金屬材料性能與塑性變形-wenkub
2023-05-17 06:00:28 本頁面
【正文】 強(qiáng)度； e）抗彎 強(qiáng)度。 ： 金屬材料在承受外力（靜、沖擊、交變）作用下 ， 沒有超過許可變形或不破壞的能力 ——稱作 金屬的力學(xué)性能。 解決辦法： 在冷加工之間進(jìn)行中間熱處理 ——再結(jié)晶 退火。 這種現(xiàn)象 —— 稱為“ 形變 強(qiáng) 化 ”或“ 加工 硬化 ”。 2） 晶界的作用 晶界 阻礙位 錯(cuò) 運(yùn)動 ，使金屬的 塑性變形阻力增大。 彈性變形 ： 金屬彈性變形后其組織和性能 不發(fā)生變化 。 （ 3）注意 內(nèi)力和外力不同于作用力和反作用力。 4 1）軋制 （板材、線材、棒材、型材、管材） 板材軋制 5 2）擠壓 （低碳鋼、有色金屬等型材） 6 3）拉拔 （碳鋼、有色金屬等線材、型材、管材） 線材拉拔 管材拉拔 7 4）鍛壓 （碳鋼、合金鋼、特種鋼坯料） 自由鍛 模鍛 8 5）冷沖壓 （低碳鋼、合金鋼板材） 9 一、塑性變形的 基本概念 （ 1）定義 金屬材料在加工及使用過程中所受的外力。 材料的性能包括： 力學(xué)性能 （ 強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊 韌性和斷裂 韌性 等 ） 工藝性能 （ 鑄造、鍛壓、焊接、切削加工和熱處理等 ） 3 167。 a） 變形 零件在外力作用下形狀和尺寸所發(fā)生的變化。 （ 2）類型 根據(jù)載荷作用性質(zhì)不同： a）靜載荷 —沒有變化； b）動載荷 —瞬間變化； c）交變載荷 —不斷變化。 12 （ 1）定義 單位面積上所受到的力。 塑性變形： 金屬經(jīng)塑性變形后其組織和性能 將發(fā)生變化 。 3） 晶粒大小的影響 單位體積內(nèi) 金屬晶粒越細(xì)小，晶界越多，金屬越難進(jìn)行 塑性變形 ， 獲得 細(xì)晶 強(qiáng)化。 16 硬化的應(yīng)用 對于不能通過熱處理強(qiáng) 化的金屬是一種重要的 強(qiáng) 化手段，可提高材料 抗突然超載的能力 。 2）影響材料物理性能和化學(xué)性能 不利： 電阻增加， 導(dǎo)電、導(dǎo)磁性 下降； 化學(xué)活性增大；耐腐蝕性下降。 主要 包括： 強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊 韌性、疲勞 強(qiáng)度。 20 形狀：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) （ GB/T228——2022） 有：圓形、矩形、六方形?；?指完全卸載后不產(chǎn)生永久變形時(shí)所能承受的最大應(yīng)力。 24 對于大多數(shù)沒有明顯的 屈服現(xiàn)象的 金屬材料 。 公式： M P a 0SF bb ??式中： Fb— 指試樣被拉斷前所承受的最大外力， 即拉伸曲線上 b點(diǎn)所對應(yīng)的外力（ N）。 它是材料性能的一個(gè) 綜合物理量 。 29 2）應(yīng)用范圍 主要用于：測定 鑄鐵、有色金屬及退火、正火、 調(diào)質(zhì)處理 后的各種軟鋼或硬度較低的 材料。 2）表示方法 例： 45HRC 表示： 測得洛氏硬度值為 45； 數(shù)值越大，表示硬度越高。 2） 表示方法： 例： 640HV30 表示：實(shí)驗(yàn)力： 30Kg；時(shí)間： 10~15s 表面的 硬度值： 640HV 同樣數(shù)值越大，表示硬度越高。cm2） 式中： Ak—沖斷試樣所消耗的沖擊功 （ J） So—試樣缺口處的橫截面面積 （ cm2） 可知： ak值 越大，表示材料的 沖擊韌性 越好。 36 一般認(rèn)為： 是由于材料內(nèi)部有夾雜、表面劃痕及其它能引 起應(yīng)力集中的缺陷。 ：滑移；孿生 ① 滑移： 晶體的一部分沿著一定的晶面和晶向相對另一部分發(fā)生相對的平行滑動，滑動的距離為原子間距的整數(shù)倍。 ④ 影響 σs的因素： ⑴主要與 τk 有關(guān)； ⑵ 與外力及取向有關(guān)。 特點(diǎn)： ⑴ 單個(gè)晶粒與單晶體一致； ⑵ 各晶粒的變形具有不同時(shí)性：分批、逐次。 5. 塑性變形對金屬組織和性能的影響 塑性變形對組織結(jié)構(gòu)影響 （ 1）晶粒變形：等軸狀 →拉長成纖維組織、帶狀組織 └ 性能各向異性 （ 2）亞結(jié)構(gòu)的細(xì)化 鑄態(tài)： d = cm；塑變后： d = cm 原因：位錯(cuò)受阻后塞積、纏結(jié) →亞晶界 → 晶粒分化為許多 位向略有差異的小晶塊。 50 塑性變形對金屬性能的影響 1 . 加工硬化 定義： 隨變形度增大，金屬的強(qiáng)硬度顯著增高而塑韌性明顯下降的現(xiàn)象 ~。 —80~90%； ：去應(yīng)力退火 ：噴丸處理 ——產(chǎn)生壓應(yīng)力提高表面強(qiáng)度。 （ 2 ） 特點(diǎn)： ① 加熱溫度低： T回 = (~)T熔 ； ② 顯微組織無明顯變化： ③ 晶粒內(nèi)部亞結(jié)構(gòu)發(fā)生變化： 主要是：點(diǎn)缺陷 ↓ ↓ ； 位錯(cuò)密度 ↓ 發(fā)生：異號位錯(cuò)的合并； 同號位錯(cuò)的規(guī)整化：形成回復(fù)亞晶， ——“多邊形化” └ 仍保留高位錯(cuò)密度 57 ④ 性能變化： HB、 ζb 略 ↓ ， δ% 、 ψ% 略
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