第三篇金属压力加工(第一章金属的塑性变形)资料
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2020年6月5日12时17分
b、金属回复温度： 冷变形强化是一种不稳定现象，具有自发的回复到稳定状态 的倾向。但在室温下不易实现。 当提高温度时，原子因获得热能，热运动加剧，使原子得以 回复正常排列，消除了晶格扭曲，致使加工硬化得到部分消除。 这一过程称为“回复”。 这时的温度称为回复温度，即 T回=(0.25～0.3)T熔
◆可知，由于通常使用的金属都是大量微小晶粒组成的多晶 体。因此，其塑性变形可以看成是由组成多晶体的许多单个晶粒 产生变形的综合效果，同时，晶间也变形。
自由锻错移变形：视频。地毯的皱折移动与位错：视频。
2020年6月5日12时17分
◆实际金属：
金属受外力
晶内-滑移 晶间-滑动、转动
→宏观塑性变形
◆弹复现象： 金属内部有了应力就会发生弹性变形。应力增大到一定程度 后使金属产生塑性变形。当外力去除后，弹性变形将恢复，称“ 弹复”现象。 - 弹复对工件的变形和质量影响很大，金属压力加工时，应 采取措施防止。
类型分：正挤压空心件和实心件以及反挤压的动画演示。
2020年6月5日12时17分
锻造：金属坯料在抵铁或锻模模膛内变形而获得产品的加工 方法。锻自由造视频。
板料冲压：金属板料在冲模间受外力作用而产生分离或变形 的加工方法。板料冲压视频。
应用： ◆一般常用的金属型材、板材、管材和线材等原材料 – 轧 制、挤压和拉拔等方法制成。 ◆承受重载的机件等许多毛坯(机床主轴、重要齿轮） - 锻 造方法制造。 ◆板料冲压广泛用于汽车、电器、仪表等方面。
2020年6月5日12时17分
2. 多晶体（实际金属）的变形 实际晶体内部存在大量缺陷。其中，以位错对金属塑性变形 的影响最为明显。多晶体的塑性变形动画。
滑移： 是通过位错运动实现的。 塑性变形主要通过“滑移”方 式进行，无数个滑移便形成宏 观的塑性变形。
◆纯铝试件的拉伸试验及位错模型：视频。 ◆电子显微镜下的位错运动：视频。
2020年6月5日12时17分
第二节 塑性变形对金属组织和性能的影响 金属在常温下经过塑性变形后，内部组织和性能将发生两种 变化：
1、组织变化： ①晶粒沿最大变形的方向伸长； ②晶格与晶粒发生扭曲； ③晶粒间产生碎晶。 2、性能变化（加工硬化） 是随变形程度的增加，强度、硬 度增加，而塑性、韧性下降的现象。 1）冷变形强化（加工硬化）： a、金属的力学性能随其内部组织变化而发生明显变化。 变形↑，金属的强度及硬度↑而塑性和韧性↓。这种现象称 为冷变形强化，又称加工硬化。 ◆原因：碎晶块和附近晶格扭曲阻碍滑移。
轧制：金属坯料在两个回转轧辊的孔隙中受压变形，以获得 各种产品的加工方法。轧板、轧圆钢、冷轧丝杠视频。
轧制产品：各种截面形状的型材、板材、无缝管材等。
2020年6月5日12时17分
拉拔：金属坯料被拉过拉拔模的模孔而变形的加工方法。 冷拔加工视频。
挤压：金属坯 料在挤压模内被挤 出模孔而变形的加 工方法。挤压可获 得各种复杂截面的 型材或零件。动画
2020年6月5日12时17分
第一节 金属塑性变形的实质 弹性变形： 金属在外力作用下，其内部必将产生应力。当外力停止作用 后，应力消失，变形也随之消失，金属的这种变形称为弹性变形 塑性变形： 外力增大到使金属的内应力超过该金 属的屈服点之后，即使外力停止作用，金 属的变形也并不消失，这种变形称为塑性 变形。 1. 单晶体内的变形 塑性变形的实质：是在晶体内沿一定晶面产生相对滑移的结 果。动画演示。
2020年6月5日12时17分
第一章 金属的塑性变形
◆学习目的及要求： 1.了解变形机理； 2.掌握金属常温下塑性变形时组织性能变化； 3.掌握加工硬化现象的利与弊及如何消除； 4.了解影响可锻性的因素。 ◆重点及难点：
1.加工硬化、再结晶； 2.纤维组织。 ◆金属材料经过压力加工之后，其内部组织发生很大变化， 金属的性能得到改善和提高。 因此，为正确选用压力加工方法、合理设计其零件，必须了 解金属塑性变形的实质、规律和影响因素等。
2020年6月5日12时17分
2）热变形(热加工) T加工 > T再 时，变形产生的加工硬化被 随即发生的再结晶所抵消，变形后金属具有 再结晶的相同晶粒组织，而无任何加工硬化 痕迹，这种变形称为热变形。 即冷变形强化和再结晶过程同时存在。 ◆热变形结果： 无加工硬化—加工硬化和再结晶同时进行；
