第3章材料塑性成形,思考题

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影响可锻性的因素
(1) 金属的成分：纯金属好于合金，低碳钢优于 高碳钢，低碳低合金钢优于高碳高合金钢；有 害杂质元素一般使可锻性变坏。
(2) 金属的组织：单相组织好于多相组织；铸态 下的柱状组织、粗晶粒组织、晶界上存在偏析、 或有共晶组织都会使可锻性变差。
(3) 加工条件 1) 变形温度：一般随变形温度的升高，可提 高金属的可锻性；当温度接近熔点时，会引起 过烧，使可锻性急剧降低
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▪ 7、煅造的方法有哪些？试比较煅造和轧制对材料结构和性 能的影响。
▪ 8、板料成形的方法及工艺特点？ ▪ 9、挤压成形方法的分类及其工艺特点？ ▪ 10、试比较拉拨与挤压的异同。 ▪ 11、聚合物的塑性成形方法有哪些？各有何特点？ ▪ 12、陶瓷的塑性成形方法有哪些？与金属和聚合物比的特点？ ▪ 13、玻璃常用的成形方法有哪些？如何改善玻璃的可加工性
▪ 金属塑形变形的本质：金属在外力作用下要经历两个主要变 形阶段——弹性变形阶段和塑形变形阶段。当外力不超过弹 性极限时，金属只发生弹性变形，外力去除后变形消失；当 外力继续加大，是金属的内部应力超过了该金属的屈服极限 后，外力去除变形不消失，即为塑形变形，其实质是内部应 力迫使晶粒内部和晶粒间产生滑移和转动，从而产生了塑形 变形。
和冷轧等尽可能高
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影响金属冷成形性力学性能参量的冶金因素
(1)材料的种类和成分：面心立方金属优于体心立 方金属；纯金属好优于合金。
(2)材料的组织结构：细化晶粒可提高材料的屈服 强度，改善塑性；球状晶粒比片状晶粒具有更低 的屈服强度和较高的塑性。
(3)材料的冶金质量：材料中夹杂物过多时，必然 会导致塑性降低Байду номын сангаас使冷成形性能变坏。
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第3章 材料的塑性成形
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思考题
▪ 1、金属为什么容易塑性变形？生产塑性变形的本 质？
▪ 2、金属常见的塑性成形方法有哪些？ ▪ 3、金属的冷变形和热变形是如何区分的？各有何
特征？ ▪ 4、什么是金属的可煅性？其影响因素有哪些？ ▪ 5、影响金属冷成形的主要力学性能参量有哪些？ ▪ 6、轧制的方法有哪些？如何提高轧制件的质量？
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6、轧制的方法有哪些？如何提高轧制件的质量？
▪ 轧制是金属坯料在旋转轧辊的间隙中靠摩擦力的作用连续 进入轧辊而产生塑性变形的一种压力加工方法。
▪ 冷轧：室温 增加位错密度，改变制品形状，不改变晶粒平均尺寸，增 加强度，减少延展性； 产品尺寸精度高，表面光洁； 变形抗力大，适于轧制塑性好、尺寸小的线材、薄板等
能？
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1、金属为什么容易塑性变形？生产塑性变形的本 质？
定义：塑性成形是指在不破坏金属自身完整 性的条件下，利用外力作用使金属产生塑性 变形，从而获得具有一定形状、尺寸和力学 性能的原材料、毛坯或零件的加工方法，也 称为压力加工或塑性加工。
金属材料为什么能产生塑性变 形？塑性变形的实质是什么？
塑 性 成 形 的 常 见 工 艺
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3、金属的冷变形和热变形是如何区分的？各有 何特征？
(1)冷变形
塑性变形温度低于该金属的再结晶温度
特征：晶粒沿变形最大的方向伸长，产生纤维组织； 晶粒间产生碎晶。金属产生加工硬化现象。
(2)热变形
塑性变形温度高于该金属的再结晶温度
结合材料 科学基础 知识解释 该现象？
▪ c.轧制和挤压：使金属在一回转的孔隙或孔型中，依靠摩擦 力的作用连续进入轧辊而产生塑形变形的压力加工方法称为 轧制；将金属坯料放入挤压筒内，在压力作用下使坯料从模 孔中挤出而变形的加工方法称为挤压。
▪ d.拉拔：将金属坯料拉拔通过具有一定形状的模孔而使其横 截面积减小、长度增加的加工方法。
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2、金属常见的塑性成形方法有哪些？
▪ 答： ▪ a.锻造，将固态金属加热到再结晶温度以上，在压力作用下
产生塑形变形，把坯料的某一部分体积转移到另一部分，从 而获得一定形状、尺寸和内部质量的锻件的工艺方法。包括 自由锻造、模型锻造、胎膜锻造以及特殊锻造等。
▪ b.板料冲压：利用冲模使板料产生分离或变形的加工成形方 法。
应力状态条件对 可锻性的影响 (a)—试样； (b)—拉拔； (c)—挤压
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降低变形抗力的途径
▪ (1) 降低材料自身的变形抗力 最有效的措施是适当提高热变形时的温度。
▪ (2) 改善变形时的受力状态 主要是采用合理的变形方案，设计合理的模膛，
减少变形时的摩擦阻力。 ▪ (3) 减少加工过程中的接触面积
特征：经过再结晶组织均匀化，塑性好，消除内部
缺陷，形成流线组织。
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4、什么是金属的可煅性？其影响 因素有哪些？
金属在热状态下的成形性能通常用金属的可锻性 (Forgeability)来衡量。
金属的可锻性是表示金属在热状态下经受压力加 工时塑性变形的难易程度。
可锻性的优劣常用金属的塑性和变形抗力两个指 标来综合衡量。
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▪ 单晶体产生塑性变形的原因是原子的滑移错位。多晶体（实 际使用的金属大多是多晶体）的塑性变形中，除了各晶粒内 部的变形（晶内变形）外，各晶粒之间也存着变形（称为晶 间变形）。
▪ 多晶体的塑性变形是晶内变形和晶间变形的总和。而通常使 金属晶体变形所需的切应力都比较小，所以金属易塑形变形。
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2) 变形速度：一方面随着变形速度的增加，回复 与再结晶过程来不及进行，不能及时消除加工 硬化现象，故使塑性降低，变形抗力增大，可 锻性变坏。 另一方面随着变形 速度的增高，产生 热效应，使金属的 塑性升高，变形抗 力降低，又有利于 改善可锻性。
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3) 应力状态：拉应力成分数量愈多，要求材料塑 性愈好；压应力成分数量愈多，可降低对材料 塑性的要求。
可显著减小总变形力，用小设备加工大零件。
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5、影响金属冷成形的主要力学性能 参量有哪些？
影响金属冷成形性的主要力学性能参量：
(1) 屈服强度s ：低而均匀
(2) 应变硬化指数n：表示材料发生颈缩前依靠加 工硬化使材料发生均匀变形能力的大小
(3) 塑性应变比 ：深冲要求大于1
(4) 均匀变形量u和断裂总应变量f：弯曲、拉拔