安工大塑性成形2
安徽工业大学 工程材料力学性能复习提纲整理(1)
1.包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形（残余应变为1%～2%），卸载后再同向加载，规定残余应力（弹性极限或屈服强度）增加；反向加载，规定残余应力降低（特别是弹性极限在反向加载时几乎降低到零）的现象，称为包申格效应。
2.用低密度可动位错理论解释屈服现象产生的原因金属材料3.答：塑性变形的应变速率与可动位错密度、位错运动速率及柏氏矢量成正比欲提高v就需要有较高应力τ这就是我们在实验中看到的上屈服点。
一旦塑性形变产生，位错大量增值，ρ增加，则位错运动速率下降，相应的应力也就突然降低，从而产生了屈服现象。
（回答不完整，尤其是上屈服点产生的原因回答的不好）3.塑性：材料受力，应力超过屈服点后，仍能继续变形而不发生断裂的性质。
强度：金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。
韧性：表示材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力脆性：材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即断裂破坏的性质。
4.韧性断裂与脆性断裂的区别，为什么脆性断裂最危险？答：韧性断裂是材料断裂前产生明显宏观塑性变形的断裂，这种断裂有一个缓慢的撕裂过程，在裂纹扩展过程中不断地消耗能量，韧性断裂的断裂面的断口呈纤维状，灰暗色。
脆性断裂是突然发生的断裂，断裂前基本不发生塑性变形，没有明显征兆，因而危害性极大，脆性断裂面的断口平齐而光亮，常呈放射状或结晶状。
5.试指出剪切断裂与解理断裂哪一个是穿晶断裂，哪一个是沿晶断裂？哪一个属于韧性断裂，哪一个属于脆性断裂？为什么？答：都是穿晶断裂，剪切断裂是材料在切应力作用下沿滑移面发生滑移分离而造成的断裂，断裂面为穿晶型，在断裂前会发生明显的塑性变形，为韧性断裂；而解理断裂是材料在正应力作用下沿一定的晶体学平面产生的断裂，也为穿晶断裂，但断裂面前无明显的塑性变形，为脆性断裂。
6.拉伸断口的三要素:纤维区、放射区、剪切唇7. 理论断裂强度的推导过程是否存在问题？为什么？为什么理论断裂强度与实际的断裂强度在数值上有数量级的差别？答：（1）虽然理论断裂强度与实际材料的断裂强度在数值上存在着数量级的差别，但是理论断裂强度的推导过程是没有问题的。
安徽工业大学材料力学性能复习总结资料
安徽工业大学材料力学性能13周总复习资料整理人：料085 季承玺注：题后标注的（重要）或（必考）悉丁汉林老师所划，全题加粗表明重要。
第一章1、 解释下列名词。
1．弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。
2．滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。
4．包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后在同向加载，规定残余应力增加；反向加载，规定残余应力降低的现象。
6．塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。
韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂的能力。
脆性：材料在外力作用下（如拉伸、冲击等）仅产生很小的变形即断裂破坏的性质11.韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为韧脆转变2、 说明下列力学性能指标的意义。
答：E 弹性模量G 切变模量r σ规定残余伸长率2.0σ屈服强度3、 金属的弹性模量主要取决于什么因素？为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指标？答：主要决定于原子本性和晶格类型。
合金化、热处理、冷塑性变形等能够改变金属材料的组织形态和晶粒大小，但是不改变金属原子的本性和晶格类型。
组织虽然改变了，原子的本性和晶格类型为发生改变，故弹性模量对组织不敏感。
4、试述退火低碳钢、中碳钢和高碳钢的屈服现象在拉伸力-伸长曲线图上的区别？为什么？（必考）答：见丁汉林老师班级课堂笔记5、决定金属屈服强度的因素有哪些？答：内在因素：金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、第二相。
外在因素：温度、应变速率和应力状态。
6、试述韧性断裂与脆性断裂的区别。
为什么脆性断裂最危险？（重要）答：韧性断裂是金属材料断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂，这种断裂有一个缓慢的撕裂过程，在裂纹扩展过程中不断地消耗能量；而脆性断裂是突然发生的断裂，断裂前基本上不发生塑性变形，没有明显征兆，因而危害性很大。
安徽工业大学
编辑词条安徽工业大学百科名片安徽工业大学安徽工业大学前身为隶属于原国家冶金工业部的华东冶金学院，是华东地区唯一一所冶金行业本科层次的高等院校。
1998年9月起学校实行中央与地方共建、以安徽省管理为主的管理体制，2000年10月，经国家教育部和安徽省人民政府批准更名为安徽工业大学。
