【正文】 拉長；而在超塑性變形中 ， m值一般不大于， 變形后晶粒仍保持等軸狀 。 2/ kTdaVDL ?? ??這種機理的特征是： 1) 流動應(yīng)力和應(yīng)變速率呈線性變化 ， 即 m等于 1。 2. 亞穩(wěn)態(tài)理論 NH （ NabarroHerring ）型擴散蠕變理論認(rèn)為 ， 在拉應(yīng)力作用下 ， 空位的化學(xué)勢能產(chǎn)生局部的變化 ， 垂直拉伸軸的晶界處于高位能狀態(tài) ，平行拉伸軸的晶界處于低位能狀態(tài) 。 通過對ZnA1等合金超塑性的研究 ， 提出超塑性與合金的特殊組織狀態(tài) 亞穩(wěn)態(tài)組織有關(guān) 。 當(dāng)合金中一相在另一相中的極限溶解度隨溫度變化時 ， 由于在變形過程中可能產(chǎn)生局部溫度波動 ， 使一些相界上發(fā)生溶解過程 ， 而在另一些相界上發(fā)生沉淀過程 。 將式兩邊取對數(shù)后求導(dǎo)可得m=d(1g?)/d(1g)， 因此 ， m值是1g?1g曲線上各點的斜率 。 對于普通金屬和合金 ， m=；對于超塑性材料 ， 一般 m=， 某些情況下接近 1。 其物理意義：在 m值大的情況下 ， 隨著應(yīng)變速率增大 ， 流動應(yīng)力迅速增大 。流動應(yīng)力與應(yīng)變速率之間的關(guān)系具有牛頓粘性體的特征 ， 即流動應(yīng)力隨應(yīng)變速率的增加而上升 。 3）其他超塑性 (短暫超塑性或 第三類超塑性 ) 細(xì)晶超塑性 ? 細(xì)晶超塑性有許多重要特征，歸納起來有以下幾個方面： ? 1．變形力學(xué)特征 ? 2．金屬組織特征 金屬試樣超塑性拉伸試驗時 ， 在載荷達到最大值以后 ， 隨著應(yīng)變量的增加 。 相變超塑性的第一個必要條件是材料具備固態(tài)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變能力 ， 如某些金屬和合金；第二個必要條件是應(yīng)力作用和在相變溫度區(qū)內(nèi)循環(huán)加熱和冷卻 ， 誘發(fā)反復(fù)的結(jié)構(gòu)變化而產(chǎn)生超塑性 。 — 般而言 ． 晶粒越細(xì) ，越有利于出現(xiàn)超塑性 。 超塑性的分類 ? 1．恒溫超塑性或第一類超塑性。 超塑性 超塑性成形的基本特點 1） 拉伸試驗延伸率可達百分之幾百 ， 甚至百分之幾千 。 從塑性圖上獲取的信息 ?慢速加工，溫度為 350~400℃ 時 ,φ值和 εM都有最大值，不論軋制或擠壓，都可在此溫度范圍內(nèi)以較慢的速度加工。 2. 影響金屬塑性的因素 1) 影響塑性的內(nèi)部因素 2) 影響金屬塑性的外部因素 3) 提高金屬塑性的主要途徑 4) 塑性狀態(tài)圖及其應(yīng)用 影響塑性的內(nèi)部因素 1）化學(xué)成分 （ 1）雜質(zhì) （ 2）合金元素對塑性的影響 2）組織結(jié)構(gòu) 影響金屬塑性的外部因素 1 ) 變形溫度 塑 性 指 標(biāo) 溫度 ， 176。 表示方法： 斷面收縮率 延伸率 沖擊韌性 最大壓縮率 扭轉(zhuǎn)角（或扭轉(zhuǎn)數(shù)） 彎曲次數(shù) 塑性指標(biāo)的測量方法 ?拉伸試驗法 ?壓縮試驗法 ?扭轉(zhuǎn)試驗法 ?軋制模擬試驗法 拉伸試驗法 00100%hFFF? ???式中： L0—— 拉伸試樣原始標(biāo)距長度； Lh—— 拉伸試樣破斷后標(biāo)距間的長度； F0—— 拉伸試樣原始斷面積； Fh—— 拉伸試樣破斷處的斷面積 壓縮試驗法 簡單加載條件下，壓縮試驗法測定的塑性指標(biāo)用下式確定： 00100%hHHH? ???式中： ? —— 壓下率； H0—— 試樣原始高度； Hh—— 試樣壓縮后 ， 在側(cè)表面出現(xiàn)第一條 裂紋時的 高度 扭轉(zhuǎn)試驗法 對于一定試樣，所得總轉(zhuǎn)數(shù)越高，塑性越好，可將扭轉(zhuǎn)數(shù)換作為剪切變形 （ γ ） 。 2. 3 金屬的塑性 2. 3. 1 塑性的基本概念 2. 3. 2 塑性指標(biāo)及其測量方法 2. 3. 3 影響塑性的因素 2. 3. 1 塑性的基本概念 ?什么是塑性？ 塑性是金屬在外力作用下產(chǎn)生永久變形而不破壞其完整性的能力。 2. 1. 3 多晶體變形的特點 1．