塑形和屈服準(zhǔn)則ppt課件-展示頁
2025-05-07 22:57本頁面
【正文】 塑性的大小與金屬所受壓應(yīng)力數(shù)目的多少有關(guān)。實(shí)際的變形抗力與真實(shí)流動(dòng)應(yīng)力是有區(qū)別的，因?yàn)樗c加工方法、加工條件密切相關(guān)。 變形抗力的大小，決定于材料的真實(shí)應(yīng)力，同時(shí)也取決于塑性加工時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)、接觸摩擦狀態(tài)和變形體的尺寸因素等。 圖 1 碳鋼塑性圖 一 塑性指標(biāo) 圖 2 45 號鋼錠不同鍛比對力學(xué)性能的影響 塑性反映的是金屬對塑性變形的適應(yīng)能力，塑性的好壞表示金屬可以承擔(dān)塑性變形量的大小。 金屬在發(fā)生塑性變形時(shí)，產(chǎn)生 抵抗變形的能力，稱為 變形抗力 ， 一般用接觸面上平均單位面積變 形力表示。一張完整的塑性圖，應(yīng)給出壓縮時(shí)的變形程度 ε、拉伸時(shí)的強(qiáng)度極限 ζb、延伸率 δ、斷面縮減率 ψ、扭轉(zhuǎn)時(shí)扭轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)數(shù)，以及沖擊韌性 ak等力學(xué)性能指標(biāo)與溫度的關(guān)系， 它是擬定金屬塑性加工工藝規(guī)范，如選擇變形溫度、變形速度、變形程度等的重要依據(jù)。 00100%kc HHH? ???一 塑性指標(biāo) 如果以不同變形速度、不同溫度時(shí)得到的各種塑性指標(biāo)（ δ 、 ψ 、 ε 、 ak、 ζb 等）為縱坐標(biāo)、以溫度為橫坐標(biāo)繪制成曲線圖，稱為 塑性圖 。上述兩個(gè)指標(biāo)反映的是材料在單向拉應(yīng)力狀態(tài)下的均勻變形階段和三向拉應(yīng)力狀態(tài)下的縮頸階段的塑性總和。 這兩個(gè)指標(biāo)越高，說明材料的塑性越好。 3 扭轉(zhuǎn)試驗(yàn) 在專門的扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，材料的塑性指標(biāo)用試樣破斷前的扭轉(zhuǎn)角或扭轉(zhuǎn)圈數(shù)表示。 一 塑性指標(biāo) 2 壓縮試驗(yàn) 將圓柱體試樣在壓力機(jī)或落錘上進(jìn)行鐓粗，試樣的高度一般是直徑 D0的 ，用試樣側(cè)表面出現(xiàn)的第一條裂紋時(shí)的壓縮程度 ε c作為塑性指標(biāo)，即 。 為了衡量金屬塑性的高低，需要有一種可以量化的指標(biāo)，稱為塑性指標(biāo)。 二 塑性指標(biāo) 塑性指標(biāo) — 以材料開始破壞時(shí)的塑性變形量來表示，它可以借助各種試驗(yàn)方法來測定。第十二章 塑性與屈服 準(zhǔn)則 第一節(jié) 塑性 一 塑性的基本概念及塑性指標(biāo) 一 塑性的基本概念 塑性 (Plasticity)— 指固體材料在外力作用下發(fā)生永久變形而不被破壞其完整性的能力。 影響材料塑性的因素： 1 內(nèi)在因素 晶格缺陷、化學(xué)成分、組織狀態(tài)等； 2 變形的外部條件 變形溫度、變形速率、變形的力學(xué)狀態(tài)等。常用的試驗(yàn)方法有拉伸、壓縮和扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)等。 1 拉伸試驗(yàn) 衡量指標(biāo)，斷后伸長率 δ (%)和斷面收縮率 Ψ(%)，即 ； 式中， L0、 Lk 為試樣的原始標(biāo)準(zhǔn)間距和試樣斷裂后標(biāo)距間長度； A0、Ak為試樣的原始端斷面積和試樣斷裂處的斷面積。 式中 Hk為試樣側(cè)表面出現(xiàn)第一條裂紋時(shí)的高度。 事實(shí)上，這兩個(gè)指標(biāo)只能表示在單向拉伸條件下的塑性變形的能力。試樣拉伸時(shí)，在縮頸開始前，材料承受單向拉應(yīng)力，縮頸出現(xiàn)以后，縮頸處處于三向拉應(yīng)力狀態(tài)。由于伸長率的大小與試樣原始標(biāo)距長度有關(guān)，而斷面縮減率的大小與試樣原始標(biāo)距無關(guān)，因此，在塑性材料中，用 Ψ(%)作為塑性指標(biāo)更為合理。圖1所示為碳鋼的塑性圖。使用塑性圖時(shí)，應(yīng)注意圖中塑性指標(biāo)對應(yīng)的變形條件，使實(shí)驗(yàn)條件盡量與塑性加工時(shí)的變形條件相近。如壓縮時(shí)，變形抗力 為作用于工具表面的單位面積壓 力，亦稱單位流動(dòng)壓力，通常用 P表示。變形抗力反映的則是材料抵抗變形的能力，也就是反映材料變形的難易程度。通常是在單向拉伸（或壓縮）狀態(tài)下和在一定的變形條件下（變形溫度、變形速度、變形程度等）測出材料的真實(shí)應(yīng)力（流動(dòng)應(yīng)力），作為反映材料的變形抗力的指標(biāo)。 一 塑性指標(biāo) 對金屬塑性的影響因素是多方面的，主要有化學(xué)成分和合金元素成分、組織狀態(tài)、變形溫度、應(yīng)變速率、應(yīng)力狀態(tài)等。在主應(yīng)力圖中，壓應(yīng)力個(gè)數(shù)越多，數(shù)值越大，則金屬的塑性越高；反之，拉應(yīng)力個(gè)數(shù)越多，數(shù)值越大，則金屬的塑性就越差。在塑性加工中，人們可以通過改變應(yīng)力狀態(tài)，增大變形時(shí)的靜水壓力，來提高金屬的塑性。 壓應(yīng)力能阻止或減小晶間變形，靜水壓力越大，晶間變形越困難，因而提高了金屬的塑性。同時(shí)，三向壓應(yīng)力有利于愈合金屬內(nèi)部的缺陷與損傷，而拉應(yīng)力則相反。 一 塑性指標(biāo) 圖 3 平砧拔長時(shí)圓斷面坯料受力和中心裂紋的發(fā)生 圖 4 型砧拔長圓斷面毛坯 歸納起來，為使金屬處于良好的塑性流動(dòng)狀 態(tài)，要從提高材料成分和組織的均勻性、合 理選擇
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