先进成形与智能技术 课件 3.2 金属的可锻性

先进成形与智能技术战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造第3章锻压成形技术金属的可锻性战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造1可锻性定义金属材料经受塑性变形加工的难易程度。可锻性衡量指标可锻性常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。材料的塑性越好，其可锻性就越好。变形抗力越小，其可锻性就越好。塑性越好，变形抗力越小，则金属的可锻性好。反之则差。第3章锻压成形技术金属的可锻性战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造2可锻性决定因素材料本质（内因）变形条件（外因）第3章锻压成形技术金属的可锻性战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造3材料本质（内因）化学成分的影响（1）纯金属比合金的可锻性好（2）钢中合金元素含量越多，其变形抗力越大，塑性越差，可锻性差

例如纯铁、低碳钢和高合金钢，它们的可锻性是依次下降的第3章锻压成形技术金属的可锻性战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造4材料本质（内因）金属组织的影响（1）纯金属及单一固溶体组成的合金可锻性好（2）晶粒细小而又均匀的组织比铸态柱状组织和粗晶粒组织的可锻性好第3章锻压成形技术金属的可锻性战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造5变形条件（外因）变形温度的影响温度塑性变形抗力可锻性第3章锻压成形技术金属的可锻性战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造6变形条件（外因）变形温度的影响过热：若加热温度过高，晶粒急剧长大，金属力学性能降低的现象。过烧：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。第3章锻压成形技术金属的可锻性战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造7变形条件（外因）变形温度的影响碳钢的锻造温度可根据铁碳合金相图确定。锻造温度范围尽可能宽一些，减少加热次数，提高锻造生产效率。第3章锻压成形技术战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造8金属种类始锻温度/℃终锻温度/℃碳钢wc

≤0.3%1200~1250800~850wc=0.3%~0.5%1150~1200800~850wc=0.5%~0.9%1100~1150800~850wc=0.9%~1.4%1050~1100800~850合金钢合金结构钢1150~1200800~850合金工具钢1050~1150800~850耐热钢1100~1150850~900铜合金700~800650~750铝合金450~490350~400镁合金370~430300~350钛合金1050~1150750~900常用金属材料的锻造温度范围第3章锻压成形技术金属的可锻性战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造9变形条件（外因）变形速度的影响（1）当变形速度不大时，回复和再结晶不能及时克服加工硬化现象，金属则表现出塑性下降、变形抗力增加，可锻性下降。（2）当变形速度大于临界的速度时，变形过程中产生热量，使金属的温度升高，再结晶速度加快，金属的塑性增加，变形抗力下降，可锻性提高。第3章锻压成形技术金属的可锻性战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造10变形条件（外因）应力状态的影响挤压时金属应力状态

拉拔时金属应力状态

三向受压两向受压一向受拉第3章锻压成形技术金属的可锻性战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造11变形条件（外因）应力状态的影响拉应力：使金属原子间距增大，金属内部气孔、微裂纹等缺陷处易产生应力集中而破坏，故金属塑性下降。压应力：使金属原子间距减小，不易使缺陷扩展，故金属塑性提高。