金属塑性成型原理-知识点

名师整理精华知识点

名词解释

塑性成型：金属材料在一定的外力作用下，利用其塑性而使其成形并获得一定力学性能的加工方法

加工硬化：略

动态回复：在热塑性变形过程中发生的回复

动态再结晶：在热塑性变形过程中发生的结晶

超塑性变形：一定的化学成分、特定的显微组织及转变能力、特定的变形温度和变形速率等，则金属会表现出异乎寻常的高塑性状态

塑性：金属在外力作用下，能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力。

屈服准则（塑性条件）：在一定的变形条件下，只有当各应力分量之间符合一定关系时，指点才开始进入塑性状态，这种关系成为屈服准则。

塑性指标：为衡量金属材料塑性的好坏，需要有一种数量上的指标。

晶粒度：表示金属材料晶粒大小的程度，由单位面积所包含晶粒个数来衡量，或晶粒平均直径大小。填空

1、塑性成形的特点（或大题？）

1组织性能好（成形过程中，内部组织发生显著变化）2材料利用率高（金属成形是靠金属在塑性状态下的体积转移来实现的，不切削，废料少，流线合理）3尺寸精度高（可达到无切削或少切屑的要求）4生产效率高适于大批量生产

失稳——压缩失稳和拉伸失稳

按照成形特点分为1块料成形（一次加工、轧制、挤压、拉拔、二次加工、自由锻、模锻2板料成形多晶体塑性变形——晶内变形（滑移，孪生）和晶界变形

超塑性的种类——细晶超塑性、相变超塑性

冷塑性变形组织变化——1晶粒形状的变化2晶粒内产生亚结构3晶粒位向改变

固溶强化、柯氏气团、吕德斯带（当金属变形量恰好处在屈服延伸范围时，金属表面会出现粗超不平、变形不均匀的痕迹，称为吕德斯带）

金属的化学成分对钢的影响（C略、P冷脆、S热脆、N兰脆、H白点氢脆、O塑性下降热脆）；组织的影响——单相比多相塑性好、细晶比粗晶好、铸造组织由于有粗大的柱状晶粒和偏析、夹杂、气泡、疏松等缺陷、塑性降低。

摩擦分类——干摩擦、边界摩擦、流体摩擦

摩擦机理——表面凹凸学说、分子吸附学说、粘着理论

库伦摩擦条件T=up 常摩擦力条件

t=mK

塑性成形润滑——1、特种流体润滑法2、表面磷化-皂化处理3、表面镀软金属

常见缺陷——毛细裂纹、结疤、折叠、非金属夹杂、碳化物偏析、异金属杂物、白点、缩口残余

影响晶粒大小的主要因素——加热温度、变形程度、机械阻碍物

常用润滑剂——液体润滑剂、固体润滑剂（干性固体润滑剂、软化型固体润滑剂）

问答题

1、提高金属塑性的基本途径

1、提高材料成分和组织的均匀性

2、合理选择变形温度和应变速率

3、选择三向压缩性较强的变形方式

4、减小变形的不均匀性

2、塑性成形中的摩擦特点

1、伴随有变形金属的塑性流动

2、接触面上压强高

3、实际接触面积大

4、不断有新的摩擦面产生

5、常在高温下产生摩擦

3、塑性成形中对润滑剂的要求

1、应有良好的耐压性能

2、应有良好的耐热性能

3、应有冷却模具的作用

4、应无腐蚀作用

5、应无毒

6、应使用方便、清理方便

4、防止产生裂纹的原则措施

1、增加静水压力

2、选择和控制适合的变形温度和变形速度

3、采用中间退火，以便消除变形过程中产生的硬化、变形不均匀、残余应力等。

4、提高原材料的质量

5、细化晶粒的主要途径

1、在原材料冶炼时加入一些合金元素及最终采用铝、钛等作为脱氧剂

2、采用适当的变形程度和变形温度

3、采用锻后正火或退火等相变重结晶的方法

6、真实应力-应变的简化形式及其近似数学表达式1、幂指数硬化曲线Y=BЄn 2、有初始屈服应力的刚塑性硬化曲线Y=σs+B1Єm 3、有初始屈服应力的刚塑性硬化直线Y=σs+B2Є4、无加工硬化的水平直线Y=σs

7、为什么晶粒越细小，强度和塑性韧性都增加？晶粒细化时，晶内空位数目与位错数目都减少，位错与空位、位错间的交互作用几率减小，位错易于运动，即塑性好。位错数目少，塞积位错数目少，使应力集中降低。晶粒细化使晶界总面积增加，致使裂纹扩展的阻力增加，推迟了裂纹的萌生，增加了断裂应变。晶粒细小，裂纹穿过晶界进入相邻晶粒并改变方向的频率增加，消耗的能量增加，韧性增加。另外晶界总面积增加可以降低晶界上的杂质浓度，减轻沿晶脆性断裂倾向。

8、变形温度对金属塑性的影响

总趋势：随着温度的升高，塑性增加，但是这种增加并非简单的线性上升；在加热过程的某些温度区间，往往由于相态或晶粒边界状态的变化而出现脆性区，使金属的塑性降低。在一般情况下，温度由绝对零度上升到熔点时，可能出现几个脆性区，包括低温的、中温的、和高温的脆性区。

9、动态回复、为什么说是热塑性变形的主要软化机制？

动态回复是指在热塑性变形过程中发生的回复，2，动态回复，主要是通过位错的攀移，交滑移等，来实现的，对于铝镁合金、铁素体钢等，由于它们层错能高，变形时扩展位错宽度窄，集束容易，位错的攀移和交滑移容易进行，位错容易在滑移面间转动，而使异号位错相互抵消，结果使位错密度下降，畸变能降低，不足以达到动态再结晶所需的能量水平。因此这类金属在热塑性变形过程中，即使变形程度很大，变形温度远高于再结晶温度，也只会发生动态回复，而不发生动态再结晶。

10、什么是动态再结晶，其主要影响因素？（自己总结吧，课本太乱）

动态再结晶：在热塑性变形过程中发生的结晶。与金属的位错能高地有关，与晶界迁移的难易有关

，金属越纯，发生动态再结晶的能力越强。