金屬塑性加工技術(shù)3-材料學(xué)基礎(chǔ)-資料下載頁
2025-01-16 10:08本頁面
【正文】 5 4 2 4 高溫形變熱處理工藝 1— 淬火加熱與保溫； 2— 壓力加工； 3— 冷至變形溫度； 4— 快冷； 5— 重新淬火加熱短時保溫； 6— 淬火加熱溫度范圍； 7— 塑性區(qū) 金屬塑性加工原理與技術(shù) 1 塑性加工中的常見裂紋 2 金屬斷裂的物理本質(zhì) 3 塑性 脆性轉(zhuǎn)變 4 金屬的可加工性 167。 6. 4 塑性加工過程的斷裂與可加工性 金屬塑性加工原理與技術(shù) 1. 鍛造時的斷裂 2. 軋制時的斷裂 3. 擠壓 、 拉拔時的斷裂 一、塑性加工中的常見裂紋 金屬塑性加工原理與技術(shù) 1. 斷裂的基本類型 2. 斷裂的過程及物理本質(zhì) 二、金屬斷裂的物理本質(zhì) 金屬塑性加工原理與技術(shù) 脆性斷裂與韌性斷裂 ? 脆性斷裂： 斷面收縮小于 5% ? 韌性斷裂：斷面收縮率大于 5% 正斷與切斷 ? 正斷：斷裂面與正應(yīng)力方向垂直 ， 常為解理面斷裂 ? 切斷：斷裂面沿最大切應(yīng)力方向 ， 常沿滑移面斷裂 1. 斷裂的基本類型 金屬塑性加工原理與技術(shù) (1) 脆性斷裂 ? 單晶：解理面斷裂 ? 多晶：穿晶斷裂與沿晶斷裂 金屬塑性加工原理與技術(shù) 穿晶斷裂 ? 出現(xiàn)光亮解理面 金屬塑性加工原理與技術(shù) 沿晶斷裂 ? 顆粒狀斷口 金屬塑性加工原理與技術(shù) （ 2）韌性斷裂 ? 單晶：滑移面斷裂 ? 多晶：出現(xiàn)縮頸，斷口很小或形成杯錐狀斷口 金屬塑性加工原理與技術(shù) 塑性變形與斷裂過程同時發(fā)生 裂紋生核與裂紋擴展兩個階段 2. 斷裂的過程及物理本質(zhì) 力學(xué)角度： 有利位向晶粒首先變形，塑性變形連續(xù)性受阻時，出現(xiàn)裂紋核協(xié)調(diào)整體性變形的發(fā)展。 裂紋的出現(xiàn)和擴展實質(zhì)上是協(xié)調(diào)變形的一種方式 位錯理論的觀點： 變形是位錯在滑移面上運動和增值的過程；位錯塞積成為高應(yīng)力區(qū)，產(chǎn)生高應(yīng)變能破壞原子結(jié)合鍵而產(chǎn)生裂紋核。 斷裂的過程是位錯塞積和消失的過程 金屬塑性加工原理與技術(shù) (1) 裂紋形核機理 材料內(nèi)部原有的缺陷： 氣孔、夾雜、晶界弱面、相弱面 變形過程中形成： 位錯塞積、位錯反應(yīng)、位錯墻側(cè)移、位錯銷毀 金屬塑性加工原理與技術(shù) 位錯塞積理論 ? 塞積阻力 η=nη0 ? n=Dπη0L/G b ? D=(1γ) ； L 塞積群長度； η0為外加有效切應(yīng)力 位錯運動在界面受阻，當塞積應(yīng)力大于界面結(jié)合力時，形成裂紋核 金屬塑性加工原理與技術(shù) 位錯反應(yīng)理論 相交滑移面上位錯反應(yīng)發(fā)生同號位錯聚合，形成微裂紋 金屬塑性加工原理與技術(shù) 位錯墻側(cè)移理論 刃型位錯垂直排列形成位錯墻，引起滑移面彎曲而產(chǎn)生裂紋 金屬塑性加工原理與技術(shù) 位錯銷毀理論 平行滑移面相距很近 (小于 10個原子間距 )，異號刃型位錯合并而銷毀，形成孔隙 金屬塑性加工原理與技術(shù) (2) 裂紋擴展 微裂紋產(chǎn)生 ≠ 材料斷裂 裂紋造成的應(yīng)力集中可通過塑性變形松弛、使裂紋鈍化 微裂紋的修復(fù)過程： 原子擴散、原子吸附使斷裂面減少 靜水壓力可使裂紋貼合 回復(fù)、再結(jié)晶、相變等有助于裂紋修復(fù) 靜水壓力越小、溫度越低，越有利于裂紋擴展 金屬塑性加工原理與技術(shù) Griffith 最小功理論 ζc=(2Eγ/πc) ζc裂紋擴展的臨界拉應(yīng)力 γ 單位面積的表面能 c 裂口的長半軸 裂紋的擴展會引起表面積增加，從而使表面能增加 主要適用于脆性材料，塑性材料需要修正 金屬塑性加工原理與技術(shù) 塑性與脆性并非金屬固定不變的特性 ， 一些金屬在室溫呈現(xiàn)脆性 ， 但在較高溫度下卻具有塑性 。 與塑性區(qū)和脆性區(qū)有區(qū)別 ， 在轉(zhuǎn)變區(qū)塑性指標急劇變化 。 一般規(guī)定塑性改變 50%的溫度點微塑性 脆性轉(zhuǎn)變溫度 Tc。 三、塑性 脆性轉(zhuǎn)變 除溫度變化外，晶粒度、靜水壓力、變形速度、應(yīng)力狀態(tài)的變化也會造成塑 脆轉(zhuǎn)變 金屬塑性加工原理與技術(shù) 塑 脆轉(zhuǎn)變的解釋 斷裂強度 ζf對溫度不敏感，屈服強度 ζs隨溫度升高而降低。 ζfζs為脆性； ζfζs為脆性； 降低斷裂強度和提高屈服強度都可能提高塑 脆轉(zhuǎn)變溫度 金屬塑性加工原理與技術(shù) 四、金屬的可加工性 不同加工方法進行塑性變形時，工件出現(xiàn)第一條可見裂紋的最大變形量。 W=f1*f2 f1 材料的基本塑性； f2加工方法的固有特性 軋制時， f1=ψ 斷面收縮率， f2的典型值為 擠壓時， Wex=ψ k/Kf， ψ k為最大延伸率， Kf為流變應(yīng)力 Wex2, 可擠壓性差； 2Wex4中等 , 4Wex15良好， Wex15極好
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