金屬材料性能與塑性變形-文庫(kù)吧資料
2025-05-08 06:00本頁(yè)面
【正文】 原因：晶格畸變 ↓ ⑤ 內(nèi)應(yīng)力大大下降 力學(xué)性能變化不大，物理、化學(xué)性能變化較大； 加工硬化效果基本保持。 6 金屬及合金的回復(fù)與再結(jié)晶 （ 1）組織轉(zhuǎn)變的原因： T Ac1 ：相變驅(qū)動(dòng)力（體積自由能） T Ac1 ：形變儲(chǔ)存能（晶格畸變能 80~90%） 形變后的不穩(wěn)定組織。 —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。 意義： （ 1）純金屬的強(qiáng)化手段 —形變強(qiáng)化； （ 2）有利于塑性變形均勻進(jìn)行； （ 3）有利于金屬構(gòu)件的工作安全性； 不利：再變形困難 └ 解決辦法：在冷加工之間進(jìn)行再結(jié)晶退火。 50 塑性變形對(duì)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 ~。 有利 ： 增加導(dǎo)磁性，制成高等級(jí)硅鋼片。 5. 塑性變形對(duì)金屬組織和性能的影響 塑性變形對(duì)組織結(jié)構(gòu)影響 （ 1）晶粒變形：等軸狀 →拉長(zhǎng)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。 ⑶ 變形具有不均勻性 : 晶粒內(nèi)部與邊界或晶粒之間。 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。 塑性變形的能力比較： 44 晶體的一部分相對(duì)于另一部分沿著一定的晶面（孿生面） 產(chǎn)生一定角度的切變。 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)。 39 ② 滑移特點(diǎn) ⑴ 發(fā)生在最密排晶面，滑移方向?yàn)樽蠲芘啪颍? ⑵ 只在切應(yīng)力下發(fā)生，存在臨界分切應(yīng)力 —τk 。 ：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(duì)另一部分發(fā)生相對(duì)的平行滑動(dòng)，滑動(dòng)的距離為原子間距的整數(shù)倍。 通常在疲勞破壞前 沒有明顯的變形 ，斷裂前 沒有預(yù)兆 ，所以疲勞破壞經(jīng)常造成 重大事故 。 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。 ： 通常在旋轉(zhuǎn)對(duì)稱彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行 σ1的測(cè)定 。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。 常用一次擺錘沖擊試驗(yàn)來(lái)測(cè)定金屬材料的沖擊韌性。 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。 32 （ HV） 1） 特點(diǎn)： 壓頭為金剛石的 正四棱錐體 ，根據(jù)壓痕單位面積上的載荷 來(lái)計(jì)算硬度值。 2）表示方法 例： 45HRC 表示： 測(cè)得洛氏硬度值為 45； 數(shù)值越大，表示硬度越高。 缺點(diǎn)： 操作時(shí)間比較長(zhǎng)，不適宜測(cè)定硬度高的材料； 壓痕較大不適合對(duì)成品及薄壁零件的測(cè)定。 29 2）應(yīng)用范圍 主要用于：測(cè)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。 1）布氏硬度 （ HB） ； 2）洛氏硬度 （ HR） ； 3）維氏硬度（ HV） 28 （ HB） 1） 定義 使用一定直徑的鋼球（ D=），以規(guī)定實(shí)驗(yàn)力壓入 試樣表面，并保持規(guī)定時(shí)間（ t =10~30s） 后卸除實(shí)驗(yàn)力，然后測(cè)量表面壓痕直徑（ d），再查相應(yīng)的表（ 壓痕 ~硬度對(duì)照表 ）得到測(cè)定的硬度值。 它是材料性能的一個(gè) 綜合物理量 。 (1)斷后伸長(zhǎng)率 公式： δ% = （ Lu L0） /L0 100% 式中： L0—試樣原標(biāo)距的長(zhǎng)度（ mm） Lu—試樣拉斷后的標(biāo)距長(zhǎng)度（ mm） (2)斷面收縮率 公式： Ψ % = （ S0 Su） /S0 100% 式中： S0—試樣原始橫截面面積（ mm2） Su—試樣拉斷后 縮頸 處的最小橫截面面積（ mm2） 規(guī)律： （ δ % ； Ψ % ） 的數(shù)值 越大，表示其 塑性 越好； 良好的塑性是金屬材料進(jìn)行塑性加工的 必要條件 。 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(duì)應(yīng)的外力（ N）。 指出： 是工程技術(shù)中最重要的機(jī)械性能指標(biāo)之一； 是設(shè)計(jì)零件時(shí)作為選用金屬材料的重要依據(jù)。 24 對(duì)于大多數(shù)沒有明顯的 屈服現(xiàn)象的 金屬材料 。 23 2） 屈服 強(qiáng)度 定義： 指在外力作用下開始產(chǎn)生明顯塑性變形的最小應(yīng)力?；?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。 拉伸過(guò)程： 彈性 變形階段 屈服 階段 強(qiáng)化階段 縮頸階段 斷裂。 20 形狀：根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) （ GB/T228
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