《第02讲 金属塑性成型的物理基础》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第02讲 金属塑性成型的物理基础（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,金属塑性成型原理,第一讲 金属塑性变形的机理,第二章 金属塑性变形的物理基础,金属塑性变形的机理,冷态金属塑性变形的机理 热态金属塑性变形的机理,金属冷态下的塑性变形,纯金属的冷态变形 合金的冷态变形 冷塑性变形对金属性能的影响,纯金属的冷态变形,金属的结构特点,金属属于多晶体，其特点为短程有序，远程无序。,纯金属的冷态变形,金属的结构特点,多晶结构的特点： 1、晶内：成分一致取向不同 2、晶界：晶界晶内大相径庭强度（室温高、高温低）扩散速度（快）熔点（低）容易腐蚀,变形方式,纯金属的冷态变形,纯金属的冷态变形,滑移的概念所谓滑移是指晶体(此处可理解为单晶体或构成多晶体中的一个晶粒)在力的作
2、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。这些晶面和晶向分别称为滑移面和滑移方向。滑移系：一个滑移面和一个滑移方向构成一个滑移系。,纯金属的冷态变形,滑移的方向,体心立方,面心立方,密排六方,26=12,34=12,31=3,面心体心密排六方,纯金属的冷态变形,滑移的方向,-Fe、Cr、W、V、Mo,面心体心密排六方,-Fe、Al、Cu、Ag、Ni,Mg、Zn、Ti,滑移的位向,横截面A0上的正应力:滑移面A上的全应力:滑移面上沿滑移方向的分切应力:滑移面上的正应力:,外力在滑移方向的分切应力,coscos称取向因子（或Schmid因子）,S,纯金属的冷态变形
3、,纯金属的冷态变形,滑移的方式,纯金属的冷态变形,孪生的概念,孪生是指晶体的两个部分沿一个公共晶面构成镜面对称的位向关系，这两个晶体就称为“孪晶“，此公共晶面就称孪晶面。,纯金属的冷态变形,发生条件体心立方:滑移优先,低温时孪生; 面心立方:以滑移为主,孪生一般不发生;1、低温、冲击和滑移受阻的情况下可能发生孪生。2、二者相互转化，相互诱导。 密排六方:以孪生为主。,纯金属的冷态变形,晶间变形转动滑动,特点：变量小起补充作用,原因：强度高、犬牙交错,纯金属的冷态变形,纯金属的变形特点, 各晶粒变形的不同时性； 各晶粒变形的相互协调性； 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。
4、,纯金属的冷态变形,晶粒大小与塑性的关系, 晶粒越细屈服强度越大； 晶粒越细金属的塑形越好； 晶粒越细表面质量越好。,合金的冷态变形,单相固溶体合金的变形特点,“柯氏气团” 降低塑性，提高变形抗力。 屈服效应、应变时效作用,合金的冷态变形,多相合金的变形特点,降低塑性，提高变形抗力。,聚合型多相合金,弥散分布多相合金,合金的冷态变形,多相合金的变形特点,聚合型多相合金,两相塑性 共同作用：30-70% 单一作用：大于70%,一相塑性、一相硬脆 有脆性相决定,合金的冷态变形,多相合金的变形特点,弥散分布多相合金,强化方式：时效强化、弥散强化,变形方式：绕过方式、切过方式,冷塑性变形对金属的影响,
5、对组织的影响晶粒形状的变化晶粒内产生亚结构晶粒位向改变（织构）,冷塑性变形对金属的影响,对性能的影响,加工硬化的产生：随着变形程度的增加，金属的强度、硬度增加，而塑性韧性降低，这种现象称为加工硬化。,讨论,加工硬化对塑形成形的影响。,金属热态下的塑性变形,纯金属的热态变形 合金的热态变形 热塑性变形对金属性能的影响,纯金属的热态变形,动态回复-静态回复变形较小，高层错能金属； 动态回复-静态回复再结晶变形较小，低层错能金属； 动态回复-静态回复再结晶变形较大，高层错能金属； 动态再结晶-亚动态再结晶变形较大，低层错能金属,纯金属的热态变形,动态静态 回复-再结晶,纯金属的热态变形,晶内滑移 晶
6、内孪生 晶界滑移 扩散蠕变,合金的热态变形,弥散型双相合金 对变形的直接影响（与冷变形一致）。通过影响再结晶行为间接影响。 聚合型双相合金 两相中的形核几率不同，导致了变形的不均匀，降低了塑形成形能力。 其它问题 1、改善第二相的分布；2、改变第二相的形态；3、形成热脆性。,热塑性变形的影响,改善晶粒组织1、改善铸态组织2、改善变形晶粒3、细化晶粒,热塑性变形的影响,锻合内部缺陷,铸态组织疏松、空隙和微裂纹的锻合。,中心压实法,热塑性变形的影响,改善杂质分布 形成纤维组织 改善偏析,讨论,为何要趁热打铁？,冷塑性变形的方式、特点和影响 热塑性变形的方式、特点和影响,小结,每日一练,1、下列各项中，不属于冷态金属变形形式的一项是 。 A、滑移 B、孪晶 C、晶间滑动 D、扩散蠕变,2、滑移性能最好的晶格为 。A、体心立方 B、面心立方 C、密排六方 D、都一样,3、多晶体晶内变形的主要方式和单晶体一样分为 和。其中 变形是主要的，而 变形是次要的，一般仅起调节作用。,4、热成形主要的软化方式有 、 、 和。,谢谢,再见,
