金属塑性变形理论第9讲变形不均匀原因及防止措施

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金属常见加工工艺缺陷的特征、原因、影响及措施

防止措施是： (1)严格控制锻后退火组织晶粒在≤5 级至 8 级，不允许有 4 级晶粒存在； (2)调质索氏体组织的弥散应均匀细小，表层 10 微米处，不允许有游离铁素体存在； (3)氮化前工件不允许有锈斑，油污和蚀迹，防止工件表面严重的“打弧”现象出现。氨气应严格过滤，过滤口用一段时间后必须清理。
四.由于操作不当导致冲裂
1.毛胚落料时纤维方向不正确钢件毛坯落料的方向恰好与零件变形方向垂直就容易在冷弯时造成沿纤维方向撕裂。一般
冲裂数量较大，且冲裂部位具有规律性。 2.冲模错位上下模位置不正确，不但会使零件冲裂，严重时还会把模具冲坏。此类裂纹一般出现在模
具间隙小的一边，由于间隙过小，钢板在模内滑移变形受阻，局部表面将产生严重擦伤。
5.加工精度不符合
切削加工后，构件尺寸、形状或位置、精度不符合工艺图纸或设计要求。不仅直接影响工件装配质量、而且影响工件正常工作时应力状态分布、而降低工件抗失效性能。
6.表面机械损伤
切削加工过程中，构件表面相撞擦伤、碰伤、压伤……
金属零件冷冲拉常见缺陷的特征、原因、影响、措施
1.破裂
宏观裂纹。一般属拉伸系数太小，拉伸应力较大，容易产生拉裂；进行翻边工序时，如果翻边的直径超过容许值，也会使孔的边缘造成破裂。板料冲裂一般与变形度和材料晶粒度有关。如含碳量小于 0.2％的碳钢变形度达到 8～20％时，中间退火会导致晶粒长大，不均匀晶粒度则导致冲裂。
产生的原因主要是表面氮浓度富集，化合物虽连续粗大网络状分布。在磨削时倾向于脱落的氮化层的显微结构特点是沿奥氏体晶界存在稠密的网状氮化物，它的存在使晶格畸变加剧，在位错与晶界处三向应力增大，在磨削力、热应力及组织应力的作用下，粗大的氮化物网络边界区切口效应敏感性增大，造成综合应力叠加，当这种应力超过渗层的强度极限时，即产生脆性破裂与剥落。当晶界强度大于晶内强度时，则裂纹沿晶扩展产生脆裂及剥落；当晶界强度等于晶内强度时，则裂纹的扩展呈穿晶脆裂及剥落。

滚动轴承常见失效形式及原因分析

滚动轴承常见失效形式及原因分析滚动轴承在使用过程中,由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀、保持架损坏等。

一，疲劳剥落疲劳有许多类型，对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。

滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下，其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。

点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象，但形状尺寸很小，点蚀扩展后将形成疲劳剥落。

疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积，使滚动表面呈凹凸不平的鳞状，有尖锐的沟角．通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路．产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面。

轴承疲劳失效的机理很复杂，也出现了多种分析理论，如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。

这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象，只能对其中的部分现象作出解释。

目前对疲劳失效机理比较统一的观点有：>>>>1、次表面起源型次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时，滚动表面是以内部（次表面）为起源产生的疲劳剥落。

>>>>2、表面起源型表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时，滚动表面是以表面为起源产生的疲劳剥落。

>>>>3、工程模型工程模型认为在一般工作条件下，轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。

疲劳产生的原因错综复杂，影响因素也很多，有与轴承制造有关的因素，如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等；也有与轴承使用有关的因素，如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。

具体因素如下：（1）制造因素a.产品结构设计的影响产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的，这些目标值如载荷容量、寿命、精度、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。

