【正文】 ①力學(xué)分析：能否產(chǎn)生裂紋，與應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)變積累、應(yīng)變速率及溫度等很多因素有關(guān)。其中應(yīng)力狀態(tài)主要反映力學(xué)的條件。物體在外力的作用下，其內(nèi)部各點(diǎn)處于一定的應(yīng)力狀態(tài)，在不同的方位將作用有不同的正應(yīng)力及切應(yīng)力。材料斷裂(產(chǎn)生裂紋)形式一般有兩種：一是切斷，斷裂面是平行于最大切應(yīng)力或最大切應(yīng)變方向；另一種是正斷，斷裂面垂直于最大正應(yīng)力或正應(yīng)變方向。塑性成形過(guò)程中，材料內(nèi)部的應(yīng)力除了由外力引起外，還有由于變形不均勻而引起的附加應(yīng)力。由于溫度不均而引起的溫度應(yīng)力和因組織轉(zhuǎn)變不同時(shí)進(jìn)行而產(chǎn)生的組織應(yīng)力。這些應(yīng)力超過(guò)極限值時(shí)都會(huì)使材料發(fā)生破壞(產(chǎn)生裂紋)。1)由外力直接引起的裂紋；2)由附加應(yīng)力及殘余應(yīng)力引起的裂紋；3)由溫度應(yīng)力(熱應(yīng)力)及組織應(yīng)力引起的裂紋。②組織分析：塑性成形中的裂紋一般發(fā)生在組織不均勻或帶有某些缺陷的材料中，同時(shí)，金屬的晶界往往是缺陷比較集中的地方，因此，塑性成形件中的裂紋一般產(chǎn)生于晶界或相界處。1)材料中由冶金和組織缺陷處應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂紋；2)第二相及夾雜物本身的強(qiáng)度低和塑性低而產(chǎn)生裂紋：a晶界為低熔點(diǎn)物質(zhì)；b晶界存在脆性的第二相或非金屬夾雜物；c第二相為強(qiáng)度低于基體的韌性相；3)第二相及非金屬夾雜與基體之間的力學(xué)性能和理化性能上有差異而產(chǎn)生裂紋。？1)增加靜水壓力；2)選擇和控制合適的變形溫度和變形速度；3)采用中間退火，以便消除變形過(guò)程中產(chǎn)生的硬化、變形不均勻、殘余應(yīng)力等；4)提高原材料的質(zhì)量。？鋼的奧氏體本質(zhì)晶粒度是將鋼加熱到930℃，保溫一段時(shí)間(一般3—8h)，冷卻后在室溫下放大100倍觀察到的晶粒大小。鋼的本事晶粒度一般反映鋼的冶金質(zhì)量，它表征鋼的工藝特性；鋼的奧氏體實(shí)際晶粒度是指鋼加熱到某一溫度下獲得奧氏體晶粒大小。奧氏體實(shí)際晶粒度則影響零件的使用性能。？一般情況下，晶粒細(xì)化可以提高金屬材料的屈服強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、塑性和沖擊韌度，降低鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度。？這些因素是如何影響晶粒大小的？對(duì)于熱加工過(guò)程來(lái)說(shuō)，變形溫度、變形程度和機(jī)械阻礙物是影響形核速度和長(zhǎng)大速度的三個(gè)基本參數(shù)。下面討論這三個(gè)基本參數(shù)對(duì)晶粒大小的影響。1)加熱溫度(包括塑性變形前的加熱溫度和固溶處理時(shí)的加熱溫度)溫度對(duì)原子的擴(kuò)散能力有重要影響。隨著溫度的升高，原子(特別是晶界原子)的移動(dòng)、擴(kuò)散能力不斷增強(qiáng)，晶粒之間并吞速度加劇，晶粒的這種長(zhǎng)大可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成。所以晶粒隨溫度升高而長(zhǎng)大是一種必然現(xiàn)象。2)變形程度：熱變形的晶粒大小與變形程度之間的關(guān)系和517相似。第一個(gè)大晶粒區(qū)，叫臨界變形區(qū)。臨界變形區(qū)是屬于一種小變形量范圍。因?yàn)槠渥冃瘟啃?，金屬?nèi)部只是局部地區(qū)受到變形。在再結(jié)晶時(shí)，這些受到變形的局部地區(qū)會(huì)產(chǎn)生再結(jié)晶核心，由于產(chǎn)生的核心數(shù)目不多，這些為數(shù)不多的核心將不斷長(zhǎng)大直到它們互相接觸，結(jié)果獲得了粗大晶粒。