塑性变形与轧制技术全套配套课件教学资源包项目02.doc

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1、项目二塑性变形的理论1.什么是弹性变形?什么是塑性变形?物体在外力的作用下发生变形,在外力去除后形变即恢复的性质,称为弹性变形。物体在外力的作用下发生变形,在外力去除后物体不能恢复原来的形状而保持变形后的形状称为塑性变形。2.塑性变形有何特征?(1)塑性变形在弹性变形基础上产生,总变形等于弹性变形和塑性变形之和。卸载后物体的变形不会完全消失,只消失弹性变形,保留塑性变形。(2)应力和应变不再是直线关系。(3)外力不仅改变原子间距离,而且破坏其原有的联系。(4)塑性变形改变了材料内部原子的联系,从而改变了材料的性能。3.容易变形的金属,说明它的塑性也好,这样理解对吗

2、?为什么?塑性是变形而不破坏的能力，和力的大小没有绝对的关系。变形需要的力很大，但是相对的变形量，那也是塑性好！虽然变形需要的力小，但是还没有变形，就断了，也是塑性不好！不要把塑性，和强度混在一起考虑！所以容易变形的金属,不能说明它的塑性也好。4.外摩擦有哪几种类型?塑性加工中的外摩擦有何特点?外摩擦分为以下几类：干摩擦，半干摩擦，吸附润滑摩擦，液体润滑摩擦。外摩擦的特征：工具与工件接触面上的单位压力大。接触表面不断更新和扩大。作为摩擦对的工具与工件之间性质差别大。接触表面温度较高。5.外摩擦对塑性加工过程有何影响？有益作用：在轧制过程中,由于外摩擦的存在,轧件得

3、以被轧辊咬入,而且稳定轧制阶段的正常进行也需要摩擦力来维持,因此,在轧制过程中摩擦力是不可缺少的。轧制时,还可以根据摩擦系数的变化来控制延伸和宽展。不利影响：(1)改变了应力及变形的分布由于外摩擦的存在,金属在变形时的应力状态会发生变化,导致变形不均。如:镦粗金属时由于摩擦力的存在,由单向压缩变成三向压缩,使其侧面变成鼓形。(2)引起变形力和能耗增加压力加工时,不但要使金属产生塑性变形,还要克服摩擦阻力的作用。一般摩擦可使变形力增加10%~30%。由于变形力增加,加工道次多、能耗增加。(3)降低工具使用寿命,降低产品质量引起工具磨损,缩短工具寿命,增加工具的消耗。

4、同时还降低产品表面质量和尺寸精度,产品内部组织和机械性能不均匀。6.影响摩擦的因素有哪些?工具的表面状态，变形金属的表面状态，变形金属与工具的化学成分，变形温度轧制速度摩擦系数随轧制速度的增加而降低，冷却水。7.试分析热轧时变形温度对摩擦影响的规律。（1）热轧时,随着轧制道次的增加,轧件的温度不断降低,摩擦数数变得越来越大。（2）温度较低(400℃左右)时,金属表面的氧化膜黏附在表面上,质地又较硬,与工具之间的摩擦系数较小。8.轧钢生产中应如何合理利用摩擦？在可调速的可逆式轧机上进行轧制时,为了不使咬入条件恶化,往往采用低速咬入高速轧制的方法,即轧辊在低转速下将轧

5、件拉入轧辊,一旦轧件被轧辊咬入后就提高轧辊的转速,使轧件迅速变形,这种轧制方法是对摩擦系数的合理利用。9.轧制工艺润滑的目的是什么？(1)将轧制压力降低10%~20%,功率消耗也相应降低。(2)轧辊磨损减少40%~60%,使轧辊使用寿命成倍延长。(3)改善产品表面质量及板型。(4)减少二次氧化铁皮的产生。10.什么是金属的塑性?如何提高金属的塑性?金属塑性,是指金属在外力作用下,能稳定地产生永久变形而不破坏其完整性的能力。温度是影响塑性的最主要的因素之一。一般是随着温度的升高塑性增加。变形速度较大时,随着变形速度的提高塑性增加。金属在塑性变形时,应力状态图示中拉应

6、力的成分越少、压应力的成分越多,则金属的塑性越好。11.什么叫变形抗力?应如何表示?变形抗力是金属抵抗变形的能力。变形抗力的确定σs=KσS30%式中:σS———该道次变形抗力,MPa。σS30%———压下30%测定的变形抗力,MPa。K———与实际压下率有关的修正系数。12.通过哪些措施可以降低金属的变形抗力?降低变形抗力的常用措施：合理选择变形温度和变形速度,采取良好的润滑措施;减小工具、模具与变形金属的接触面积。13.什么叫基本应力、附加应力、工作应力、残余应力?（1）基本应力由于外力作用所引起的应力叫做基本应力,基本应力在负荷卸载后会即行消失。（2）附加应

7、力由于物体内部各处的不均匀变形受到物体整体性的限制,在变形体各部分之间相互平衡的内力引起的应力叫做附加应力。（3）残余应力塑性变形结束后仍保留在变形物体内的自相平衡的附加应力为残余应力。（4）基本应力与附加应力的代数和即为工作应力.14.产生变形和应力不均匀分布的主要原因有哪些?引起变形及应力不均匀分布的原因主要有:接触面上的外摩擦、变形区的几何因素、工具和工件的外廓形状、变形物体的外端、变形物体内温度的不均匀分布以及变形金属的性质等等。这些因素的单独作用,或者几个因素的共同影响,可使变形的不均匀表现得很明显。15.应力和变形不均匀分布会带来哪些后果?不均匀变形引

8、起的后果：