材料科学基础A习题答案第5章[1]解析

材料科学基础A习题第五章材料的变形与再结晶1、某金属轴类零件在使用过程中发生了过量的弹性变形，为减小该零件的弹性变形，拟采取以下措施：（1）增加该零件的轴径。

（2）通过热处理提高其屈服强度。

（3）用弹性模量更大的金属制作该零件。

问哪一种措施可解决该问题，为什么？答：增加该零件的轴径，或用弹性模量更大的金属制作该零件。

产生过量的弹性变形是因为该金属轴的刚度太低，增加该零件的轴径可减小其承受的应力，故可减小其弹性变形；用弹性模量更大的金属制作该零件可增加其抵抗弹性变形的能力，也可减小其弹性变形。

2、有铜、铝、铁三种金属，现无法通过实验或查阅资料直接获知他们的弹性模量，但关于这几种金属的其他各种数据可以查阅到。

请通过查阅这几种金属的其他数据确定铜、铝、铁三种金属弹性模量大小的顺序（从大到小排列），并说明其理由。

答：金属的弹性模量主要取决于其原子间作用力，而熔点高低反映了原子间作用力的大小，因而可通过查阅这些金属的熔点高低来间接确定其弹性模量的大小。

据熔点高低顺序，此几种金属的弹性模量从大到小依次为铁、铜、铝。

3、下图为两种合金A、B各自的交变加载-卸载应力应变曲线（分别为实线和虚线），试问那一种合金作为减振材料更为合适，为什么？答：B合金作为减振材料更为合适。

因为其应变滞后于应力的变化更为明显，交变加载-卸载应力应变回线包含的面积更大，即其对振动能的衰减更大。

4、对比晶体发生塑性变形时可以发生交滑移和不可以发生交滑移，哪一种情形下更易塑性变形，为什么？答：发生交滑移时更易塑性变形。

因为发生交滑移可使位错绕过障碍继续滑移，故更易塑性变形。

5、当一种单晶体分别以单滑移和多系滑移发生塑性变形时，其应力应变曲线如下图，问A、B中哪一条曲线为多系滑移变形曲线，为什么？应力滑移可导致不同滑移面上的位错相遇，通过位错反应形成不动位错，或产生交割形成阻碍位错运动的割阶，从而阻碍位错滑移，因此其应力-应变曲线的加工硬化率较单滑移高。

金属塑性变形的不均匀性-文档资料

＜2的圆柱体镦粗为例来说明。镦粗后：工件由圆柱形→单鼓形发生了不均匀变形这就是外摩擦所致
1．f 对应力分布的影响
①接触表面轴向应力（单位压力）：σZ 第1层：σ1＝σs 产生塑性变形第2层：σ2＝σs＋ σ1’ 第3层：σ3＝σs ＋ σ1’ ＋ σ2’ ……….. 由外层到内层轴向应力逐渐升高。
二．附加应力 —— 由变形不均匀引起的在物体内部自相平衡的应力
１．分类附加应力分为三种
① 第一类附加应力在变形物体大部分体积之间彼此平衡的附加应力，由宏观的不均匀变形产生。以凸辊轧制矩形坯为例说明
轧件边缘部分a: 压下量小，延伸小
轧件中间部分b：压下量大，延伸大
由于轧件是一整体，纵向延伸趋于一致。所以 b对a有一拉伸的应力，使 a伸长，a产生σ附(+) a对b有一压缩的应力，使 b缩短，b产生σ附(-)
径向应力：σr 由外层到内层σr 逐渐升高
② 中心面沿高度方向，由接触面至变形体中部，外摩擦的影响逐渐减弱。即：离接触面越远，径向流动阻力越小，要使
它变形所需的单位压力越小，其应力分布是逐渐减小的。另：离中心面越远，径向流动阻力越小，应力越小。
2．f 对应变分布的影响 ① 接触表面边缘：径向流动阻力小，ε大
中部变形小， σ附(+) 这二种拉应力叠加，可能造成中间部分金属开裂
三．工具和工件形状的影响（△h不均）由于△h不均匀，造成μ不均匀，产生σ附下面以凹辊轧制矩形坯为例来讨论在椭圆孔型中轧制矩形坯时，中部△h小，边缘△h大，故沿宽度方向纵向延伸不均匀。中部：μ小，产生σ附(+) 开裂两边：μ大，产生σ附(-) 皱折（波纹）两端：呈自由延伸，鱼尾状
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滚动轴承常见的失效形式及原因

