塑性成型课件问题总结.doc

21 金属塑性变形的物理基础 1、滑移和孪生的异同点？ 相同点：晶内变形，晶体在外力的作用下，晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于晶体的另一部分发生相对移动或切变。不同点：滑移：1）沿晶体内原子密度最大的晶面和晶向发生；2）只能在切应力作用下发生；3）晶体的一部分相对于另一部分沿滑移方向位移的距离为原子间距的整倍数，在晶体表面造成台阶，在其表面出现滑移痕迹。实质是位错的移动与增值过程。 孪生：1）均匀切变；2）晶体变形部分与未变形部分构成镜面对称，两侧晶体相对位向发生改变；3）移动小于一个原子间距的距离。孪生的临界切应力低于滑移的临界切应力。2、多晶体的变形特点？1）各晶粒变形的不同时性；2）各晶粒变形的相互协调性；3）晶粒与晶粒之间和晶粒内部与晶界附近区域之间变形的不均匀性。3、什么是加工硬化现象？是指金属材料在再结晶温度以下塑性变形时，金属的强度、硬度增加，而塑性、韧性降低的现象。4、冷加工对组织和性能的影响？1)晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性；2) 位错密度增加，产生加工硬化3)织构现象的产生 ；4)残余应力 2.2金属在热态下的塑性变形1、热加工对金属组织、性能影响？1）使金属组织晶粒细化，机械性能提高。2）破碎碳化物与非金属夹杂物。3）热加工产生纤维组织。2、冷、热加工的区别？1）两者加工温度不同 热加工是再结晶温度以上，冷加工是再结晶温度以下进行。2）组织结构不同 冷加工晶粒压扁拉长，位错密度增大； 热加工等轴晶组织；3）力学性能不同 冷加工产生“加工硬化”现象； 热加工产生同时产生“加工硬化”现象和“加工软化”现象；3、冷加工流线与热加工流线区别？冷加工流线是被拉长压扁等轴晶粒，呈纤维条状；热加工流线是破碎碳化物与非金属夹杂物被拉长，形成纤维组织。4、板材经热加工后均为各向同性？不是。5、叙述晶粒随着温度的升高而长大是一种必然现象。 2.3金属的塑性及变形抗力1、什么是塑性？是指固体材料在外力作用下发生永久变形，而不破坏其完整性的能力。2、塑性与柔软性的区别是什么？塑性反映材料产生永久变形的能力；柔软性反映材料抵抗变形的能力。2.4影响金属塑性及变形抗力的因素1、冷脆、红脆、氢脆？冷脆指材料在低温条件下的极小塑变脆断。大多发生在体心立方和密排六方晶体结构；红脆是由于金属或合金过热敏感性强，使得晶粒粗大继而引起塑性下降现象；氢脆是指金属或合金因吸收氢而引起的韧性或延性降低的现象。2、影响金属塑性的因素？内部因素：1）金属化学成分影响2）金属组织影响：晶粒度大小和均匀性、金相组织、铸造组织、金属的晶格结构。外部因素：1）变形温度2）应变速率3）应力状态4）应变状态5）不连续变形的影响 6）尺寸因素的影响7）其他。3、提高金属塑性的途径？(1)控制化学成分、改善组织结构，提高材料的成分和组织的均匀性；(2)采用合适的变形温度速度制度；(3)选用三向压应力较强的变形过程；(4)减小变形的不均匀性，尽量造成均匀的变形状态；(5)避免加热和加工时周围介质的不良影响。 4、静水压力对提高金属塑性的良好影响 (1) 拉伸应力会促进晶间变形、加速晶界的破坏，三向压应力使晶间变形困难(2) 三向压应力有利于愈合塑性变形中晶内、晶间的各种损伤(3) 消除杂质、液态相或组织缺陷的不良影响(4) 减轻不均匀变形而引起的附加拉应力2.5 金属的超塑性（1） 超塑性变形的宏观特征+三个判据a大延伸 b小应力 c无缩颈（2）超塑性的力学特征和组织特征1.力学特征2组织特征a晶粒极细，等轴晶：均匀变形 b 双相（共析或共晶）：第二相晶粒能阻碍母相晶粒的长大，而母相也阻碍第二相的长大。c热稳定性：变形过程中晶粒长大的速度要慢，充分的热变形持续时间。（3） 应变敏感性指数（m）物理意义反映抵抗缩颈或产生均匀变形的能力,m越大，真实流动应力随应变速率增大而急剧增大。3.1、什么是焊接、什么是钎焊、什么是粘接？焊接：两个被焊材料之间形成了共同的晶粒；钎焊：只是钎料熔化，而母材不熔化，一般不易形成共同的晶粒，只是在钎料和母材之间形成有相互原子渗透的机械结合；粘接：是靠粘结剂和母材之间的粘合作用，一般没有原子间的相互渗透和扩散。2、什么是焊接热效率、焊接热输入？热效率：热输入：Q=UI/V3、什么是焊接温度场，焊接热循环？温度场：焊件上（包括内部）某瞬时的温度分布；热循环：在焊接热源的作用下，焊件上某点的温度随时间的变化过程4、焊接接头的组成和形成过程？组成（1）焊缝（2） 熔合区（3）热影响区（4）母材形成过程：1）焊接热过程2）焊接化学冶金过程3）金属凝固结晶和相变过程4.1应力分析 1、内力、应力、应力状态内力：内部各质点之间相互作用力；应力：单位面积上内力。内力的强度、大小是以应力来度量的。应力状态表示的是变形体内任意截面上应力分布的情况（应力的数值和方向）。 2、应力张量、应力张量不变量一点的应力状态应该用通过改点无限多个截面上的应力矢量所构成的矢量集合来表示，该矢量集合称为应力张量。对于一个确定的应力状态，三个主应力是唯一的，因此特征方程的系数J1、J2、J3的数值与坐标系的选择无关。即应力张量不变量。3、主应力、主切应力、最大切应力斜微分面某一方向，剪应力等于零，该微分面为主平面，主平面的法线方向为主方向，在该面上的正应力为主应力。与斜微分面上的正应力相同，切应力也随着斜微分面的方位而改变，且应力达到极值的平面称为主切应力平面，该切应力称为主切应力。主切应力中绝对值最大的一个即最大切应力4.2应变分析和屈服准则1、位移、位移分量位移：变形体内任一点变形前后的直线距离位移分量：一点的位移矢量在三个坐标轴上的投影2、什么是屈服准则？屈服准则又称塑性条件或屈服条件，它是描述不同应力状态下变形体某点进入塑性状态并使塑性变形继续进行所必须满足的力学条件。3、会叙述屈雷斯加屈服准则、米塞斯屈服准则，会利用两个屈服准则进行判断。屈雷斯加屈服准则表达为：材料处于塑性状态时，其最大切应力是一不