當(dāng)變形量大于臨界變形程度時(shí)，金屬內(nèi)部均產(chǎn)生了較大的塑性變形，由于具有了較高的畸變能，因而再結(jié)晶能同時(shí)形成較多的再結(jié)晶核心，這些核心稍微長(zhǎng)大就相互解除了，所以再結(jié)晶后獲得了細(xì)晶粒。當(dāng)變形量足夠大時(shí)，出現(xiàn)了第二個(gè)大晶粒區(qū)。該區(qū)的粗大晶粒與臨界變形時(shí)所產(chǎn)生的大晶粒不同。一般認(rèn)為，該區(qū)是在變形時(shí)先形成變形織構(gòu)，經(jīng)再結(jié)晶后形成了織構(gòu)大晶粒所致?？赡艿脑蜻€可能是：①由于變形程度大(90%以上)，內(nèi)部產(chǎn)生很大的熱效應(yīng)，引起鍛件實(shí)際變形溫度大幅度升高；②由于變形程度大，使那些沿晶界分布的雜質(zhì)破碎并分散，造成變形的晶粒與晶粒之間局部地區(qū)直接接觸(與織構(gòu)的區(qū)別在于這時(shí)相互接觸的晶粒位向差可以是比較大的)，從而促使形成大晶粒。3)機(jī)械阻礙物:機(jī)械阻礙物的存在形式分兩類：一類是鋼在冶煉凝固時(shí)從液相直接析出的，顆粒比較大，成偏析或統(tǒng)計(jì)分布；另一類是鋼凝固后，在繼續(xù)冷卻過(guò)程中從奧氏體晶粒內(nèi)析出的，顆粒十分細(xì)小，分布在晶界上。后一類比前一類的阻礙作用大得多。機(jī)械阻礙物的作用主要表現(xiàn)在對(duì)晶界的釘扎作用上。一旦機(jī)械阻礙物溶入晶內(nèi)時(shí)，晶界上就不存在機(jī)械阻礙作用了，晶粒便可立即長(zhǎng)大到與所處溫度對(duì)應(yīng)的晶粒大小。對(duì)晶粒的影響，除以上三個(gè)基本因素外，還有變形速度、原始晶粒度和化學(xué)成分等。？①在原材料冶煉時(shí)加入一些合金元素(如鉭、鈮、鋯、鉬、鎢、釩、鈦等)及最終采用鋁、鈦等作脫氧劑。它們的細(xì)化作用主要在于：當(dāng)液態(tài)金屬凝固時(shí)，那些高熔點(diǎn)化合物起彌散的結(jié)晶核心作用，從而保證獲得極細(xì)晶粒。此外這些化合物同時(shí)又都起到機(jī)械阻礙的作用，是已形成的細(xì)晶粒不易長(zhǎng)大。②采用適當(dāng)?shù)淖冃纬潭群妥冃螠囟?。塑性變形時(shí)應(yīng)恰當(dāng)控制最高變形溫度(既要考慮加熱溫度，也要考慮到熱效應(yīng)引起的升溫)，以免發(fā)生聚集再結(jié)晶。如果變形量較小時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低變形溫度。③采用鍛后正火(或退火)等相變重結(jié)晶的方法。必要時(shí)利用奧氏體再結(jié)晶規(guī)律進(jìn)行高溫正火來(lái)細(xì)化晶粒。？拉伸失穩(wěn)與壓縮失穩(wěn)有什么本質(zhì)區(qū)別？塑性失穩(wěn)：在塑性加工中，當(dāng)材料所受載荷達(dá)到某一臨界值后，即使載荷下降，塑性變形還會(huì)繼續(xù)，這種現(xiàn)象稱為塑性失穩(wěn)。壓縮失穩(wěn)的主要影響因素是剛度參數(shù)，它在塑性成形中主要表現(xiàn)為坯料的彎曲和起皺，在彈性和塑性變形范圍內(nèi)都可能產(chǎn)生；拉伸失穩(wěn)的主要影響因素是強(qiáng)度參數(shù)，它主要表現(xiàn)為明顯的非均勻伸長(zhǎng)變形，在坯料上產(chǎn)生局部變薄或變細(xì)的現(xiàn)象，其進(jìn)一步發(fā)展是坯料的拉斷和破裂，它只產(chǎn)生于塑性變形范圍內(nèi)。？桿件的壓縮失穩(wěn)表現(xiàn)為彎曲；板料的壓縮失穩(wěn)表現(xiàn)為起皺？(P180184)，引起法蘭變形區(qū)起皺的原因是什么？在生產(chǎn)實(shí)踐中，如何防止法蘭變形區(qū)的起皺？原因：壓縮力引起的失穩(wěn)起皺。成形過(guò)程中變形區(qū)坯料的徑向拉應(yīng)力ζ1和切向壓應(yīng)力ζ3的平面應(yīng)力狀態(tài)下變形，當(dāng)切向壓應(yīng)力ζ3達(dá)到失穩(wěn)臨界值時(shí)，坯料將產(chǎn)生失穩(wěn)起皺。防止方法：加設(shè)壓邊圈 完美WORD格式編輯