滚动轴承常见的失效形式及原因滚动轴承常见的失效形式及原因分析滚动轴承在使用过程中由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀、保持架损坏等。

疲劳有许多类型，对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。

滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下，其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。

点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象，但形状尺寸很小，点蚀扩展后将形成疲劳剥落。

疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积，使滚动表面呈凹凸不平的鳞状，有尖锐的沟角. 通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路.产生部位主要岀现在套圈和滚动体的滚动表面.轴承疲劳失效的机理很复杂，也岀现了多种分析理论，如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。

这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象，只能对其中的部分现象作出解释。

目前对疲劳失效机理比较统一的观点有：次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时，滚动表面是以内部（次表面）为起源产生的疲劳剥落。

表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时，滚动表面是以表面为起源产生的疲劳剥落。

工程模型认为在一般工作条件下，轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。

具■体因素如下：A制造因素|1 、产品结构设计的影响：产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的，这些目标值如载荷容量、寿命、精度、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。

在设计时，由于各种原因，会造成产品设计与使用的不适用或脱节，甚至偏离了目标值，这种情况很容易造成产品的早期失效。

金属常见加工工艺缺陷的特征、原因、影响及措施

3.晶粒粗大或粗细不均造成晶粒粗细不均是由于钢板原始晶粒粗大或大小不均，或由于钢板在一定的预先冷变形
度下，金属再结晶退火加热温度过高或时间过长所致。晶粒粗大或粗细不均会导致在变形量较大的部位产生裂纹，且裂纹多沿粗细混晶交界区择优分布。
三.由于材料成分、性能不合格
1.成分不合格冷冲用钢板的化学成份应严格控，特别是碳、硫、磷元素极为重要。碳元素在钢中形成渗
2.带状组织钢中带状组织是由铁素体和珠光体相间分布组成。它是由于碳、磷、硫晶间偏析，在热压
力加工中使之沿着金属变形方向被拉长，呈带状分布的夹杂物。由于带状组织的取向平行于钢材轧制方向，而铁素体和珠光体的强度及塑性差异悬殊，因
此，冷冲时当钢件的变形方向与钢板带状组织相垂直，容易产生拉裂和撕裂。由于钢板带状组织引起的冲裂，裂纹平行于钢板轧制方向，裂纹粗大，显微观察时裂纹多沿珠光体边缘分布、取向平行于带状组织。
3.鳞片状毛刺
以较低或中等切削速度切削塑性金属时，加工表面往往会出现鳞片状毛刺，尤其对圆孔采用拉削方法更易出现，若拉削出口毛刺没有去除，则将成为使用中应力集中的根源。
4.“R”加工过小
零件拐角半径小，尤其是横截面形状发生急骤的变化，会在局部发生应力集中而产生微裂纹并扩展成疲劳裂纹，导致疲劳断裂。
3.涡流
金属在锻造过程中由于剧烈的热变形使金属组织发生晶粒结晶重新定向排列，形成结晶织构和金属中的非金属夹杂物、树枝晶偏析、第二相质点等沿热加工方向形变延伸呈带状分布，形成了锻件的纤维状组织即锻造流线。
产生的原因主要是表面氮浓度富集，化合物虽连续粗大网络状分布。在磨削时倾向于脱落的氮化层的显微结构特点是沿奥氏体晶界存在稠密的网状氮化物，它的存在使晶格畸变加剧，在位错与晶界处三向应力增大，在磨削力、热应力及组织应力的作用下，粗大的氮化物网络边界区切口效应敏感性增大，造成综合应力叠加，当这种应力超过渗层的强度极限时，即产生脆性破裂与剥落。当晶界强度大于晶内强度时，则裂纹沿晶扩展产生脆裂及剥落；当晶界强度等于晶内强度时，则裂纹的扩展呈穿晶脆裂及剥落。