晶粒內(nèi) 變形的不同時性 與晶粒間變形的相互協(xié)調(diào)性 （ a）變形前 （ b）變形后 圖 25 多晶體塑性變形的不均勻性 2．晶界的作用及晶粒大小的影響 多晶體塑性變形的竹節(jié)現(xiàn)象 晶界的作用 在2mm內(nèi)的延伸率 ，% 晶粒 5 晶粒 4 晶粒 3 晶粒 2 晶粒 1 位置 ， mm 圖 56 多晶鋁的幾個晶粒各處的應(yīng)變量。 2. 1 金屬塑性變形的主要機制 2. 1. 1 晶內(nèi)塑性變形機構(gòu) 2. 1. 2 晶間塑性變形機構(gòu) 2. 1. 3 多晶體變形的特點 2. 1. 4 合金的塑性變形 2. 1. 5 變形機構(gòu)圖 2. 1. 1 晶內(nèi)的塑性變形機構(gòu) 滑移面與滑移方向 孿生 滑移與宏觀塑性變形的關(guān)系 c os c os? ? ? ?? c os c osu ???取向因子 、硬取向、軟取向 2. 1. 2 晶間的塑性變形機構(gòu) 1． 晶粒的轉(zhuǎn)動與移動 2． 溶解 — 沉積機構(gòu) 該機構(gòu)的實質(zhì)是一相晶體的原子迅速而飛躍式的轉(zhuǎn)移到另一相的晶體中去。 2. 3 金屬的塑性 167。 與其它學(xué)科的區(qū)別 與其它材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)的區(qū)別 ： 彈塑性力學(xué)的研究對象是整體（而不是分離體）變形體內(nèi)部的應(yīng)力、應(yīng)變分布規(guī)律（而不是危險端面）。 本課程的基本要求 ? 1．熟悉和掌握塑性加工過程中金屬變形的微觀與宏觀的基本規(guī)律，以及各種基本變形力學(xué)方程，能推導(dǎo)典型塑性加工問題的應(yīng)力與應(yīng)變計算公式。 ? 2) 闡明 金屬塑性變形的力學(xué)基礎(chǔ) ， 即 掌握金屬塑性變形體內(nèi)的應(yīng)力場 、 應(yīng)變場 、 應(yīng)力一應(yīng)變之間關(guān)系 、 塑性變形時的力學(xué)條件等塑性理論基礎(chǔ)知識 。 塑性加工的定義 ? 材料在外力作用下 ， 利用其塑性而產(chǎn)生塑性變形 ， 成為滿足一定形狀和組織性能要求的產(chǎn)品的加工方法稱為塑性成形 ， 也稱 壓力加工 。 ? (3) 尺寸精度高 , 不少成形方法 ? 已達到少或無切削的要求 。 ? (2) 幾乎無切屑 , 材料利用率高 。 ? （ 3） 能量場種類 ：激光無模成型 、 爆炸成型 、 液壓 /吹塑脹形 ? （ 4）材料熱力學(xué)狀態(tài) ：連鑄連軋、半固態(tài)成型、噴射成型 。 本課程的基本任務(wù) 1) 闡明 金屬塑性變形的物理基礎(chǔ) ， 即從微觀上研究塑性變形的機理以及變形條件對塑性和變形抗力的影響 ，以便使工件在成形時獲得最佳的塑性狀態(tài) 、 最高的變形效率和優(yōu)質(zhì)的性能 。 本領(lǐng)域的主要研究課題 ? 1) 如何提高產(chǎn)品外形尺寸精度； ? 2) 降低力 、 能消耗以及掌握力能參數(shù)計算方法； ? 3) 如何改善產(chǎn)品的組織性能和表面質(zhì)量； ? 4） 如何建立工藝參數(shù)數(shù)學(xué)模型 ， 以適應(yīng)汁算機控制 ， 使工藝過程最佳化： ? 5) 如何改變難變形鋼與合金的塑性； ? 6) 如何采用新工藝和新技術(shù) ， 以擴大鋼材品種和加工成型效率 。 ? 3．根據(jù)所學(xué)知識，從金屬的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)、材料流動、產(chǎn)品質(zhì)量、能耗等方面，分析工藝與模具設(shè)計的合理性。 2. 2 塑性加工中金屬的組織與性能 167。 2 .6 金屬的變形抗力 第二章 金屬塑性變形的物理本質(zhì) 167。 3． 非晶機構(gòu) 非晶機構(gòu)是指在一定的變形溫度和速度條件下，在應(yīng)力場和熱激活的作用下，多晶體中的原子非同步、連續(xù)地發(fā)生定向遷移的過程。 2. 2 塑性加工中金屬的 組織與性能 2. 2. 1 冷變形 2. 2. 2 熱變形 2. 2. 3 塑性變形對固態(tài)相變的影響 2. 2. 1 冷變形 1．冷變形的概念 2．冷變形時金屬顯微組織變化 3．冷