五十二页 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本讲稿第十三页，共五十二页 外力使金属坯料从挤压模孔挤出而成形为各种型材、管材、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。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
8、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、拉拔本讲稿第十四页，共五十二页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、拉拔本讲稿第十五页，共五十二页 将金属坯料从拉模的模孔中拉出而成形为各种线材、薄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。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、拉拔本讲稿第十六页，共五十
9、二页n一般常用的金属型材、板材、原材料，管材和线材大都是通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。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，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、炮管和枪管等，通常采用如机床主轴、重要齿轮、连杆、炮管和枪管等，通常采用锻造方法成形。锻造方法成形。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。本讲稿第十七页，共五十二页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
10、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本讲稿第十八页，共五十二页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，从而改变了原子迫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，引起原子位能的增间的距离，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
11、有返回原来低位能的高，但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。平衡位置的倾向。n这种除去外力后，金属完全恢复原状的变形，称这种除去外力后，金属完全恢复原状的变形，称为为弹性变形弹性变形。本讲稿第十九页，共五十二页n当外力增大到使金属的内应力超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。本讲稿第二十页，共五十二页n单晶体受
12、力后，外力在任单晶体受力后，外力在任何晶面上都可分解为正应何晶面上都可分解为正应力和切应力。正应力只能力和切应力。正应力只能引起弹性变形。只有在切引起弹性变形。只有在切应力的作用下金属晶体才应力的作用下金属晶体才能产生塑性变形。能产生塑性变形。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本讲稿第二十一页，共五十二页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。本讲
13、稿第二十二页，共五十二页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的作用下发生。下发生。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。本讲稿第二十三页，共五十二页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本讲稿第二十四页，共五十二页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本讲稿第二十五页，共五十二页多多 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
14、的理论临界切应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力值比实际测量值大几千倍。这说明实际晶体结构这说明实际晶体结构及塑性变形并不完全如此。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。本讲稿第二十六页，共五十二页l晶体通过位错运动产生滑晶体通过位错运动产生滑移时，只在位错中心的少移时，只在位错中心的少数原子发生移动，它们移数原子发生移动，它们移动的距离远小于一个原子动的距离远小于一个原子间距，因而所需临界切应间距，因而所需临界切应力小，这种现象称作力小，这种现象称作位错位错的易动性的易动性。位错周围的原子偏离正
15、常排位错周围的原子偏离正常排列位置，有回到正常排列的列位置，有回到正常排列的趋势。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本讲稿第二十七页，共五十二页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。本讲稿第二十八页，共五十二页n
16、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。本讲稿第二十九页，共五十二页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
17、？本讲稿第三十页，共五十二页2.2 2.2 塑性变形组织和性能的影响塑性变形组织和性能的影响 n金属在常温下经过塑性变形后，内部组织将发金属在常温下经过塑性变形后，内部组织将发生变化：生变化：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，进加，使得金属塑性变形抗力增加，进一步塑性变形困难。一步塑性变形困难。本讲稿第三十一页，共五十二页1 1、形变强化现象形变强化
18、现象形变强化现象形变强化现象 l随冷塑性变形量增加，金属的强度、硬度提高，塑性、韧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)黄铜铜本讲稿第三十二页，共五十二页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本讲稿第三十三页，共五十二页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
19、自发恢复有自发恢复到稳定状态的倾向到稳定状态的倾向。但但在常温下在常温下，原子扩散能力小原子扩散能力小,不不稳定状态可长时间维持稳定状态可长时间维持。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 黄黄铜铜本讲稿第三十四页，共五十二页(1)回复回复在加热温度较低时，因原子活动能力增强，使原子回复到在加热温度较低时，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，这种现象称为平衡位置，晶内残余应力大大减小，这种现象称为回复回复。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
20、位错近距离迁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合他缺陷合并、同一滑移面上的异号位错相遇合并而使缺陷数量减少等。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熔熔本讲稿第三十五页，共五十二页l(2)再结晶再结晶l当变