锻造裂纹产生的原因及解决方法

锻造裂纹产生的原因及解决方法锻造裂纹产生的原因及解决方法2011-04-2509:28裂纹是锻压生产中常见的主要缺陷之一，通常是先形成微观裂纹，再扩展成宏观裂纹。

锻造工艺过程(包括加热和冷却)中裂纹的产生与受力情况、变形金属的组织结构、变形温度和变形速度等有关。

锻造工艺过程中除了工具给予工件的作用力之外，还有由于变形不均匀和变形速度不同引起的附加应力、由温度不均匀引起的热应力和由组织转变不同时进行而产生的组织应力。

应力状态、变形温度和变形速度是裂纹产生和扩展的外部条件;金属的组织结构是裂纹产生和扩展的内部依据。

前者是通过对金属组织及对微观机制的影响而对裂纹的发生和扩展发生作用的。

全面分析裂纹的成因应当综合地进行力学和组织的分析。

(一)形成裂纹的力学分析在外力作用下物体内各点处于一定应力状态，在不同的方位将作用不同的正应力及切应力。

裂纹的形式一般有两种:一是切断，断裂面是平行于最大切应力或最大切应变;另一种是正断，断裂面垂直于最大正应力或正应变方向。

至于材料产生何种破坏形式，主要取决于应力状态，即正应力σ与剪应力τ之比值。

也与材料所能承受的极限变形程度εmax及γmax有关。

例如，①对于塑性材料的扭转，由于最大正应力与切应力之比σ/τ=1是剪断破坏;②对于低塑性材料，由于不能承受大的拉应变，扭转时产生45°方向开裂。

由于断面形状突然变化或试件上有尖锐缺口，将引起应力集中，应力的比值σ/τ有很大变化，例如带缺口试件拉伸σ/τ=4，这时多发生正断。

下面分析不同外力引起开裂的情况。

压力加工生产中，在下列一些情况，由外力作用可能引起裂纹:弯曲和校直、脆性材料镦粗、冲头扩孔、扭转、拉拔、拉伸、胀形和内翻边等，现结合几个工序说明如下。

弯曲件在校正工序中(见图3-34)由于一侧受拉应力常易引起开裂。

例如某厂锻高速钢拉刀时，工具的断面是边长相差较大的矩形，沿窄边压缩时易产生弯曲，当弯曲比较严重，随后校正时常常开裂。

吉林大学工程材料第2章金属的塑性变形和再结晶

实质——晶界迁移过程
1、晶粒正常长大：再结晶后的晶粒均匀、稳速地长大的现象。发生在
再结晶晶粒细小且均匀时。（希望的长大方式）
2、晶粒异常长大：
再结晶后的晶粒不均匀，急剧长大的现象。在再结晶粒大小不均时，大晶粒吞并小晶粒，将得到异常粗大的晶粒，也称“二次再结晶”。
d晶↑ 晶界面积↓ 能量↓∴晶粒长大是自发的过程。因为粗晶是弱化，所以要避免晶粒长大，特别要
方向 σb(MPa) σ0.2(MPa) δ(%) ψ(%) αk(KJ/M2)
平行 701 垂直 659
460
17．5 62．8
608
431
10．0 31．0
294
34
四、热加工的不足
在实际生产中，热加工与冷加工相比也有不足处
（1）热加工需要加热，不如冷加工简单易行。（2）热加工制品的组织与性能不如冷加工均匀和易于控制。
目的：1. 消除加工硬化使、σ、HB↓ δ%、 %、ak↑ 2. 消除内应力，但保留加工硬化，使理化性能↑
对于冷加工后的金属，由于10%的变形能储存在金属中，在加热时，随着温度的升高，原子活动能力提高，在变形能的作用下，就要发生组织和性能的变化，其主要包括三个阶段：回复、再结晶及晶粒长大。
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底面对角线
1 面×3 方向=3
7
4、滑移机理
临界切应力（c）：能够发生滑移的最小切应
力叫做为)。当切应力（）满足 c时滑移才能发生。
铜的滑移临界切应力：理论计算 1500 Mpa 实际测试 1 MPa
滑移是由于滑移面上的位错运动造成的。
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位错运动造成滑移示意图
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10
二、多晶体金属的塑性变形
700℃