学校坐落于华东地区，长三角西端城市一一马鞍山。
学校主页：/中文名：安徽工业大学外文名：Anhui University of Technology简称：安工大(AHUT)校训：团结、求实、勤奋、创新创办时间：1958年类别：公立大学现任校长：岑豫皖知名校友：张后启、艾宝俊所属地区：中国马鞍山主要院系：冶金与资源学院、材料工程学院、计算机学院、经济学院、外语学院目录[隐藏]学校简介学校概况科研教学国际交流与合作发展展望专业设置学校环境校园风光学校简介学校概况科研教学国际交流与合作发展展望专业设置学校环境校园风光现任领导安徽工业大学校徽[编辑本段]学校简介英文名：Anhui University Of Technology校训：团结、求实、勤奋、创新安徽工业大学是一所面向全国招生，安徽省重点建设大学。
以工为主，工、经、管、文、理、法等六大学科协调发展、特色鲜明的多科性大学，具有博士、硕士、学士学位授予权和招收海外留学生资格，是教育部批准的试行招收高水平运动员的院校之一。
学校前身是始建于1958年的马鞍山钢铁学校，1977年原冶金工业部在此上创建了华东地区唯一一所冶金行业本科院校——马鞍山钢铁学院，1985 年更名为华东冶金学院，1998年9月起实行“中央与地方共建、以安徽省管理为主”的管理体制， 2000年10月经教育部和安徽省人民政府批准更名为安徽工业大学。
学校是2004年教育部本科教学工作水平评估优秀高校，自2005年开始，该校专业陆续进入本科第一批次招生。
2010年该校所有57个本科专业整体进入本科第一批次招生，是安徽省5个全部专业一本招生的高校之一（分别为中国科学技术大学，合肥工业大学，安徽大学，安徽师范大学和安徽工业大学），并且在河北省和河南省进入一本批次招生[1]。
材料成形技术基础复习思考题-塑性成形部分-题
《材料成形技术基础》总复习思考题一、基本概念加工硬化、轧制成形、热塑性成形、冷塑性成形、变形速度、塑性变形能力（可锻性）、自由锻造、模型锻造、敷料（余块）、锻造比、镦粗、拔长、冲孔、落料、拉深、拉深系数、反挤压成形、正挤压。
二、是非判断1、塑性是金属固有的一种属性，它不随变形方式或变形条件的变化而变化。
（）2、对于塑性较低的合金材料进行塑性加工时拟采用挤压变形方式效果最好。
（）3、自由锻是生产单件小批量锻件最经济的方法，也是生产重型、大型锻件的惟一方法。
（）4、锻件图上的敷料或余块和加工余量都是在零件图上增加的部分，但两者作用不同。
（）5、模膛深度越深，其拔模斜度就越大。
（）6、对正方体毛坯进行完全镦粗变形时，可得到近似于圆形截面的毛坯。
（）7、对长方体毛坯进行整体镦粗时，金属沿长度方向流动的速度大于横向流动的速度。
（）8、塑性变形过程中一定伴随着弹性变形。
（）9、金属在塑性变形时，压应力数目越多，则表现出的塑性就越好。
（）10、金属变形程度越大，纤维组织越明显，导致其各向异性也就越明显。
（）11、金属变形后的纤维组织稳定性极强，其分布状况一般不能通过热处理消除，只能通过在不同方向上的塑性成形后才能改变。
（）12、材料的变形程度在塑性加工中常用锻造比来表示。
（）13、材料的锻造温度范围是指始锻温度与终锻温度之间的温度。
（）14、加热是提高金属塑性的常用措施。
（）15、将碳钢加热到250℃后进行的塑性变形称为热塑性变性。
（）16、自由锻造成形时，金属在两砧块间受力变形，在其它方向自由流动。
（）17、镦粗、拔长、冲孔工序属于自由锻的基本工序。
（）18、模锻件的通孔可以直接锻造出来。
（）19、可锻铸铁可以进行锻造加工。
（）20、始锻温度过高会导致锻件出现过热和过烧缺陷。
（）21、热模锻成形时，终锻模膛的形状与尺寸与冷锻件相同。
（）22、金属的锻造性与材料的性能有关，而与变形的方式无关。
（）23、模锻件的精度取决于终锻模膛的精度。
材料塑性成形工程学-金自立老师名词解释
轧制过程:靠旋转的轧辊与轧件之间形成的摩擦力将轧件拖进辊缝之间;并使之受到压缩产生塑性变形的过程.几何变形区:轧件承受轧辊作用发生变形的部分称为轧制变形区;即从轧件入轧辊的垂直平面到轧件出轧辊的垂直平面区域;通常又把它称为几何变形区.咬入角:α是指轧件开始轧入轧辊时;轧件和轧辊最先接触点和轧辊中心线所构成的圆心角.接触弧长:轧件与轧辊相接触的圆弧水平投影长度称为接触弧长度;也叫咬入弧长度.最小阻力定律:轧件承受轧辊作用产生塑性变形;压缩下来的金属体积;将优先移向阻力最小的方向.中性角:是决定变形区内金属相对轧辊运动速度的一个参量;是中性面与轧件出口面间圆弧对应的圆心角.γ中性面:轧件变形区存在一截面;轧件的运动速度与该截面对应轧辊线速度水平分量相等;截面为中性面.轧制力矩:轧制压力与上下两辊中心连线垂直距离的乘积.连轧:轧机顺序排列;轧制线上每一机架的秒流量保持相等;轧件同时通过两架或两架以上轧机的轧制方式称为连轧.咬入:依靠回转的轧辊与轧件之间的摩擦力;轧辊将轧件拖入轧辊之间的现象称为咬入.轧制:两个或两个以上的旋转工具间靠摩擦拉入工具间变形.自由宽展:坯料在轧制过程中;被压下的金属体积可以自由展宽的量.强迫宽展:被压下的金属受轧辊孔型凸峰的切展而强制金属沿横向流动;使轧件的宽度增加.限制宽展:坯料在轧制过程中;金属质点横向移动时;除受接触摩擦的影响外;还承受孔型侧壁的限制作用;因而破坏了自由流动条件.异步轧制:两个工作辊线速度不相等的一种轧制方法.