金属材料的损坏与塑性变形

1、静载荷 2、冲击载荷 3、交变载荷
载荷的作用形式
拉伸载荷 压缩载荷 弯曲载荷
剪切载荷
扭转载荷
三、金属的变形
三、金属的变形
金属在外部载荷作用下，首先发生弹 性变形，载荷增加到一定值后，除了发生 弹性变形外，还发生塑性变形。继续增加 载荷，塑性变形也将逐渐增大，直至金属 发生断裂。 在一定体积内，晶粒的数目越多，晶 界就越多，晶粒就越细，并且不同位向的 晶粒也越多，因而塑性变形抗力也越大。
凹模中的坯料加压，使之产生 塑性流动，从而获得相应于模 具的型孔或凹凸模形状的制件 的锻压方法。可制作长杆、深 孔、薄壁、异型断面零件，是 重要的少无切削加工工艺。
挤压及其应用
活塞销的挤压成形
塑性变形的应用
冷拔：用外力作用于被拉金属
的前端，将金属坯料从小于坯 料断面的模孔中拉出，使其断 面减小而长度增加的方法。冷 拔的产品较之于热成型有：尺 寸精度高和表面光洁度好的优 点。
塑性变形的应用
轧制：将金属坯料通过一对旋
转轧辊的间隙（各种形状）， 因受轧辊的压缩使材料 截面 减小，长度增加的压力加工方 法，这是生产钢材最常用的生 产方式，主要用来生产型材、 板材、管材。有热轧和冷轧两 种。
轧制
轧制的应用
MacBook机体加工 麻花钻的轧制成形
塑性变形的应用
挤压：用冲头或凸模对放置在
二、与变形有关的几个概念
载荷： 金属材料的变形通常是在外力作用下
发生的，金属材料在加工及使用过程中所 受的外力成为载荷。根据载荷作用性质的 不同，可分为： 静载荷：大小不变或变化过程缓慢； 冲击载荷：在短时间内以较高速度作用于 零件； 交变载荷：大小、方向或大小和方向随时 间发生周期性变化。
金属材料的损坏与塑性变形
主讲：周长勇
一、机械零件的失效
机械零件由于某些原因丧失工作能力 或达不到设计要求性能时，称为失效。 机械零件的失效并不是单纯意味着破 坏，可归纳为三种情况： 完全不能工作 虽然能工作，但性能恶劣，超过规定指标 有严重损伤，失去安全工作能力
机械零件常见的失效形式
四、冷作硬化
金属材料的冷塑性变形，在外形变化 的同时，晶粒的形状也会发生变化，还会 使晶粒内部的位错密度增加，晶格畸变加 剧，从而使金属随着变形量的增加，其强 度、硬度提高，而塑性、韧性下降，这种 现象称为“形变强化”或“加工硬化”。 较常使用的方式有压筋、翻边等。
• 作业：
一、机械零件常见的损坏形式有哪些？ 二、名词解释：
塑性变形的应用
锻压：对金属坯料（不含板材）
施加外力，使其产生塑性变形、 改变尺寸、形状及改善性能， 用以制造机械零件、工件、工 具或毛坯的成形加工方法。
塑性变形的应用
冷冲压：借助于常规或专用冲
压设备的动力，使板料在模具 里直接受到变形力并进行变形， 从而获得一定形状、尺寸和性 能的产品零件的生产技术。
断裂 过大残余变形 表面损伤失效
材质变化失效
破坏正常工作条件而引起的失效
机械零件常见的损坏形式
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弹性变形与塑性变形
变形分为弹性变形与塑性变形。 弹性变形是指外力消除后能够恢复的变形。 如弹簧的工作压缩、桌面支撑物品的变形 等。 塑性变形是指外力消除后无法恢复的永久 性变形。造成零件损坏的变形，通常是指 塑性变形。如钢筋的弯折、零件的冲压等。