4力学冶金讲稿-3.1-3.ppt

1、3.塑性加工时金属材料的性质和特征，3.1引言材料的可加工性：由表示加工工艺和加工过程的应力、应变、速度、温度等条件和材料内部组织条件的复合作用决定。加工过程中材料的性质包括变形过程，边界条件，产品的性能，力参数，整形极限指标，3.3.2金属材料的塑料，变形限制：给定过程和变形的几何，变形限制取决于材料。应力值：破坏时的应力值也与材料密切相关。工艺设计：发挥材料塑性变形的潜力。可以改变。挤压变形时，不同材质的心脏裂纹值可能不同。(1)可塑性指标，拉伸实验，延长率，棉收缩率，破损时样品扩展量为，由于颈部收缩有复杂的应力状态，面收缩率值与样品的几何和变形行为有关，仍然渡边杏用作实际材料性能指标。表

2、面收缩率是对结构敏感的数值。块状金属成形性有延性破坏限制。笔刷例外。笔刷的成型仅限于度数最大的面收缩率。引起棉收缩，不能承受刷子的负荷。因此，限于收缩树形成的变形量与拉拔性能没有太大关系。脆性破坏也限制了成型的局限性。许多整形过程的整形极限与拉伸实验测量的面收缩率有很密切的关系。拉伸时的面收缩率关系，0.8，1.2，1.6，0.4，2.4，2.0杂物体积百分比性质的形状和分布是主要的。，硫化物对钢的拉伸塑性的影响，横向塑性低的原因是杂物沿轧制方向拉伸。，1 2 3，1 . 5 1 . 0 . 0 . 5 0，硫化物体积含量，拉伸断裂时的真变，轴，水平，一些第二相质点比其他杂质具有更大的危险性，

3、固有杂质体积对钢的拉伸塑性的影响表明钢的氧化物、硫化物和碳化物具有相似的倾向性。分布状态：可锻铸铁不是商业商品，而是极端的例子。裂开的路径沿着玻璃形状的硅酸盐杂物，“木纹”牙齿断裂，容易产生肿块。延性断裂的原因，周围空穴或孔的混合扩张，冷轧1018钢在伸展实验中最终断裂之前发生的收缩颈部中心附近的裂纹，拉伸实验中的延性裂纹形成：混合孔变长，孔之间的收缩颈，D夹杂物周围的空隙连接起来，形成剪切的延性裂纹，(3)静水压和金属材料塑性高的静水压应力抑制孔的生长，延迟断裂一般来说，静拉力应力会加快孔的生长，减少塑性。如图所示，锻造和桥墩较粗时，自由表面鼓引起的拉伸的圆周应力导致裂纹。图：F，(4)热加

4、工的塑性脆性的一般原因是液体的存在。加热温度进入液体-固体两相区域，部分融化。低熔点的共晶硫化物：Cu，Sn:热加工时可能会发生表面裂纹。浓缩在固溶体中，存在于氧化皮的正下方。如果浓缩超过溶液能力，就会形成单一液体，界面湿润，可塑性下降。杂物：垂直拉伸的杂物加工影响材料的可塑性。3.3.3金属材料的整形性能，(1)砌块的整形性能可加工性是金属加工期间不发生裂纹、变形发生的变形程度。可加工性是一个复杂的技术概念。不仅取决于材料的破坏阻力(塑料)，还取决于过程中的特定条件，例如应变、摩擦、温度和应变速率。块状金属加工过程中产生的裂纹可分为三种茄子主要类型。(a)加厚情况下自由表面的裂纹(b)挤压时

5、接触面由高摩擦形成的表面裂纹(c)拉杆时中心破裂或箭头裂纹，(c)，裂纹原因：(1)附加拉伸应力的结果(2)工件经常产生温度梯度。(3)局部未变形区域、难以变形区域和容易变形区域两个区域，形成剪切带。加工限制：块状金属的加工限制基于表面的裂纹。断裂的判定：Cockcroft和Latham牙齿提出的判定基于应力和变形的某种组合，最大的局部拉伸应力(*)牙齿最重要。* d常数，实际应用：每种材料在断裂时的拉伸变形和压缩应变之间存在单个关系形式的断裂判定。如图所示：条件：理想的无摩擦桥墩厚度。当中断的拉伸变形和压缩变形的变形率在拔模为1/2的直线上时，会发生中断。Shiro Kobayashi(go

6、bayashi):通过数值计算在室温下低速锻造钢瓶时的参数，您可以获得以下可加工性：Avitzur:研究了挤压和拉拔时中心破裂或箭头裂纹的形成。他的研究预测了防止这种裂纹需要避免的模具角度和面收缩率的范围。，(2)板材的整形性能板材成型时：例如，深拉，拉伸变形是主要的，变形区域的金属通常有一个或两个表面是自由表面。成型时横截面基本不变，形状变化是主要的。块状金属整形时：压缩变形是主要的，变形区域内金属的自由表面很少。块状金属形成时，不仅几何形状变化，横截面积累的变化也很明显。因此，板材金属成型时的应力和应变分布具有一定的特殊性。如图所示，杯拉整形、拉深工艺分析、金属能承受三种茄子形式的变形。应

7、力和变形取决于底部(a)，取决于徐璐的其他部分(1)。由于冲孔的作用，双向拉伸应力(2)位于牙齿圆周外边缘(c)周长D0毛坯变形过程中，坯边的厚度继续增加。A、B、C、D、径向、(C)、(3)金属进入凹模时先在拉伸应力下弯曲和伸直。在d中：在拉伸应力下，边产生的加厚结果在窄环中再次变薄。(4)在B处，如果“环形壁厚”大于凹凸模具的间隙(因为沿拉伸进入模具时变厚)，则发生的变形如图所示。厚度施加压力会变薄，环形壁厚度均匀。(通常为厚度减少量1020)、环、拉伸应力、D、两种茄子极端情况下：一种是平面变形状态。板块平面中的一个主应力是拉伸变形，另一个是压缩变形，厚度变形不可忽视，接近平面变形条件。第二种是平面主应力状态。板块平面中的两个主应力是拉伸应力，厚度上的应力几乎为零，接近平面拉伸应力状态。大部分实际整形过程都在牙齿两个极端情况之间。钣金的整形限制：由拉伸不稳定性(而不是破裂)决定。在钣金的整形过程中，应力状态接近平面拉伸应力状态