异径轧制:在板带材生产中;两工作辊的线速度基本相同而直径与转速相差很大的轧制状态静力矩:轧辊做匀速转动时所需的力矩.动力矩:轧辊做不均速转动时所需的力矩.前滑:在轧制过程中;轧件出口速度Vh大于轧辊在该处的线速度V的现象.后滑:在轧制过程中;轧件进入轧辊的速度VH小于轧辊在该处线速度的水平分量Vcosα的现象.控制冷却:是一种利用余热进行的热处理过程.控制轧制:是严格控制非调质钢材的轧制过程.1斯通平均单位压力公式是建立在平面变形的基础上;假设接触表面为全滑动摩擦;轧件相等于在平板间压缩.2确定平均单位压力的方法归纳为:理论计算法;实测法;经验公式和图表法.3对轧机的驱动电机要进行两方面的校核:温升;过载;当电机达到允许的最大力矩时;要求持续时间在15秒.4连续轧制时;保持连轧机的条件:轧件在轧制线上每一个机架的秒流量维持不变.5存在宽展的条件下;用前滑公式计算的前滑值如E芬克公式与实际前滑值比较要大;用前滑的定义公式计算的前滑值与实际的前滑值比较结果是相等.6在不可逆轧制中;电机传动轧辊的力矩组成7在不同的轧制条件下;坯料在轧制中的宽展形式是不同的;宽展可分为:自由宽展;限制宽展;强迫宽展8材料成型的方法:铸造;焊接;爆破成型;离心浇铸;铸造塑性成型的方法:冲压;拉拔;挤压;轧制宽展:在轧制过程中轧件的高度方向承受轧辊压缩作用;压缩下来的体积将按照最小阻力法则沿着纵向及横向移动.沿横向移动的体积所引起的轧件宽度的变化成为宽展.1轧件在孔型轧制时可能有几种宽展简要说明.自由宽展;限制宽展;强迫宽展.轧制的前几道次为自由宽展;最后一二道次为限制宽展.在某些型钢轧制中存在强迫宽展;如轧制宽扁带钢时采用的切深孔型等.2简单轧制过程:a轧制过程上下轧辊直径相等b转速相同c轧辊无切槽d均为传动辊e无外力或推力f轧辊为刚性体3改善咬入的措施:意义:改善咬入条件是顺利操作增加压下提高生产效率的有效措施.方法:凡是使α降低及β增加的因素均有利于咬入. 1 降低α:增加轧辊直径D减小压下量△h.实际生产中主要降低△h.根据△h=H-h;降低轧前高度H;提高轧后高度h.方法:a小头进钢或木契形端进钢b外加推力强迫咬入;头部压扁.实际生产中以带有木契形端咬入后利用稳定轧制阶段剩余摩擦力;实现咬入.利用外推力将轧件强制推入轧辊中;外力作用使轧件前段被压扁;相当于木契形外端降低压下量;有利于咬入.2 增加β:a改善轧辊或轧件表面状态;以是β提高.初轧粗轧在轧辊刻槽焊点滚花等目的均使f↑β↑.精轧通过立辊高压水除去氧化铁皮等办法改善轧件表面状态;f↑β↑.B合理调节轧制速度;利用稳定轧制条件下的剩余摩擦力;采用低速咬入;告诉轧制.4影响宽展的因素:基本因素:a有接触摩擦和无接触摩擦相比△b lnβ均增大;而lnμ△I减小.B为常数;对lnη一定值△b随L增;而增大;L为常数;对lnη一定值△b随B增;而增大;B/L比增; lnβ降;lnμ升;同理B/L>1. B轧辊形状的影响.工艺因素:a压下量的影响:压下越大宽展越大b轧制道次的影响:轧制道次越多;宽展越小c轧辊直径的影响分:宽展△B是随轧辊直径D的增加而增加的d摩擦系数的影响:宽展是随摩擦系数的增加而增加的.轧辊表面状态的影响:轧辊表面越粗摩擦系数越大宽展越大.轧件化学成分的影响;轧制温度影响;轧制速度的影响;轧辊化学成分的影响.e轧件宽度异步轧制的优点:轧制压力低;轧薄能力强;轧制精度高;适宜轧制难变形金属及极薄带材.实现异步轧制过程的两种方法:两个工作辊辊径相同;转速不同;两个工作辊转速相同;辊径不同咬入与稳定轧制条件比较:极限咬入:α=β;极限稳定:αy=Kxβy轧制过程如何咬入:与咬入条件直接有关的是轧辊对轧件的作用力.在没有附加外力的作用下;为实现自然咬入必须是咬入力大于咬入阻力.当摩擦角大于咬入角时才能开始自然咬入.2写出影响单位压力因素;表示平均单位压力的一般表达式;并说明各因素意义—轧件宽度影响应力状态的系数.3通过对简单轧制条件下轧件及轧辊在变形区速度的分析;说明轧件在变形区存在前后滑区的原因;简要说明研究轧件及轧辊在变形区速度的实际意义.A由体积不变条件可知;变形区内不同截面的金属质点运动速度不同;对简单轧制条件而言;在变形区内不同截面的金属质点运动速度均匀;水平速度一样..轧制变形区入口和出口处存在前滑和后滑使轧件出口速度Vh大于轧辊的水平速度V..入口速度VH小于轧辊在入口处线速度的水平分量Vcosα..轧辊线速度水平分量Vx=Vcosαx0<αx<α;推体积不变条件;轧辊在任意截面处速度Vx=Vh/Hx..B实际意义：在连轧生产中保证秒流量相等;可保证正常生产;提高产品质量咬入角因此得到又得当很小时取此时可得式中D;R—轧辊的直径和半径—压下量径向力N;切向力T.Nx与Tx作用在水平方向上;Nx与轧件运动方向相反;阻止轧件进入轧辊辊缝中; Tx与轧件运动方向相同;力图将轧件咬住轧辊辊缝中..在无附加外力作用时;为实现自然咬入;必须是咬入力Tx>咬入阻力Nx..Nx=Nsin Tx=Tcos=Nfcos前滑区:轧件运动速度大于轧辊线速度水平分量;出口处达到最大;金属相对轧辊表面向前滑动.后滑区:轧件运动速度小于轧辊线速度水平分量;轧件入口处有最小值;金属相对轧辊表面向后滑动.前滑值:轧件初口速度Vh与对应点的轧辊圆周速度的线速度之差与轧辊圆周速度的线速度之比值.Sh=Vh-V/V*100%后滑值:轧件入口端面轧件的速度与轧辊在该点处圆周速度的水平分量之差同轧辊圆周速度的水平分量之比值.SH=Vcosα-VH/ Vcosα*100%搓轧区:当异步轧制时;慢速辊侧的中性点向变形区入口侧移动;快速辊侧中性点向变形区出口侧移动;当慢速辊中性点移至入口处;快速辊侧中性点移至出口处时;使变形区内上下表面的摩擦力反向相反;形成了所谓的搓轧区;此状态叫全异步轧制。