第9讲等效应力及等效应变

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1
加载条件
简单加载
在加载过程中，应力张量各分量按同样的
比例增加，也称为比例加载。即
ij

c
0 ij
。例：
5

已知
0 ij

0
0
0 10 0
0 0 15
，c 2 ，则
ij
10 0
0
0 20 0
0 0 30
简单加载的特点：加载过程中，应力主轴不动。
de
2 9
d1
d 2 2
d 2
d3 2
d3
d1 2
此式表示的应变增量 d e
就是主轴时的等效应变增量，非主轴等效应变
增量如下：
de
2 9
d x d y
2
d y d z
2
d x d z
在变形过程中由于加工硬化的结果，随着变形程度的增大，变形抗力增大。一般可采用下述关系式来确定（幂指数硬化曲线）。
e Ben
B——强化系数，与材料有关的常数 n——硬化指数，
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e

B
n e
e
e
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(2)对于有初始屈服应力 s 的冷变形金属材料，可较好地表达为
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单向拉伸
1 0、 2 3 0； 2 3 1 2
e 1 s
e

1

ln
l1 l0
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单向压缩
3 0、1 2 0；1 2 3 2

箱形梁焊接扭曲变形的控制措施

箱形梁焊接扭曲变形的控制措施摘要：在钢结构制造当中，对箱型梁的焊接是最为常见的结构形式。

虽然其外形很简单，形状看起来也是方方正正的，但正是因为这个原因，它对焊接后变形的控制要求的更为严格。

所以，我们需要对箱形梁在焊接过程中出现的一些变形的因素进行相关的分析和研究，并采取一些有效的修复措施，以此来对箱形梁在焊接的过程中所发生的焊接变形进行控制，从而使箱形梁的焊接更为牢固可靠，也使箱形梁在更为广泛的领域内得到更为广泛的应用，从而更好地服务于人类，创造出更多的价值。

关键词：箱型梁；焊接过程；焊接变形引言箱型梁主要是指其截面形状与普通箱子截面无异，因而称之为箱型梁。

箱型梁通常由几个部分组合在一起形成的，如盖板和腹板、隔板、底板这四个方面组合而成。

箱型梁具有一定的先进性和优越性，其属于力学性能方面的经济断面组合结构，常会应用在龙门吊机、起重船等较为大型的承重结构。

1 箱形梁的结构和特点一般情况下来说，箱形梁主要是通过盖板、腹板、底板还有隔板所组成的，其截面的形状和我们通常所见到的箱子的截面形状是一样的，所以我们都称之为箱形梁。

箱形梁具有优越的力学性能，而且这种断面结构还经济实用，所以，在当今社会，其应用比较广泛，尤其是应用到了大型的承重结构之上，比如大型吊机、起重机以及船业设备等等。

箱形梁的承载量比较大，而且它还能够承受动载荷。

因此，对焊接的质量要求比较严格，一般来说，我们需要对其四条主焊缝进行百分之百超声波的一级探伤。

对于像是大型的吊机、起重机以及船业设备等来说，其箱形梁所连接的部位比较多，制作的精度比较高，外形的尺寸比较大，所以它一般都具有比较高标准的要求，而这也是箱形梁和其他刚接结构焊接方式相区别的地方。

2 箱型梁焊接变形的控制方法2.1箱型梁组对顺序的合理化依照箱型梁的具体形态和结构特点，对其组装顺序进行合理的安排，主要步骤如下：①应先将下底板完全铺设好后，方可在处于下底板上划处的上腹板和其相连接，做合线的腊线工作。

