塑性成形原理知识点

1塑性的概念：在外力作用下使固体金属发生永久变形而不破坏其完整性的能力。

2、 塑性加工的特点：组织、性能好；材料利用率高；尺寸精度高；生产效率高。

3、 塑性成形的分类：按工艺方法T 体积 （块料）成形｛锻造、轧制、挤压、拉拔等 ｝，板料成 形｛弯曲、拉深、冲裁、剪切等 ｝;按成形温度T 热成形、温成形、冷成型。

4、多晶体的塑性变形包括晶内变形和晶间变形。晶内变形的主要方式为滑移和孪生，其中 以滑移变形为主。

5、体心立方：a -Fe 、Cr 、W V 、Mo 面心立方： Al 、Cu 、Ag 、Ni 、丫 -Fe ;密排六方：Mg

Zn 、Cd 、a -Ti

6、 滑移的特点：滑移系越多，金属变形协调性好，塑性高。

滑移方向的作用大于滑移面的 作用。

7、 单位面积上的内力称为应力。

8、 当滑移面上的剪切应力达到某一个值时， 晶体产生滑移，改应力值即为临界剪切应力值。

9、 滑移方向上的切应力分量为：工■= b cos u cos 入。

10、 位错理论是指：滑移过程不是所有原子沿着滑移面同时产生刚性滑动，

而是在某些局部 区域先产生滑移，并逐步扩大。

11、 晶体的滑移的主要方式是位错的移动和增值。

12、 晶间变形是微量且困难的，其主要方式是晶粒间的相互滑动和转动。■

13、 塑性变形的特点是：具有不同时性、不均匀性和相互协调性。

14、 晶粒大小对金属塑性变形的影响：当晶粒越小时，

金属变形抗力越大、 塑性越好、表面 质量越好。

15、固溶体晶体中的异类原子 （溶质原子）会阻碍位错的运动， 从而对金属的塑性变形产生 影响，表现为变形抗力和加工硬化率有所增加，塑性下降。这种现象称为固溶强化。

16、 当金属变形量恰好处在屈服延伸范围时，金属表面会出现粗糙不平、变形不均的痕迹，

称为吕德斯带。为防止吕德斯带的产生， 通常在薄板拉延前进行一道微量冷轧工序， 使被溶

面心立方结构 (1120>

幣排六有结构

30001

i

(0001)

质气团钉扎的错位大部分脱钉，再进行后续加工。

17、塑性变形对金属组织结构的影响：产生纤维组织、产生变形织构、产生亚结构。

18、当金属塑性变形程度增大时，金属的刚度及硬度升高，而塑性和韧性下降，这种现象称

为加工硬化。

19、加工硬化可以改善一些冷加工工艺的工艺性、作为强化金属的手段，但是会降低金属塑性，使后续变形变得困难。加工硬化可以通过去应力退火得以消除。

20、金属热塑性变形的机理主要有：晶内滑移、晶内孪生（合称晶内变形），晶界滑移和扩散蠕变。

21、热塑性变形对金属组织性能的影响：改善晶粒组织；锻合内部缺陷；破碎并改善碳化物和非金属夹杂物在钢中的分布；形成纤维组织；改善偏析。

22、金属超塑性成型的种类分为：细晶超塑性和相变超塑性。

23、金属超塑性成型的特点有：大伸长率；无颈缩；低流动应力，易于成形；变形过程中基本无加工硬化；具有极好的流动性和充填性。

24、金属超塑性成型对金属微观组织的影响：几乎看不到位错；没有晶内滑移；不形成亚结构。

25、金属超塑性成型对金属力学性能的影响：不产生织构、没有各向异性；具有较高的抗应力腐蚀能力；变形后没有残余应力；存在加工软化现象。

26、金属的塑性指标主要有：拉伸试验；镦粗实验；扭转试验。

27、化学成分对金属塑性的影响：磷-冷脆；硫-热脆；氮-兰脆；氢-氢脆。■

28、变形温度对金属塑性的影响：总的趋势是随着温度升高，塑性增加，但在某些温度区间内，由于相态或晶粒边界的变化而出现脆性区，使金属的塑性降低。

29、变形力学条件对金属塑性的影响：当静水压力越大，即在主应力状态下压应力个数越多、数值越大时，金属的塑性越好；反之，当静水压力越小，即拉应力个数越多、数值越大时，

金属的塑性越差。

30、提高金属塑性的基本途径有：提高材料成分和组织均匀性; 率；

合理选择变形温度和应变速

选择三向压缩较强的变形方式；减小变形的不均匀性。

31、面力可分为作用力、反作用力和摩擦力。

32、在外力作用下，物体内各质点之间产生的相互作用力叫做内力。

33、围绕金属中某在质点Q建立平行六面体，六面体的棱边分别于坐标轴平行；这

个六面体就成为单元体。

2 2 2

34、全应力的平方等于主应力与切应力的平方之和：S = c +T

36、对于一个确定的应力状态，只有一组（三个）主应力数值，即J i, J2, J3是不变量，不随着坐标轴的变换而发生变化。

37、应力球张量不能使物体产生形状变化，只能使物体产生体积变化；相对的，应力偏张量

不能使物体产生体积变化，只能使物体产生形状变化。

38、应力偏张量的第三不变量J3‘决定了应变的类型；J3‘ >0属于伸长类应变；J3‘= 0 属于平面应变；J3‘ <0属于压缩类应变。

39、对主轴坐标系，等效应力有如下的特点：等效应力是一个不变量；等效应力在数值上等于单向均匀拉伸（或压缩）时的拉伸（或压缩）应力b i，即b =6 1；等效应力并不代表某一实际平面上的应力，因而不能在某一特定的平面上表示出来；等效应力可以理解为代表一点应力状态中应力偏张量的综合作用。

40、对数应变的三个特点：真实性；可加性；可比性。

41、根据体积不变条件和特征应变，塑性变形只能有三种变形类型：压缩类变形；剪切类变形；伸长类变形。

42、金属在外力作用下，由弹性变形状态进入塑性变形状态，被称为屈服。■

43、屈雷斯加屈服准则：当受力物体（质点）中的最大切应力达到某一定值时，该物体就发生

2 2 2 2

屈服：（b x- b y） +4 T xy = b s =4K。

44、米塞斯屈服准则：在一定的变形条件下，当受力物体内一点的等效应力（或应力偏张量的第二不变量）达到某一定值时，该点就开始进入塑性状态：

2 2 2 2 2 2 2 2 d x- b y) +( b y- b z) +( b z- b x) +6( T xy + T yz + T zx

45、屈雷斯加屈服准则与密席斯屈服准则的区别：屈雷斯加屈服准则没有考虑中间应力的影响，三个主应力顺序不知道时，使用不方便；而密席斯准则考虑了中间应力的影响，使用方便。

46、弹性变形时，应力应变关系的特点：应力与应变的关系是完全成线性；弹性变形是可逆的，与应变历史无关；弹性变形时，应力球张量使物体产生体积变换，泊松比u <0.5。

47、塑性变形时，应力应变关系的特点：应力与应变的关系是非线性的；塑性变形时认为体

积不变，即应变球张量为零，泊松比°= 0.5 ;对于应变硬化材料，卸载后再重新加载时的

屈服应力就是卸载时的屈服应力，比初始的屈服应力要高；塑性变形是不可逆的，与应变历

史有关。