《压力加工》PPT课件

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1、第3章压力加工什么是金属压力加工？借助外力的作用，使金属坯料产生塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸和性能的锻压件。也就是：锻压模锻自由锻轧制正挤压反挤压拉拔冲压一次塑性加工一次塑性加工二次塑性加工二次塑性加工二次塑性加工一次/二次塑性加工优点：⑴组织细化致密、力学性能提高；⑵体积不变的材料转移成形，材料利用率高;⑶生产率高，易机械化、自动化等。⑷可获得精度较高的零件或毛坯，可实现少无切削加工。缺点：⑴不能加工脆性材料；⑵难以加工形状特别复杂（特别是内腔）、体积特别大的制品；⑶设备、模具投资费用大。第一节金属的塑性变形3

2、.1金属的塑性变形一、金属塑性变形的实质塑性塑性成形塑性成形的目的——常用塑性成形方法——材料在外力作用下发生永久变形又不破坏其完整性的能力——材料在外力作用下，利用自身的塑性而使其加工成具有一定形状、尺寸及力学性能的工件的加工方法改变形状、尺寸改善组织及性能轧制挤压拉拔锻压冲压1.单晶体的塑性变形滑移——在力的作用下，晶体的一部分沿某些特定的晶面和晶向相对另一部分发生滑动。特征：滑移只能在最小切应力的作用下产生；外力在晶面上的分解切应力作用下的变形锌单晶的拉伸照片特征：是沿一定的晶面和晶向进行的；滑移面滑移方向通常是晶体

3、中的密排面和密排方向。一个滑移面和其上的一个滑移方向构成一个滑移系。滑移系越多，金属发生滑移的可能性越大，塑性也越好，其中滑移方向对塑性的贡献比滑移面更大。因而金属的塑性，面心立方晶格好于体心立方晶格,体心立方晶格好于密排六方晶格。体心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格{110}{111}{110}{111}晶格滑移面滑移方向滑移系三种典型金属晶格的滑移系滑移的机理：把滑移设想为刚性整体滑动所需的理论临界切应力值比实际测量临界切应力值大3-4个数量级。滑移是通过滑移面上位错的运动来实现的。多脚虫的爬行晶体通过位错运动产生滑移

4、时，只在位错中心的少数原子发生移动，它们移动的距离远小于一个原子间距，因而所需临界切应力小，这种现象称作位错的易动性。变形过程复杂晶粒位相的影响晶界的影响多晶体滑移的不均匀性晶粒大小的影响2.多晶体的塑性变形二、塑性变形对组织和性能的影响纤维组织的形成晶粒内产生亚结构形成形变织构产生残余应力产生加工硬化关于加工硬化（重点）加工硬化现象——随冷塑性变形量增加，金属强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。加工硬化产生原因关于加工硬化（重点）1、随变形量增加,位错密度增加，由于位错之间的交互作用(堆积、缠结)，使变形抗力增加.2.

5、随变形量增加，亚结构细化，空位密度增加3.几何硬化：由晶粒转动引起5%冷变形纯铝中的位错网加工硬化后果及应用强化金属的一个重要途径——对于不能热处理强化的金属和合金尤为重要某些冷加工工艺能够进行的重要因素——由于加工硬化,使已变形部分发生硬化而停止变形,而未变形部分开始变形。没有加工硬化,金属就不会发生均匀塑性变形可提高构件在使用过程中的安全性关于加工硬化（重点）三、回复与再结晶软化过程回复：加热温度较低，金属内微细结构变化，显微组织不变再结晶：加热温度较高，通过破碎晶粒重新形核长大，形成新的、无畸变的等轴晶粒。※再结晶

6、温度：一定时间内完成再结晶所对应的最低温度晶粒长大冷变形金属的加工硬化及软化回复：基本保持加工硬化状态，内应力变形开裂耐蚀性应用——去应力退火再结晶：消除变形金属的组织特征、加工硬化及内应力，性能恢复到加工前状态应用——再结晶退火四、金属的热加工热（塑性）变形与冷（塑性）变形的区别定义：变形过程的区别：回复、再结晶是否进行？热（塑性）变形对金属的组织和性能的影响消除铸态金属的某些缺陷力学性能形成热变形纤维组织——流线形成带状组织T加工＞T再结晶热加工T加工＜T再结晶冷加工金属的可锻性是指金属经受锻造成形优质零件的能力，通常

7、用塑性与变形抗力来衡量。塑性越高，锻造性能越好，越有利于加工成形。1)内在因素化学成分纯金属合金>低碳钢高碳钢>碳钢合金钢>低合金钢高合金钢>碳和合金元素含量越高，塑性越差，锻造性能越差。五、金属的可锻性金属组织单相固溶体多相合金>第二相的性能、数量、形状、分布对多相合金的锻造性能有重要作用（Cm）。细晶粒金属粗晶粒金属>细晶粒组织比粗晶粒具有更好的塑性和锻造性能。过高温度合理温度<高温晶界脆化，锻造性能变差。2)加工条件变形温度变形温度温度越低，金属塑性越差，变形抗力越大，锻造性能越差，易开裂。常加热至奥氏体单相区进行锻

8、造。温度过高，引起表面氧化、脱碳、过热、过烧等缺陷，降低锻造性能。同时，应避免在部分金属的脆化温度区间锻造。形变热效应是指金属在锻造过程中，塑性变形功转化为热能，其中一部分留在金属内，使锻件升温的现象。应变速率低应变速率范围，变形时间过长，散失的变形热多，形变热效应越小，锻件温度下降，金属塑性降低。高应