安徽工业大学 材料成型专业课《金属学》题库答案——填空题
29．在铁碳合金中，含三次渗碳体最多的合金成分点为 P 点 ，含二次渗碳体最多的合金成 分点为 E 点 。 30．珠光体是 铁素体 和 渗碳体 的机械混合物。 31． 莱氏体是奥氏体和渗碳体的机械混合物， 而变态莱氏体是珠光体和渗碳体的机械混合物。 32．铁碳合金的室温显微组织由 铁素体 和 渗碳体 两种基本相组成。钢中的基体相是 铁 素体 ，强化相是 渗碳体 。 33．由于实际金属内部存在 位错 缺陷，金属才能产生滑移变形，滑移的实质是 借助金属 位错运动 ，所以使金属实际强度值大大 低于 理论强度值。 34 滑移系是指 一个滑移面和该面上的一个滑移方向 ，面心立方晶格的滑移面为｛111｝4 个 ，滑移系方向为〈110〉3 个 ，构成 12 个滑移系。 35. 加工硬化现象是指 随变形度增大，金属的强硬度显著增高而塑韧性明显下降的现象， 加工硬化的结果使金属对塑性变形的抗力 增加 ， 造成加工硬化的根本原因是位错密度提高 36．影响多晶体塑性变形的两个主要因素是 晶界 、 相邻相粒间的位相差 。 37． 金属塑性变形的基本方式是 滑移 （最主要方式） 和 孪生， 冷变形后金属的强度 升高 ， 塑韧性 下降 ，该现象称为加工硬化。 38．塑性变形后残留在工件内部的内应力包括 宏观内应力、微观内应力、晶格畸变 三种。 39 金属经冷塑性变形后，其组织和性能会发生变化，如 、 、 、 等 等。 （答案---组织变化：晶粒变形；亚结构细化；产生形变织构。 性能变化：产生加工硬 化；产生残余应力；性能出现方向性；电阻↑，导电、导磁↓，化学活性↑，耐蚀性↓。 ） 40. 金属发生再结晶的驱动力是 晶格畸变能 ，重结晶的驱动力是 两相间体积自由能差 ， 再结晶与重结晶的主要区别是 再结晶形核中无晶格类型的变化 。 41 金属板材深冲压时形成制耳是由于 形变织构 造成的。 42．根据经验公式得知，金属的最低再结晶温度与熔点的大致关系是 T 再≈0.4T 熔。纯铁 的最低再结晶温度为大约为 450℃，钢的最低再结晶温度往往（高于，低于） 高于 这个温 度。 （碳钢：T 再＝500～650℃） 43 在钢的各种组织中， 马氏体的比容最大， 且随着 w(C)的增加而增大； 奥氏体的比容最小。 44．板条状马氏体具有高的 强硬度 性能及一定的 塑性 与 韧性 性能。 片状马氏体具有 低的 塑韧性能，和 高的 强硬度性能。 45. 淬火钢低温回火后的组织是 回火马氏体 ；中温回火后的组织是 回火屈氏体 ，一般用 于高 弹性极限 的结构件； 高温回火后的组织是 回火索氏体 ， 用于要求足够高的 强度 及 高的 塑韧性 的零件。 46．钢在加热时，只有珠光体中出现了 能量 起伏、 结构 起伏和 成分 起伏时，才有了转 变成奥氏体的条件，奥氏体晶核才能形成。 47．马氏体的三个强化包括 固溶 强化、 相变亚结构 强化、 时效 强化。 48． 共析钢加热至稍高于 727℃时将发生 P→A 的转变， 其形成过程包括 奥氏体在 F—Fe3C 界面上形核（10 秒） 、 奥氏体向 F 及 Fe3C 两侧长大(几百秒)、 剩余 Fe3C 的溶解(千秒)、 奥氏体中 C 的扩散均匀化(万秒) 等几个步骤。 49 根据共析钢转变产物的不同可将 C 曲线分为 P 转变区、 B 转变区、 M 转变区三个转变区。 50 根据共析钢相变过程中原子的扩散情况，珠光体转变属于 扩散型 转变，贝氏体转变属 于 半扩散型 转变，马氏体转变属于 非扩散型 转变。 51． 马氏体按其组织形态主要分为 板条状马氏体 和 片状马氏体 两种； 马氏体按其亚结构 主要分为 位错马氏体 和 孪晶马氏体 两种。马氏体的强度主要取决于 其中的碳含量 。 52．贝氏体按其形成温度和组织形态，主要分为 上贝氏体 和 下贝氏体 两种。 53．珠光体按其组织形态可分为 球（粒）状 珠光体和 片状 珠光体；按片间距的大小又可 分为 粗 P 体、 索氏 体和 屈氏 体。片状珠光体的强硬度主要取决于 片层间距 。 54 描述过冷奥氏体在 A1 点以下相转变产物规律的曲线有 C C T 和 T T T 两种；对比这两 种曲线可看出，前者指示的转变温度比后者 低 ，转变所需的时间前者比后者 长 ，临界冷 却速度前者比后者 小 。 55 当钢发生奥氏体向马氏体组织的转变时，原奥氏体中 w(c)越高，则 Ms 点越 低 ，转变 后的残余奥氏体量越 多 。 56 钢的淬透性越高，则临界冷却速度越 小 ；其 C 曲变被热处理工件的 化学成分 ，但却能改变它的 组织结构 。 58 根据铁碳相图， 碳钢进行完全退火的正常加热温度范围是 AC3 +30~50℃ ， 它仅用于 亚 共析 钢。 59 钢球化退火的主要目的是 使碳化物球化 ，它主要适于 共析、过共析 钢。 60 钢的正常淬火加热温度范围， 对亚共析钢为 AC3 +30~50℃； 对共析和过共析钢则为 AC1 +30~50℃。 61 把两个 45 钢的退火态小试样分别加热到 Acl～Ac3 之间和 Ac3 以上温度快速水冷， 所得 组织前者为 M 加 F 未溶 ；后者为 M 。 