金属塑形成型.doc

1. 衡量金属或合金的塑性变形能力的数量指标有 伸长率 和 断面收缩率 。 2. 所谓金属的再结晶是指 冷变形金属加热到更高的温度后，在原来变形的金属中会重新形成 新的无畸变的等轴晶，直至完全取代金属的冷变形组织 的过程。 3. 金属热塑性变形机理主要有： 晶内滑移 、 晶内孪生 、 晶界滑移 和 扩散蠕变 等。 4影响金属塑性的主要因素有： 化学成分、组织 、 变形温度 、 变形速度 、 应力状态 。 5. 金属塑性成形过程中影响摩擦系数的因素有很多，归结起来主要有 金属的种类和化学成分 、 工具的表面状态 、 接触面上的单位压力 、 变形温度 、 变形速度 等几方面的因素。 6. 塑性是指： 在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力 。7. 金属单晶体变形的两种主要方式有： 滑移 和 孪生 。8.一点的代数值最大的 主应力的指向称为 第一主方向,由 第一主方向顺时针转 所得滑移线即 为 线。 6. 平面变形问题中与变形平面垂直方向的应力 z = 。7塑性成形中的三种摩擦状态分别是：干摩擦、边界摩擦、流体摩擦。8对数应变的特点是具有真实性、可靠性 和可加性。9就大多数金属而言，其总的趋势是，随着温度的升高，塑性提高。10钢冷挤压前，需要对坯料表面进行 磷化皂化 润滑处理。11为了提高润滑剂的润滑、耐磨、防腐等性能常在润滑油中加入的少量活性物质的总称叫添加剂12材料在一定的条件下，其拉伸变形的延伸率超过 的现象叫超塑性。13韧性金属材料屈服时，密席斯（Mises）准则较符合实际的。14硫元素的存在使得碳钢易于产生 热脆。15塑性变形时不产生硬化的材料叫做理想塑性材料。16应力状态中的 压 应力，能充分发挥材料的塑性。17平面应变时，其平均正应力s等于中间主应力s。18钢材中磷使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性 降低 。 19材料经过连续两次拉伸变形，第一次的真实应变为e.1，第二次的真实应变为e .25，则总的真实应变e0.35。20塑性指标的常用测量方法 拉伸试验法与压缩试验法 。21弹性变形机理 原子间距 的变化；塑性变形机理 位错运动 为主。4. 影响金属塑性的主要因素有： 化学成份，组织，变形温度，应变速率，变形力学条件 。 5. 等效应力表达式： 。 6. 常用的摩擦条件及其数学表达式： 库伦摩擦条件 ，常摩擦条件 。 7. 平面是指： 通过坐标原点并垂于等倾线的平面，其方程为 。1、主变形图取决于 偏应力 ，与 球应力 无关。2、第二类再结晶图是 变形温度 、 变形程度 与 再结晶晶粒大小 关系图。3、动态再结晶是指 在热变形过程中在应力作用下 的再结晶。4、主变形图有 3 种，各主应变分量必须满足条件是： 。5、把材料简化为理想刚塑性体是忽略了材料的 弹性变形 和 加工硬化 。6、金属塑性加工的热力学条件是指 变形温度 、 变形程度 、 变形速度 。7、对于强化材料，当应力状态点沿着屈服表面上运动时，称作 中性变载 ，此时有 弹性 变形， 而无新的 塑性 变形。8、 平面应变问题（设Z方向不变形）的力学特点是 zx=zy=0 z=m=2= 9、按照超塑性实现的条件，可将超塑性分为细晶超塑性和 相变超塑性 两类。10、简单加载时，各应力分量 成比例 增加。二、简答题1试简述提高金属塑性的主要途径。 答：可通过以下几个途径来提高金属塑性： (1) 提高材料的成分和组织的均匀性； (2) 合理选择变形温度和变形速度； (3) 选择三向受压较强的变形方式； (4) 减少变形的不均匀性。 2请简述应变速率对金属塑性的影响机理。 答：应变速度通过以下几种方式对塑性发生影响： (1) 增加应变速率会使金属的真实应力升高，这是由于塑性变形的过程比较复杂，需要有一定的时间来进行。 (2) 增加应变速率，由于没有足够的时间进行回复或再结晶，因而软化过程不充分而使金属的塑性降低。 (3) 增加应变速率，会使温度效应增大和金属的温度升高，这有利于金属塑性的提高。 综上所述，应变速率的增加，既有使金属塑性降低的一面，又有使金属塑性增加的一面，这两方面因素综合作用的结果，最终决定了金属塑性的变化。 3请简述弹性变形时应力 - 应变关系的特点。 答：弹性变形时应力 - 应变关系有如下特点： (1) 应力与应变完全成线性关系，即应力主轴 与全量应变主轴重合。 (2) 弹性变形是可逆的，与应变历史（加载过程）无关，即某瞬时的物体形状、尺寸只与该瞬时的外载有关，而与瞬时之前各瞬间的载荷情况无关。 (3) 弹性变形时，应力球张量使物体产生体积 的变化，泊松比 。 4.纯剪切应力状态有何特点？答：纯剪切应力状态下物体只发生形状变化而 不发生体积变化。纯剪应力状态下单元体应力偏量的主方向与单元体应力张量的主方向一致，平均应力 。 其第一应力不变量也为零。5. 塑性变形时应力应变关系的特点？答：在塑性变形时，应力与应变之间的关系有如下特点： (1) 应力与应变之间的关系是非线性的，因此，全量应变主轴与应力主轴不一定重合。 (2) 塑性变形时，可以认为体积不变，即应变球张量为零，泊松比 。(3) 对于应变硬化材料，卸载后再重新加载时的屈服应力就是报载时的屈服应力，比初始屈服应力要高。 (4) 塑性变形是不可逆的，与应变历史有关，即应力应变关系不再保持单值关系。6在塑性加工中润滑的目的是什么？影响摩擦系数的主要因素有哪些？答：（1）润滑的目的是:减少工模具磨损；延长工具使用寿命；提高制品质量；降低金属变形时的能耗。（2）影响摩擦系数的主要因素：1）金属种类和化学成分；2）工具材料及其表面状态；3）接触面上的单位压力；4）变形温度；5）变形速度；6）润滑剂7简述在塑性加工中影响金属材料变形抗力的主要因素有哪些？答：（1）材料（化学成分、组织结构）；（2）变形程度；（3）变形温度；（4）变形速度；（5）应力状态；（6）接触界面（接触摩擦）8何谓屈服准则？常用屈服准则有哪两种？试比较它们的同异点？答：（1）屈服准则：只有当各应力分量之间符合一定的关系时，质点才进入塑性状态，这种关系就叫屈服准则。（2）常用屈服准则：密席斯屈服准则与屈累斯加屈服准则。（3）同异点：在有两个主应力相等的应力状态下，两者是一致的。对于塑性金属材料，密席斯准则更接近于实验数据。在平面应变状态时，两个准则的差别最大为15.5%9. 简述塑性成形中对润滑剂的要求。答：（1）润滑剂应有良好的耐压性能，在高压 作用下，润滑膜仍能吸附在接触表 面上，保持良好的润滑状态；（2） 润滑剂应有良好耐高温性能，在热加 工时，润滑剂应不分解，不变质；（3）润滑剂有冷却模具的作用；（4）润滑剂不应对金属和模具有腐蚀作 用；（5）润滑剂应对人体无毒，不污染环境；（6）润滑剂要求使用、清理方便、来源丰 富、价格便宜等。10简述金属塑性加工的主要优点?答：（1）结构致密，组织改善，性能提高。（2）材料利用率高，流线分布合理。（3）精度高，可以实现少无切削的要求。（4）生产效率高。 11.冷热变形形成的纤维组织有何异同？如何消除？（4分）答：相同：冷热变形纤维组织都是沿纤维方向强度高，使材料呈各向异性。（1分）不同：冷变形纤维组织是晶粒被拉长，拉细压扁呈现纤维状。而热变纤维组织是热变形时，非金属杂质、第二相各种缺陷沿最大变形方向被拉长。（1分） 消除措施：冷变形纤维组织用完全再结晶退火。（1分） 热变形纤维组织：熔炼尽可能除杂，铸锭细化晶粒，采用长时间高温均匀化退火，加工时变换加工方向。（1分）12.什么是动态回复和动态再结晶？铝合金等高层错能金属在热变形过程中为何不易发生动态再结晶？（4分）答：一般将热变形过程中，在应力状态作用下所发生的回复与再结晶过程称为动态回复和动态再结晶，以区别冷变形后退火过程中、热变形的各道次之间以及热变形后在空气中冷却时所发生的、属于静态的回复与再结晶过程。（2分）铝合金等高层错能金属，扩展位错宽度小，不全位错易束集，在热变形过程中位错的