【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)變不同時進行而產(chǎn)生的組織應(yīng)力。這些應(yīng)力超過極限值時都會使材料發(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，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度低和塑性低而產(chǎn)生裂紋：a晶界為低熔點物質(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。奧氏體實際晶粒度則影響零件的使用性能。？一般情況下，晶粒細化可以提高金屬材料的屈服強度、疲勞強度、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？對于熱加工過程來說，變形溫度、變形程度和機械阻礙物是影響形核速度和長大速度的三個基本參數(shù)。下面討論這三個基本參數(shù)對晶粒大小的影響。1)加熱溫度(包括塑性變形前的加熱溫度和固溶處理時的加熱溫度)溫度對原子的擴散能力有重要影響。隨著溫度的升高，原子(特別是晶界原子)的移動、擴散能力不斷增強，晶粒之間并吞速度加劇，晶粒的這種長大可以在很短的時間內(nèi)完成。所以晶粒隨溫度升高而長大是一種必然現(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。因為其變形量小，金屬內(nèi)部只是局部地區(qū)受到變形。在再結(jié)晶時，這些受到變形的局部地區(qū)會產(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，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)晶能同時形成較多的再結(jié)晶核心，這些核心稍微長大就相互解除了，所以再結(jié)晶后獲得了細晶粒。當(dāng)變形量足夠大時，出現(xiàn)了第二個大晶粒區(qū)。該區(qū)的粗大晶粒與臨界變形時所產(chǎn)生的大晶粒不同。一般認為，該區(qū)是在變形時先形成變形織構(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)機械阻礙物:機械阻礙物的存在形式分兩類：一類是鋼在冶煉凝固時從液相直接析出的，顆粒比較大，成偏析或統(tǒng)計分布；另一類是鋼凝固后，在繼續(xù)冷卻過程中從奧氏體晶粒內(nèi)析出的，顆粒十分細小，分布在晶界上。后一類比前一類的阻礙作用大得多。機械阻礙物的作用主要表現(xiàn)在對晶界的釘扎作用上。一旦機械阻礙物溶入晶內(nèi)時，晶界上就不存在機械阻礙作用了，晶粒便可立即長大到與所處溫度對應(yīng)的晶粒大小。對晶粒的影響，除以上三個基本因素外，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。它們的細化作用主要在于：當(dāng)液態(tài)金屬凝固時，那些高熔點化合物起彌散的結(jié)晶核心作用，從而保證獲得極細晶粒。此外這些化合物同時又都起到機械阻礙的作用，是已形成的細晶粒不易長大。②采用適當(dāng)?shù)淖冃纬潭群妥冃螠囟?。塑性變形時應(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，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。必要時利用奧氏體再結(jié)晶規(guī)律進行高溫正火來細化晶粒。？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)材料所受載荷達到某一臨界值后，即使載荷下降，塑性變形還會繼續(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度參數(shù)，它主要表現(xiàn)為明顯的非均勻伸長變形，在坯料上產(chǎn)生局部變薄或變細的現(xiàn)象，其進一步發(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達到失穩(wěn)臨界值時，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