62 淬火钢进行回火的目的是 消除内应力 ；通常回火温度越高，钢的强度与硬度越 低 。 63． 淬火内应力主要包括 组织应力 和 热应力 两种。 淬火时， 钢件中的内应力超过钢的 屈 服 强度时，便会引起钢件的变形；超过钢的 抗拉 强度时，钢件便会发生裂纹。 64．热应力的大小主要与冷却速度造成零件截面上的 温差 有关，冷却速度 越快 ，截面温 差 越大 ，产生的热应力愈大。 65．根据合金元素在钢中与碳的相互作用，合金元素可分为 碳化物形成元素 和 非碳化物 形成元素 两大类。 66．按钢中合金元素含量将合金钢分为 低合金 钢、 中合金 钢、 高合金 钢, 其合金元素 含量分别为 < 5% 、 5%-10% 、 >10% 。 67．合金钢按用途分类可分为 合金结构 钢、 合金工具 钢、 特殊性能 钢。辨别钢质量等 级高低的主要依据是 S、P 等杂质含量的高低 。 68．除 Co 和 >2.5%的 Al 元素以外，其它所有的合金元素都使 C 曲线往 右 移动，使钢 的淬火临界冷却速度 下降 ，提高了钢获得马氏体的能力即钢的 淬透 性。 69．形成强碳化物的合金元素有 V 、 Nb 、 Zr 、 Ti 。 70．扩大奥氏体区域的合金元素有 Mn 、 Ni 、 C 、 Cu 。(面心) 71．除 Mn、P 元素外几乎所有的合金元素都能阻止奥氏体晶粒长大，起到细化晶粒的作用。 72．几乎所有的合金元素除 Co 、 Al 以外，都使 Ms 和 Mf 点 下降 。因此，钢淬火后在 相同 w(C)下合金钢比碳钢组织的 A 残余 增多，从而使钢的硬度 少许下降 。 73．合金结构钢按用途可分四类，它们的 w(C)有一个大致范围。在 0．25％一 0．55％之间 的为 调质钢 ，在 0．45％～0．9％之间的为 弹簧钢 ，在 0．95％一 1．15％ 之间的为 轴承钢 ，在 0．15％～0.3％之间的为 渗碳钢 。 74．合金钢中提高淬透性的常用合金元素为 Mn 、 Cr 、 B 、 Ni 、 W 、 Mo 。 固溶强化：Si、Mn、Ni 细化晶粒：Al、V、Ti、W、Mo、Nb、Zr 提高回火稳定性：W、Mo、V、Si、Cr 消除高温回火脆性：W、Mo 75．20CrMnTi 是 渗碳 钢，Cr、Mn 主要作用是 提高淬透性 ，Ti 主要作用是 阻止晶粒长 大，细化晶粒 。 76．调质钢 w(C)范围 0．25％一 0．55％ ，加入 Cr、Mn 等元素是为了提高 淬透性 ，加 入 W、Mo 是为了 消除第二类回火应力 。 77．40Cr 钢属 调质 钢，其 w(C)为 0.4％ ，w(Cr)为 1％ ，可制造 齿轮 零件。 78．工具钢按用途可分 量具钢 、 模具钢 和 刃具钢 。 79．工具钢按合金元素含量分为碳素工具钢、低合金工具钢和高速钢或高合金工具钢三类。 80．与白口铸铁相比，灰口铸铁在成分、组织与性能上的主要区别分别是 Si 含量多 、 大 量碳以石墨形式存在 和 硬度、 脆性下降 ； 石墨化的三个阶段分别为 共晶转变温度区间 、 高温 A 析出石墨 和 共析转变石墨化 ；欲获得完全珠光体基体，第三阶段的石墨化 完全 不 进行。 81．根据转变温度或冷却速度不同，共析碳钢过冷奥氏体的转变产物分别为马氏体类型、贝 氏体类型和珠光体类型。 碳素钢在热轧后的产物通常为珠光体类型， 等温淬火的产物为通常 为贝氏体类型。
合肥工业大学 考研 材料成型基本原理课件12
第12章 金属塑性成形的 物理基础
材料成形力学原理研究的对： 金属塑性成形
第一节 绪 论
塑性：
材料在外力的作用下产生一定的永久变形而 不破坏其完整性的能力。
塑性成形：
材料成形的基本方法之一，它是利用材料的 塑性，在外力作用下获得所需尺寸和形状的工 件的一种加工方法，又称为塑性加工。
第二节 金属在冷态下的塑性变形
一、金属的晶体结构和组织
合金：由两种或两种以上的金属构成，按组织特征分为单相 合金（以基体金属为基的单相固溶体组织）和多相合金（ 除基体外，还有第二相）。
多晶体：由许多大小、形状和位向都不同的晶粒组成，晶粒 之间存在晶界 。变形的不均匀性和各晶粒变形的相互协调 性是其变形的主要特点。
• 掌握应力、应变、应力应变关系和屈服准则等 塑性理论基础知识，以便对变形过程进行应力 应变分析，并寻找塑性变形物体的应力应变分 布规律；
• 掌握塑性成形时的金属流动规律和变形特点， 分析影响金属塑性流动的各种因素，以合理地 确定坯料尺寸和成形工序，使工件顺利成形；
• 掌握塑性成形力学问题的各种解法及其在具体 工艺中的应用，以便确定变形体中的应力应变 分布规律和所需的变形力和功，为选择成形设 备和设计模具提供依据。
低温回复（0.1～0.3）Tm时，回复的主要机理是点缺陷运 动和互相结合，使点缺陷的浓度下降。
中温回复（0.3～0.5）Tm时，位错发团内部位错重新组合 和调整、位错运动和异号位错互毁，导致位错发团厚度变薄 ，位错网络清晰，晶界位错密度下降，亚晶缓慢长大。
高温回复发生时（T>0.5Tm），发生位错攀移，亚晶合并和 多边形化现象。
其次，由一个晶粒到另一个晶粒的位向有突变，即晶界 处晶粒的结构是不连续的，因此，晶界处各晶粒相互 制约晶界变形困难。
塑性成形工艺及设备(专业课)实验独立设课的实践
在 教学 改革 实践 中 ，通过 整合 、 改造 、优化 ，
构建 了新 的实验课程体系 ，将原来分属２ 门课程的４ 个
