金属压力加工教学ppt课件

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1、第三章金属压力加工金属压力加工是利用外力，使金属坯料产生塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸和力学性能的原材料、毛坯或零件的加工方法。压力加工方法分类1、轧制轧制是借助于摩擦力和压力使金属坯料通过两个旋转的轧辊间的空隙而变形的压力加工方法。轧制主要用于生产各种规格的钢板、型钢和钢管等钢材。12、挤压挤压是利用压力，将金属坯料从挤压模的模孔中挤出而成形的压力加工方法。①正挤压；②反挤压；③复合挤压。23、拉拔拉拔是利用拉力，将金属坯料拉过拉拔模的模孔而成形的压力加工方法。常需经多次拉拔，依次通过形状和

2、尺寸逐渐变化的模孔，才能得到所需截面的产品。344、自由锻自由锻是利用冲击力或压力，使放在上下砧之间的金属坯料变形，从而得到所需锻件的压力加工方法。5、模锻模锻是利用冲击力或压力，使放在锻模模膛内的金属坯料变形，最后充满模膛而成形的压力加工方法。6、板料冲压板料冲压是利用压力，使放在冲模间的金属板料产生分离或变形的压力加工方法。第一节金属压力加工工艺基础5§1-1金属塑性变形的实质一、单晶体的塑性变形单晶体塑性变形的主要方式是滑移。滑移是在切应力作用下，晶体的一部分原子相对另一部分原子，沿着一定的晶

3、面（滑移面）和一定的方向（滑移方向）产生的移动。§1-1金属塑性变形的实质实际晶体的滑移不象理想晶体那样，而是通过位错运动实现的。二、多晶体的塑性变形1、每个晶粒变形不均匀2、晶粒间也产生滑动和转动。3、变形抗力大6§1-3塑性变形后金属的组织和性能一、加工硬化金属在室温下进行塑性变形时，随着变形程度的增加，强度和硬度不断提高，塑性和冲击韧性不断降低，这种现象称为加工硬化。加工硬化的金属内部组织变化特点。1、各晶粒沿变形最大的方向伸长，2、位错密度增加，晶格严重扭曲，产生内应力；3、滑移面和晶粒间产

4、生碎晶。7二、回复和再结晶1．回复T回复=（0.25～0.3）T熔点（K）式中T回复为金属回复的绝对温度；T熔点为金属熔化的绝对温度。回复使晶格扭曲被消除，内应力明显降低，但力学性能变化不大，部分地消除了加工硬化。82．再结晶再结晶以某些碎晶或杂质为晶核，成长为新的等轴细晶粒的过程称为再结晶。再结晶消除了全部加工硬化，使金属的强度和硬度明显下降，塑性和韧性显著提高。一般纯金属的再结晶温度为：T再结晶≈0.4T熔点（K）消除金属加工硬化的热处理方法叫再结晶退火。再结晶的特点1、只有产生加工硬化的金属才

5、能产生再结晶。2、不同于同素异构转变，不发生晶体结构变化。3、可以细化晶粒。但过份地延长加热时间，则晶粒还会不断长大，使金属力学性能下降。9二、回复和再结晶10三、冷变形、热变形和温变形1．冷变形金属在回复温度以下的变形称为冷变形，具有加工硬化组织。冷变形特点冷变形可以使工件获得较高的精度和表面质量。冷变形也是强化金属的一种重要手段。但变形抗力大。2．热变形金属在再结晶温度以上的变形称为热变形，具有再结晶组织。热变形特点金属在热变形过程中，也产生加工硬化，但随时被再结晶所消除。热变形时，金属的变形抗

6、力小，塑性好。工件的表面质量低于冷变形。3．温变形金属在回复温度和再结晶温度之间的变形，称为温变形。兼有冷变形、热变形的综合特点。11四、金属锻件的特点1、金属更加致密。2、获得细化的再结晶组织。因此，金属的力学性能得到很大提高。3、形成纤维组织，或称流线。纤维组织金属晶界上的夹杂物随晶粒沿变形最大方向被拉长得到的组织。12纤维组织的特点变形程度越大，纤维组织越明显。常用锻造比Y表示变形程度。坯料拔长时的锻造比为：Y=F0/F式中F0为坯料拔长前的横截面积；F为坯料拔长后的横截面积。纤维组织使金属在

7、性能上具有方向性。纵向（平行于纤维方向）上的塑性、韧性提高，横向（垂直于纤维方向）上的塑性、韧性则降低。纤维组织的稳定性很高，不能用热处理或其它方法加以消除，只有经过锻压使金属变形，才能改变其方向和形状。13合理利用纤维组织1、应使零件在工作中所受的最大正应力方向与纤维方向重合，2、最大切应力方向与纤维方向垂直，3、并使纤维分布与零件的轮廓相符合，尽量不被切断。14§1-4金属的锻造性能一、可锻性概念金属的锻造性能，是指金属材料在压力加工时获得优质产品难易程度的工艺性能。衡量指标：金属的塑性和变形抗

8、力。塑性越高，变形抗力越小，则金属的可锻性越好。二、影响可锻性的因素1．金属的本质化学成分纯金属的可锻性比合金好。而钢的可锻性随碳和合金元素的质量分数的增加而变差。组织结构固溶体（如奥氏体）的可锻性好，而化合物（如渗碳体）差。金属在单相状态下的可锻性比在多相状态下的好。细晶粒金属的塑性较粗晶粒的好，可锻性较好。（但变形抗力较大）15二、影响可锻性的因素2．压力加工条件1）变形温度随着温度的升高，钢的强度下降，塑性上升，即钢的可锻性变好。因此，压力加工都力争在高温下进行