21、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加热加热本讲稿第三十六页，共五十二页l再结晶也是晶核形成和长大的再结晶也是晶核形成和长大的过程，过程，但但不是相变过程不是相变过程，再，再结晶前后晶粒的晶格类型和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合金再结晶晶粒在原合金再结晶晶
22、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本讲稿第三十七页，共五十二页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本讲稿第三十八页，共五十二页再结晶温度再结晶温度再结晶温度再结晶温度l再结晶不是一个恒温过程，
23、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本讲稿第三十九页，共五十二页l提高加热速度会使再结晶推迟到较高温度发生，延长提高加热速度
24、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。加热时间，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？本讲稿第四十页，共五十二页若若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加热温度、保温时间温
25、度、保温时间。如果继续加热？如果继续加热？本讲稿第四十一页，共五十二页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，而高于再结晶温度的加而高于再结晶温度的加工称为工称为热变形热变形。轧制轧制模锻模锻拉拔拉拔本讲稿第四十二页，共五十二页l如如 Fe 的再结晶温度为的再结晶温度为451，其在，其在400 以下以下的加工仍为冷变形。的加工仍为冷变形。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
26、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软化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果。所抵消，因而热变形不会带来加工硬化效果。本讲稿第四十三页，共五十二页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，使使粗大的树粗大的树枝晶或拄状晶破碎枝晶或拄状晶破碎，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
27、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本讲稿第四十四页，共五十二页l热加工使铸态金属中的热加工使铸态金属中的非非金属夹杂金属夹杂沿变形方向拉长，沿变形方向拉长，形成彼此平行的宏观条纹，形成彼此平行的宏观条纹，称作称作流线流线，由这种流线体由这种流线体现的组织称现的组织称纤维组织纤维组织。它。它使钢产生各向异性。使钢产生各向异性。l使零件所受的使零件所受的最大拉应力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
28、吊钩钩中中的的纤纤维维组组织织本讲稿第四十五页，共五十二页 当采用棒料直接经切削加工制造螺钉时，螺钉头部与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，受力时产生的杆部的纤维被切断，不能连贯起来，受力时产生的切应力切应力顺着纤维方向顺着纤维方向，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(如图如图示示)，纤维不被切断且连贯性好，纤维方向也较为有利，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。故螺钉质量较好。实例：实例：本讲稿第四十六页，共五十二页 可锻性
29、：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。塑性越好，变形抗力越小，则金属的可锻性越好，反之越差。的。塑性越好，变形抗力越小，则金属的可锻性越好，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性的能力。整性的能力。变形抗力变形抗力是指
30、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)。本讲稿第四十七页，共五十二页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，它它们们的的可锻性是依次下降的。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
31、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结构不如晶粒细小而又均匀的组织的可锻性好粒结构不如晶粒细小而又均匀的组织的可锻性好本讲稿第四十八页，共五十二页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，原子动能升高，在一定的变形温度范围内，随着温度升高，原子动能升高，从而塑性提高，变形抗力减小，有效改善了可锻性。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
32、低，这种现象称为“过热过热”。若加热温度更高接近熔点，晶。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，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终锻温度。称终锻温度。变形温度的影响变形温度的影响本讲稿第四十九页，共五十二页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，回复和再结一方面由于变形速度的增大，回复和再结
33、晶不能及时克服加工硬化现象，金属则表现出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。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耗于塑性变形的能量有一部分转化为热能，使金属温度升高能，使金属温度升高(称为热效应现象称为热效应现象)。变形速度越大，热效应现象越明显，使变形速度越大，热效应现象越明显，使金属的塑性提高、变形抗力下降金属的塑性提高、变形抗力下降(图中图中a a点以后点以后)，可锻性变好。，可锻性变好。本讲稿第五十页，共五十二页应力状态的影响应力状态的影响 挤压时为三向
34、受压状态。拉拔时为两向受压一向受拉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；的状态。压应力的数量愈多，则其塑性愈好，变形抗力增大；拉应力的数量愈多，则其塑性愈差。拉应力的数量愈多，则其塑性愈差。本讲稿第五十一页，共五十二页课堂提问：课堂提问：n1 1、铅在、铅在2020时和钨在时和钨在1100 1100 时的变形各属于哪种变形时的变形各属于哪种变形?(?(铅熔点铅熔点为为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、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。打；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、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。得到很大提高。本讲稿第五十二页，共五十二页