实 验 有 机 地 结 合 ， 自成 体 系 ，整 合 成 了独 立 的 专 业 实 验 课 程— — 塑 料 模 具 系 统 过 程 综 合 实 验 （６ 时 ， ２ ３学 学
式 还 是 内涵 都 表 现 出质 的 区别 ， 已经 不 是原 来 的构 造
力培养 ”的新的实验 教学理念 ，构建新 的实验教学和 内容体系 。实验课独立设课正是为适应社会 、经济、 技术发展 的需要 ，满足 学生创新精神与实践能力培养
开设 以来， 由于实验 内容紧密结合专业培养 目标 ，充 分强化 和发挥 专业实验的人才培养功能，因此取得了
很好 的效 果 。
１ １ ５
２ １ 年１ ０ １ 月
ＳＳＮ１ ７２ １ ６ ． ４３８
ＣＮ１ － ９９ ／ １ ４ ４ Ｔ
中 观戒 装 国 孝 备
２第第期 总 １１ ０年３ １１ １ 期
工艺及设备和模 具制造工艺２ 门课程 设置 的实验改为
按 专 业 方 向设 置 的 实 验 ，根 据 ２ 门专 业 课 的 相 关 性 和 可 融 合 性 ，将 该 两 门课 程 的 实 验 打 通 ，通 过 实 验 项 目、 内 容 的整 合 重 组 、 融合 提 炼 和 发 展创 新 ，变 课 程 实 验 为专 业 实 验 ，形 成 了独 立 的专 业 实验 课 程 ，既 打 破 了 原有 课 程 实 验 之 间 的 界 限和 框 架 ， 同 时无 论 是 形
职 业 能力 、工程 能 力 、操 作 能力 的培 养 。 实 验 教 学 是 专 业 课 教 学 的 重 要 组 成 部 分 ， 是 为 实 现 “ 学 生 掌握 专 门知 识 和技 能 ，培 养 学 生分 析 问 使
金属材料成型_3.5_内高压成型技术
图3-28 内高压成型原理
ON形有下料、弯管、预成型、液压成型、切割等五道主 要工序组成，根据零件结构要素和精度的不同，工序会有增减。
下料，采用切管机按工艺要求切去要求的长度，同时在管端去 除毛刺，避免影响后工序密封。
采用3轴数控预成型机，预成型是内高压成型工序中比较关键的 工序，它的作用是提前对胚件材料进行材料分配和阻尼设置，使内 高压成形工序顺利得到满足液压成形工序需要的胚件。
7）创新性∶克服传统制程限制，应用于新产品设计开发。。
图3-30 变截面高强度管
THREE
3
内高压成型典型应用
内高压成形适用于制造航空、航天、汽车行业的沿构件轴线变化的圆形、 矩形截面或异型截面空心构件。
图3-31 内高压成型在汽车轻量化应用
FOUR
4
内高压成型重点企业
近年来保隆科技通过学习国内外内高压设备成熟技术，并结合长期从事内 高压成形生产经验，自主开发了具有独特创新亮点的3000吨双工位双增压内 高压成形机，已经投入批量生产使用效果达到设计预期。
THANKS
图3-32 中国内高压成型产线增长情况
兴迪源机械自2010年开始组建超高压液力成形技术团队，突破了成形 压力100MPa-250MPa的技术难关，研发出“内高压成型设备”并投入用户 生产现场。至今，公司已是创立超过10年的实力企业，已掌握了成形压 力为500MPa的技术，并吨、成形压力达500MPa以内的各种规格的内高 压成型液压设备数十台套，技术研发成果在国内同行的民营企业中达到优 异水平。
5）提高强度、刚性及疲劳强度∶成形过程中液体具冷却作用，使工件 被"冷作强化"，获得比一般冲压加工更高的工件强度。以散热器支架为例， 垂直方向提高39%∶水平方向提高50%。
(机械制造行业)安工大机械制造概论总复习
2010~2011《机械制造概论》选修课总复习思考题（精编版2011.5）题目分布在各章节中找（一）判断题（正确的请打‘√’，错误的请打‘×’）1、金属材料的性能是指金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力（√）2、钢的品种很多，其性能各异。
钢的性能决定于化学成份及其热处理状态（√）3、凡是金属材料零件都必须经过热处理后才能使用。
（×）4、铁碳合金是以铁为基础的合金，也是钢和铁的总称（√）5、铸铁不具有焊接性能（×）6、通常，零件的形状精度和位置精度都高于尺寸精度（√）7、金属在0°C以下的塑性变形称为冷变形（×）8、焊接时，被连接的焊件材料可以是同种金属或异种金属（√）9、锻件与铸件相比最大的优点是工件金相组织致密，力学性能提高（√）10、一般联接多采用细牙螺纹（×）11、圆柱普通螺纹的公称直径就是螺纹的最大直径（√）12、三角形螺纹主要用于传动（×）13、梯形螺纹主要用于联接（×）14、带传动和链传动都是属于摩擦传动（×）15、齿轮传动不宜用于两轴间距离大的场合（√）16、构件都是可动的（×）17、用丝锥加工内螺纹，称为套螺纹（×）18、形状精度是指零件上的线、面要素的实际形状的准确程度（√）19、零件的精度越高，则加工成本越高（√）20、零件的表面粗糙度越小，则零件的精度越高（×）21、铣床不但能加工平面、台阶面、沟槽，还能钻孔（×）22、数控机床坐标系移动轴各轴的正向是刀具远离工件的方向（√）23、加工中心是一种带有刀库和自动刀具交换装置的数控机床（√）24、CNC机床坐标系统采用右手直角笛卡儿坐标系，用手指表示时，大拇指代表Z轴（√）25、数控系统每输出一个脉冲，机床的移动部件的位移量为脉冲当量（√）（二）填空题1、体现金属材料主要力学性能指标有强度、硬度、塑性和。
合工大冲压技术题库.