金属材料热处理变形原因及防止变形的技术措施

金属材料热处理变形原因及防止变形的技术措施摘要：热处理能改善工件的综合机械机能，但热处理过程引起工件的变形是不可避免的。

任何因素的变化都或多或少地影响工件的变形倾向和形变大小。

在热处理过程中，能够把握工件热处理过程中导致工件变形的主要因素和关键点。

通过分析和实践，改进热处理工艺技术，一定能够在热处理工件的形变问题上得到突破，制定出合理的技术措施，保证热处理产品的质量和合格率。

关键词：金属材料；热处理；变形原因；防止变形技术引言实际工业生产中，仅凭选择材料和成形工艺并不能满足工件所需要的性能，通过对金属材料进行热处理而获得优良的综合性能是必不可少的。

但金属材料的热处理除改善材料的综合性能的积极作用外，在热处理过程中也不可避免地会产生或多或少的变形，而这又是工件生产过程中极力消除和避免的。

因此，需要找出工件热处理过程中发生形变的原因，采取技术措施把变形量控制在符合要求范围内。

1金属材料性能分析在当前的社会生产生活中，金属材料的应用范围十分的广泛。

由于金属材料具有韧性强、塑性好以及高强度的特点，因此其在诸多行业中均有所应用。

当前常用的金属材料主要包括两种：即多孔金属材料以及纳米金属材料。

纳米金属材料：一般情况下，只有物质的尺寸达到了纳米的级别，那么该物质的物理性质和化学性质均会发生改变。

在分析与研究金属材料性能的过程中，主要分析金属材料的如下两种性能：其一，硬度。

一般情况下，金属材料的硬度主要指的是金属材料的抗击能力。

其二，耐久性。

耐久性能和腐蚀性是金属材料需要着重考虑的一对因素。

在应用金属材料的过程中不可避免的会受到各种物质的腐蚀，由此就会导致金属材料出现缝隙等问题。

2金属热处理变形的原因分析在工业生产过程中，各种金属零件早已成为机械制造的必要部分。

在零件的设计、选材中，对综合性能方面也提出了更高要求。

特别是生产过程中，对产品热处理加工后的品质提出了新要求。

但在热处理过程中出现形变等质量问题，一直是热处理过程中难以克服的。

工程材料及成形工艺思考题 Word 文档 (2)

第一章材料的力学行为和性能思考题1.解释下列力学性能指标。

(1) HB (2) HRC (3) HV2.解释下列名词。

（1）蠕变（2）低应力脆断（3）疲劳（4）断裂韧度3.下列工件应采用何种硬度试验方法来测定其硬度？（1）锉刀（2）黄铜轴套（3）供应状态的各种碳钢钢材（4）硬质合金刀片（5）耐磨工件的表面硬化层4.下列硬度表示方法是否正确，为什么？(1)HBW250~300 (2)5~10HRC (3)HRC70~75 (4)HV800~850 (5)800~850H5.比较铸铁与低碳钢拉伸应力-应变曲线的不同，并分析其原因。

6.一根两端固定的低碳钢丝，承受拉应力为20Mpa，当温度从30摄氏度突然下降到10摄氏度时，钢丝内新产生的应力为多少？7.现有原始直径为10mm圆形长、短试样各一根，经拉伸试验测得的伸长率均为25%，求两试样拉断后的标距长度。

两试样中哪一根塑性好？为什么？8.甲乙丙丁四种材料的硬度分别为45HRC、90HRB、800HV、240HBW,试比较这四种材料硬度的高低。

第二章材料的结构思考题1.为何单晶体具有各向异性？而多晶体在一般情况下却显示各向同性？2.解释下列基本概念；晶体与非晶体；晶体的各向异性；同素异晶转变；位错；晶界；固溶体；金属化合物。

3.试述高分子链的结合力、分子链结构、聚集态结构对高聚物的性能的影响。

4.何为高分子材料的老化？如何防止？5.试计算面心立方晶格的致密度。

6.说明结晶对高聚物性能的影响。

第三章1.过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？2.在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒的大小？3.如果其他条件相同，试比较下列铸造条件下，铸件晶粒的大小：（1）.金属模浇注与砂模浇注；（2）.高温浇注宇与低温浇注；（3）.铸成薄件与铸成厚件；（4）.浇注时采用振动和不振动。