细化晶粒—铸态晶粒被破碎； 致密组织—缩松、气孔被压合； 形成纤维组织—杂质分布状态被 改变。 所以，经热变形的金属虽然没有加 工硬化，但是其机械性能仍明显提高。 可把粗大、不均匀结构 → 细化。
第三篇 金属压力加工
1. 金属的塑性变形 2. 锻 造 3. 板料冲压 讲授学时：8 学时
2020年6月5日12时17分
第三篇 金属压力加工
利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，来获得具有一定 形状、尺寸和力学性能的原材料、毛坯或零件的生产方法，称为 金属压力加工，又称“金属塑性加工”。
◆金属压力加工的基本方式有以下几种：轧制、拉wk.baidu.com、挤压 、锻造及板料冲压。
2020年6月5日12时17分
c、金属再结晶温度 当温度继续升高到该金属熔点绝对温度0.4倍时，金属原子 获得更多热能，开始以某些碎晶或杂质为核心，按变形前的晶格 结构结晶成新的晶粒，从而消除了全部冷变形强化现象。这个过 程称为再结晶。 这时的温度称为再结晶温度，即T再=0.4 T熔
2020年6月5日12时17分
◆金属强化： 金属的冷变形强化（冷作硬化）是强化金属的重要手段，尤 其是对无同素异构转变的金属是唯一强化金属的方法。 ◆但强化金属的同时，给金属的继续加工带来了困难，因此 要经过再结晶使金属重新获得塑性，因此塑性变形工艺过程中经 常应用到再结晶退火工艺。 ◆再结晶退火： 就是将冷作硬化以后的金属重新加热到再结晶温度以上某一 温度让其发生再结晶，继而消除冷作硬化现象，以利于继续进行 塑性加工。 ◆加工硬化与再结晶的应用：视频。
2020年6月5日12时17分
◆纤维组织的利用原则： 1）纤维组织： 铸锭在压力加工中产生塑性变形时，基体金属的晶粒形状和 沿晶界分布的杂质形状都发生了变形，它们将沿着变形方向被拉 长，呈纤维形状。这种结构叫纤维组织。纤维组织视频。 2）具有纤维组织的金属，各个方向上的机械性能不相同。 顺纤维方向的机械性能比横纤维方向的好。 金属的变形程度越大，纤维组织就越明显，机械性能的方向 性也就越显著。
b、金属回复温度： 冷变形强化是一种不稳定现象，具有自发的回复到稳定状态 的倾向。但在室温下不易实现。 当提高温度时，原子因获得热能，热运动加剧，使原子得以 回复正常排列，消除了晶格扭曲，致使加工硬化得到部分消除。 这一过程称为“回复”。 这时的温度称为回复温度，即 T回=(0.25～0.3)T熔
◆可知，由于通常使用的金属都是大量微小晶粒组成的多晶 体。因此，其塑性变形可以看成是由组成多晶体的许多单个晶粒 产生变形的综合效果，同时，晶间也变形。
自由锻错移变形：视频。地毯的皱折移动与位错：视频。
2020年6月5日12时17分
◆实际金属：
金属受外力
晶内-滑移 晶间-滑动、转动
→宏观塑性变形
◆弹复现象： 金属内部有了应力就会发生弹性变形。应力增大到一定程度 后使金属产生塑性变形。当外力去除后，弹性变形将恢复，称“ 弹复”现象。 - 弹复对工件的变形和质量影响很大，金属压力加工时，应 采取措施防止。
类型分：正挤压空心件和实心件以及反挤压的动画演示。
2020年6月5日12时17分
锻造：金属坯料在抵铁或锻模模膛内变形而获得产品的加工 方法。锻自由造视频。
板料冲压：金属板料在冲模间受外力作用而产生分离或变形 的加工方法。板料冲压视频。
应用： ◆一般常用的金属型材、板材、管材和线材等原材料 – 轧 制、挤压和拉拔等方法制成。 ◆承受重载的机件等许多毛坯(机床主轴、重要齿轮） - 锻 造方法制造。 ◆板料冲压广泛用于汽车、电器、仪表等方面。
2020年6月5日12时17分
2. 多晶体（实际金属）的变形 实际晶体内部存在大量缺陷。其中，以位错对金属塑性变形 的影响最为明显。多晶体的塑性变形动画。
滑移： 是通过位错运动实现的。 塑性变形主要通过“滑移”方 式进行，无数个滑移便形成宏 观的塑性变形。
◆纯铝试件的拉伸试验及位错模型：视频。 ◆电子显微镜下的位错运动：视频。
2020年6月5日12时17分
第二节 塑性变形对金属组织和性能的影响 金属在常温下经过塑性变形后，内部组织和性能将发生两种 变化：