合工大冲压技术复习总结冲压：利用模具在压力机上对金属（或非金属）板料施加压力使其分离或变形，从而得到一定形状，并满足一定使用要求的加工方法。
由于板料冲压大多在室温下进行，所以又称为冷冲压。
冲压三要素：模具，冲压设备和板料冲压成形特点（1）冲压产品一般不需要加热成形，不像切削加工那样切削金属，产品表面较好，不但节约能源，而且节约材料，材料利用率一般可达70%~85%，批量生产成本低，经济效益好；（2）冲压产品的精度和复杂程度由模具精度和形状保证，可冲压出壁薄、刚性好、质量轻且形状复杂的产品。
（3）冲压产品成形过程是金属板料在模具的作用下，内部产生塑性变形，不仅成形了产品形状，而且改善金属内部组织，提高了力学性能。
（4）冲压产品利用模具来加工，产品的质量稳定、互换性好，在一般情况下可以直接满足使用和装配要求，同时操作简单，对工人技术要求不高。
（5）生产效率高。
（6）冲压模具要求高、制造复杂、周期长、制造费用高，因而在小批量生产中受到限制。
（7）冲压加工如采用手工操作则劳动强度大，安全性差，易发生事故。
冲压生产的三要素:合理的冲压工艺,先进的模具,高效的冲压设备冷冲压工艺分类按冲压工序分类:分离工序：指冲压过程中使冲压件与板料沿一定的轮廓相互分离的工序。
基本工序：冲孔、落料、切断、切口、切边、剖切、整修等。
塑性成形工序：指材料在不破裂的条件下产生塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和精度要求的零件。
基本工序：弯曲、拉深、成形、冷挤压等。
冲孔：用冲孔模沿封闭轮廓冲裁工件或毛坯，冲下部分为废料。
落料：用落料模沿封闭轮廓冲裁板料或条料，冲下部分为制件。
胀形：指从空心件内部施加径向压力，强迫局部材料厚度减薄和表面积增大，获得所需形状和尺寸的冷冲压工艺方法。
拉深：是指在不产生显著起皱或裂痕的条件下，利用拉深模将预先冲切好的平板毛坯压制成各种空心件，或将已压制好的开口空心件加工成其他空心件的一种冲压加工方法。
在冲压加工中，将材料加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冲压模具（俗称冲模）。
材料成型及控制工程专业(塑性成形与模具技术方向)课程介绍
性成形CAE、模具制造与CAM等课程。通过实验，加深学生对塑性成
形理论、塑性成形工艺、数值模拟技术、模具CAD/CAM技术的理解， 培养学生的计算机应用能力、实践动手能力和创新能力，提高学生的综
艺的特点；通过学习掌握超塑性成形、粉末锻造、液态模锻、摆动辗压 的典型特种体积成型工艺;通过学习掌握旋压成形、爆炸成形、液压涨形、
充液拉深摆动辗压的典型特种体积成型工艺。
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塑性成形与模具技术研究所
课程简介
快速成形与快速模具
快速原型技术为近年来出现并迅速发展起来的先进制造技术，因其
在新产品开发中的显著的经济效益和时间效益而得到高度重视，成为目
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塑性成形与模具技术研究所
课程设置
课程设置分为专业和专业方向两个层次
专业课 材料成型基础 材料成型技术 ADVANCE METARIAL FORMING 材料成型检测试技术 材料成型计算机基础 材料成形计算机应用软件
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专业方向课 模具设计与CAD 塑性成形CAE 模具制造与CAM 特种塑性成形 快速成型与快速模具
本课程主要介绍如何采用AutoCAD绘制出符合工程设计要求的二维
图形，采用UG绘制并编辑曲线、草图，进行特征、曲面设计及三维实 体造型，并绘制工程图纸，实现零部件之间的装配。介绍如何采用
ANSYS软解建立结构分析的几何模型、数值分析模型，并根据实际问题
进行线性或非线性分析求解，最后对求解的结果进行后处理。
塑性成形与模具技术研究所122专业发展历史1956年成立金属压力加工专业后改为金属塑性加工锻压工艺及设备塑性成形工艺及设备1978年开始招收硕士研究生1986年获硕士学位授予权1995年获博士学位授予权1995年被评为山东省重点学科1996年开始招收博士研究生1998年整合为材料成型及控制工程专业2000年被确定为山东省重点强化建设学科2008年被确定为国家级特色专业建设点塑性成形与模具技术研究所222课程设置课程设置分为专业和专业方向两个层次专业课专业方向课材料成型基础模具设计与cad材料成型技术塑性成形caeadvancemetarialforming模具制造与cam材料成型检测试技术特种塑性成形材料成型计算机基础快速成型与快速模具材料成形计算机应用软件塑性成形与模具技术研究所322课程设置实践环节专业实验第六学期50学时专业课程上机第六七学期90学时生产实习第七学期3周专业综合实验第七学期1周创新和任选实验第七学期1周专业课程设计第七学期2周毕业设计第七八学期17周塑性成形与模具技术研究所422课程简介材料成型基础阐明液态成型塑性成型和熔焊成型等成型技术的内在基本规律和物体本质揭示材料成型过程中影响产品性能的因素及缺陷形成的机理
江苏大学材料成型-塑性成形工艺基础
3）弯曲工艺特点
①弯曲半径 r≥rmin=（0.25-1）t ；
② 毛刺应位于内侧； ③ 弯曲线应尽量与坯料 纤维方向垂直； ④ “回弹”问题 如：设计补偿角等