4.二元匀晶相图、共晶相图与合金的力学性能和工艺性能之间存在什么关系？5.画出Fe-Fe3C相图，指出图中各点及线的意义，并标出个相区的相组成物和组织组成物。

金属塑性变形理论-第8讲变形不均匀概念

变形不均匀性的影响
变形不均匀性对金属的塑性变形行为、力学性能和加工性能产生重要影响。
变形不均匀性可能导致应力集中、应变集中和局部过载等问题，从而影响金属的塑性变形能力、强度和韧性等性能。
变形不均匀性还可能导致金属内部组织结构的不均匀变化，如晶粒大小、相组成和织构等，进一步影响金属的物理、化学和机械性能。
03
变形不均匀性的原因
材料内部结构的不均匀性
晶体结构差异
微观缺陷
金属材料由无数的晶粒组成，每个晶粒的晶体结构可能存在差异，导致塑性变形时不同晶粒的变形行为不均匀。
金属材料内部存在的如空洞、裂纹等微观缺陷，在塑性变形过程中可能成为变形的薄弱区域，引发变形不均匀。
相分布不均
金属材料中可能存在不同相，如固溶体、化合物等，各相的塑性变形特性不同，导致整体变形的不均匀性。
理解变形不均匀的概念及其来源。
学习如何通过实验和模拟方法研究变形不均匀。
Hale Waihona Puke 掌握变形不均匀对材料性能的影响。
了解如何通过优化工艺参数和材料组织来改善材料的变形不均匀性。
02
变形不均匀的基本概念
变形不均匀性的定义
变形不均匀性是指金属在塑性变形过程中，由于变形条件、组织结构和物理性能等因素的影响，导致变形在不同区域表现出不均匀的特征。
02 03
变形不均匀的来源
金属塑性变形过程中，由于材料内部晶粒大小、形状、取向和分布的不均匀性，以及材料内部存在的各种缺陷和应力集中区域，导致各部分之间变形的不均匀分布。
变形不均匀的影响
变形不均匀会导致材料内部应力状态复杂，影响材料的变形行为和性能，如材料的屈服强度、流动应力、硬化行为等。

金属及合金的塑性变形

§4-5 多晶体与合金的塑性变形
晶界
一多晶体塑性变形特点
⑴ 单个晶粒与单晶体一致； ⑵ 各晶粒的变形具不同时性：分批、逐次。原因：取向不同 ⑶ 变形具不均匀性晶粒内部与边界、晶粒之间（取向）。
⑷ 多晶体变形抗(阻)力> 单晶体
原因： ① 晶界阻碍位错运动；
② 位向差→晶粒之间须协调
意义：晶界强化——金属材料强化机制之一霍耳—配奇公式： ζs ＝ ζ0＋Kd-1/2
〔111 〕 (110)
面心立方 (f.c.c) 滑移面：｛111｝ (111), (111), (111), (111); 滑移方向：〈110〉滑移系数: 4×3=12
(111) 〔110〕
密排六方：
滑移面｛0001｝
滑移方向〈1120 〉滑移系数目： 1×3=3
Hale Waihona Puke （3）滑移系数目的实际意义 —判断塑性变形能力 ① 滑移系数目愈多，塑性愈好； ② 滑移系数相同时，滑移方向多者塑性较好塑性排序：f.c.c>b.c.c>h.c.p
§4-2 弹性变形
一、弹性形变的宏观定律
E G 21
二、弹性变形能
三、影响弹性变形的因素
§4-3 塑性形变的表象
一、塑性形变的宏观特征
二、塑性形变在纤维组织中的反映
1. 晶粒外形的变化
2. 晶粒内部的变化
§4-4 单晶体的塑性变形
F
塑性变形研究思路： ① 基本单元——单晶体变形特性 ② 晶界影响——多晶体变形特性 ③ 相界——合金变形特性塑性变形方式：滑移；孪生
孪生与滑移变形比较
1.孪生：均匀切变。滑移：塑性变形是不均勺的。
2.孪生：各晶面移动量与其离孪晶面距离成正比，相邻晶团相

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