1、组织变化： ①晶粒沿最大变形的方向伸长； ②晶格与晶粒发生扭曲； ③晶粒间产生碎晶。 2、性能变化（加工硬化） 是随变形程度的增加，强度、硬 度增加，而塑性、韧性下降的现象。 1）冷变形强化（加工硬化）： a、金属的力学性能随其内部组织变化而发生明显变化。 变形↑，金属的强度及硬度↑而塑性和韧性↓。这种现象称 为冷变形强化，又称加工硬化。 ◆原因：碎晶块和附近晶格扭曲阻碍滑移。
轧制：金属坯料在两个回转轧辊的孔隙中受压变形，以获得 各种产品的加工方法。轧板、轧圆钢、冷轧丝杠视频。
轧制产品：各种截面形状的型材、板材、无缝管材等。
2020年6月5日12时17分
拉拔：金属坯料被拉过拉拔模的模孔而变形的加工方法。 冷拔加工视频。
挤压：金属坯 料在挤压模内被挤 出模孔而变形的加 工方法。挤压可获 得各种复杂截面的 型材或零件。动画
2020年6月5日12时17分
第一节 金属塑性变形的实质 弹性变形： 金属在外力作用下，其内部必将产生应力。当外力停止作用 后，应力消失，变形也随之消失，金属的这种变形称为弹性变形 塑性变形： 外力增大到使金属的内应力超过该金 属的屈服点之后，即使外力停止作用，金 属的变形也并不消失，这种变形称为塑性 变形。 1. 单晶体内的变形 塑性变形的实质：是在晶体内沿一定晶面产生相对滑移的结 果。动画演示。
2020年6月5日12时17分
第一章 金属的塑性变形
◆学习目的及要求： 1.了解变形机理； 2.掌握金属常温下塑性变形时组织性能变化； 3.掌握加工硬化现象的利与弊及如何消除； 4.了解影响可锻性的因素。 ◆重点及难点：
1.加工硬化、再结晶； 2.纤维组织。 ◆金属材料经过压力加工之后，其内部组织发生很大变化， 金属的性能得到改善和提高。 因此，为正确选用压力加工方法、合理设计其零件，必须了 解金属塑性变形的实质、规律和影响因素等。
2020年6月5日12时17分
2）热变形(热加工) T加工 > T再 时，变形产生的加工硬化被 随即发生的再结晶所抵消，变形后金属具有 再结晶的相同晶粒组织，而无任何加工硬化 痕迹，这种变形称为热变形。 即冷变形强化和再结晶过程同时存在。 ◆热变形结果： 无加工硬化—加工硬化和再结晶同时进行；
细化晶粒—铸态晶粒被破碎； 致密组织—缩松、气孔被压合； 形成纤维组织—杂质分布状态被 改变。 所以，经热变形的金属虽然没有加 工硬化，但是其机械性能仍明显提高。 可把粗大、不均匀结构 → 细化。
第三篇 金属压力加工
1. 金属的塑性变形 2. 锻 造 3. 板料冲压 讲授学时：8 学时
2020年6月5日12时17分
第三篇 金属压力加工
利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，来获得具有一定 形状、尺寸和力学性能的原材料、毛坯或零件的生产方法，称为 金属压力加工，又称“金属塑性加工”。
◆金属压力加工的基本方式有以下几种：轧制、拉wk.baidu.com、挤压 、锻造及板料冲压。
2020年6月5日12时17分
c、金属再结晶温度 当温度继续升高到该金属熔点绝对温度0.4倍时，金属原子 获得更多热能，开始以某些碎晶或杂质为核心，按变形前的晶格 结构结晶成新的晶粒，从而消除了全部冷变形强化现象。这个过 程称为再结晶。 这时的温度称为再结晶温度，即T再=0.4 T熔
2020年6月5日12时17分
◆金属强化： 金属的冷变形强化（冷作硬化）是强化金属的重要手段，尤 其是对无同素异构转变的金属是唯一强化金属的方法。 ◆但强化金属的同时，给金属的继续加工带来了困难，因此 要经过再结晶使金属重新获得塑性，因此塑性变形工艺过程中经 常应用到再结晶退火工艺。 ◆再结晶退火： 就是将冷作硬化以后的金属重新加热到再结晶温度以上某一 温度让其发生再结晶，继而消除冷作硬化现象，以利于继续进行 塑性加工。 ◆加工硬化与再结晶的应用：视频。
2020年6月5日12时17分
◆纤维组织的利用原则： 1）纤维组织： 铸锭在压力加工中产生塑性变形时，基体金属的晶粒形状和 沿晶界分布的杂质形状都发生了变形，它们将沿着变形方向被拉 长，呈纤维形状。这种结构叫纤维组织。纤维组织视频。 2）具有纤维组织的金属，各个方向上的机械性能不相同。 顺纤维方向的机械性能比横纤维方向的好。 金属的变形程度越大，纤维组织就越明显，机械性能的方向 性也就越显著。