3. 翻边、成形 1）翻边 在带孔的平坯料上 用扩孔的方法获得 凸缘的工序。 2）成形 包括：起伏、胀形、
压印等
三、冲模的分类及结构
一、冲压设备
1. 剪床： 下料设备
1）斜刃剪
2）平刃剪
3）圆盘剪 2. 冲床： 冲压设备 1）开式冲床 2）闭式冲床
二、冲压基本工序及变形特点
（一）分离工序 使坯料的一部分相对另一部分产生分离的工序。 （冲孔、落料、修正、剪切、切边等） 1. 冲裁（落料、冲孔） 使坯料沿封闭轮廓分离的工序。 1）冲裁的变形过程 ①弹性变形阶段 ②塑性变形阶段 ③断裂、分离阶段
45: 1200℃~800℃
三、金属的变形规律
1. 体积不变定律 2. 最小阻力定律
第二章
一、自由锻设备
锻锤 空气锤 水压机 油压机
锻造成形工艺
自由锻造
65~750Kg
§2-1
蒸汽—空气锤 630Kg~5T
压力机
锻锤吨位 = 落下部分总重量 = 活塞+锤头+锤杆 压力机吨位 = 滑块运动到下始点时所产生的最大压力
1. 锻件图的绘制 1）机械加工余量 2）公差 （1/3~1/4）余量 3）敷料 2. 坯料重量和尺寸的计算 G坯 = （1+k）G锻
K — 消耗系数
G坯 = G锻+G料头+G芯料+G烧
3 . 锻造工序的选择 轴、杆类零件：镦粗、拔长 筒类零件：镦粗、冲孔、在芯轴上拔长 盘类、环类零件：镦粗（拔长及镦粗）、 冲孔（芯轴上扩孔）
安徽工业大学材料成型专业课《挤压与拉拔》题库答案
1、什么是挤压？什么是正向挤压？什么是反向挤压？所谓挤压，就是对放在容器（挤压筒）内的金属锭坯从一端施加外力，强迫其从特定的模孔中流出，获得所需要的断面形状和尺寸的制品的一种塑性成型方法。
正向挤压：金属的流动方向与挤压杆（挤压轴）的运动方向相同的挤压生产方法。
反向挤压：金属的流动方向与挤压杆（或模子轴）的相对运动方向相反的挤压生产方法。
2、正、反向挤压时的主要特征是什么？二者挤压力的大小有何区别？为什么？正向挤压：特征：变形金属与挤压筒壁之间有相对运动，二者之间有很大的滑动摩擦。
引起挤压力增大；使金属变形流动不均匀，导致组织性能不均匀；限制了挤压速度提高；加速工模具的磨损。
反向挤压：特征：变形金属与挤压筒壁之间无相对运动，二者之间无外摩擦。
3、描述挤压三个阶段金属的变形流动特点、挤压力的变化规律。
填充阶段：流动特点：金属发生横向流动，填充到锭坯与挤压筒和穿孔针之间的间隙中。
出现单鼓或双鼓变形。
其变形指数——用填充系数λc 来表示：λc =F0 / Fp 挤压力：随着挤压杆的向前移动，挤压力呈直线上升。
基本阶段：变形流动特点不发生横向流动。
（1）轴向应力σLσL 边> σL中σL入 > σL出（2）径向应力σr与周向应力σθσr边 > σr中σr入> σr出σθ边 > σθ中σθ入> σθ出。
终了阶段：流动：横向流动进一步增加产生环流。
挤压力进一步增加产生缩尾4、挤压比、填充系数概念，填充系数大小对挤压制品表面质量的影响。
挤压比：金属基本挤压阶段变形指数。
填充系数：填充挤压阶段变形指数λc =F0 / Fp对挤压制品质量的影响（1）当拉应力超过锭坯表面金属的强度时，在锭坯表面会出现微裂纹，从而易造成制品表面起皮、气泡缺陷（2）用空心锭不穿孔挤压管材时，易造成穿孔针偏移而出现偏心缺陷（3）对于具有挤压效应的铝合金来说，填充系数大，金属的横向变形量增大，会使制品淬火时效后纵向上的抗拉强度降低，挤压效应损失增大6、死区的概念，死区的产生原因，影响死区大小的因素，死区的作用。
材料成型及控制工程专业就业前景
其实主要看你自己到时候找什么工作了。即使公司找这方面的人，但是
工作 工资在 15002000 左右,我们专业考研的也挺多的,我们是 94
去了以后，做的事情并不肯定是要你设计模具，只是跟模具(精确的说
人,41 人考研,考上二十多个吧,(河南理工)
应当是跟机械有关的工作)有关的工作。(哈理工)
我们专业课学的主要是和模具有关的课程，专业基础课主要以机
魏
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安徽工业大学这个专业是很可以的，就业率可以说是百分之百。这
是设计类工作的一个共性，要出头至少熬个 35 年吧，行情还是看涨的。
个专业是和钢铁结合比较精密的，以后的工作环境可能会差些，毕竟工
魏
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假如是女孩子，建议不要选这个行业了。我们班毕业后从事与模具有关 的工作的并不多，主要还是从事与机械沾边的其他类的工作，因为如今 许多公司招人时会要求一个机械背景，可能并不需要你多精通，但至少 懂一点机械的东西，然后去做销售啊，技术支持等都可以，相对轻松一 点。机械系毕业的工作是不难找，但是起薪不高，在上海这边我们学校 的应届本科生 3000 起跳吧(华东理工)
这个嘛,可以做许多事情,假如学铸造可以去一些需要搞摸具的工 厂.总之一般的工厂都可以进去,当个工程师什么的.假如可以的话,去 学机械比这个好找工作一点. (佳木斯大学)
我考研了，如今是研一。读研的生活和大学时差不多，有更多的时 间己支配。要学的东西也许多。(山东理工)
就业率我不清晰,不过工资我倒差不多知道,1500 上下吧 (山东轻 工)
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材料成型及控制工程专业就业前景
作要下一线见习(女生除外)，工作待遇还是可以的，只要签的厂比较 好，应当能有 2000 一个月以上。考研的话也是不错的，对讨论生待遇