沙洲工学院：《工程材料及材料成型基础》第一章（1-2） 金属塑性变形

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金属塑性变形的实质 问题:金属材料为什么能产生塑性变形? 塑性变形的实质? 单晶体(理想金属) 金属 品体飞多品体(实际金属) 1、单晶体的塑性变形 锻压

材 料 成 型 基 础 锻 压 一、金属塑性变形的实质 金属 晶体 单晶体（理想金属） 多晶体（实际金属） 1、单晶体的塑性变形 问题：金属材料为什么能产生塑性变形？ 塑性变形的实质？

⑦1、单晶体的塑性变形 主要方式—滑移变形 x 23这 锻压 切应力 位错 滑移笛

材 料 成 型 基 础 锻 压 1、单晶体的塑性变形 切应力 位错 滑移面 主要方式——滑移变形

2、多晶体的塑性变形 晶内变形—晶粒内部的滑移变形 晶间变形—晶粒间的移动和转动 锻压 晶粒位向与受 力变形关系

材 料 成 型 基 础 锻 压 2、多晶体的塑性变形 晶内变形 —— 晶粒内部的滑移变形 晶间变形 —— 晶粒间的移动和转动 晶粒位向与受 力变形关系

塑性变形对金属组织和性能的影响 1、冷变形强化(加工硬化) 金属材料在冷塑性变形时,其强度、硬度升髙, 而塑性、韧性下降的现象——冷变形强化 原因? 产生原因:滑移面上产生了微小碎 晶,晶格畸变。(内应力) 锻压 提高强度 加工硬化的应用 使变形均匀 提高安全性

材 料 成 型 基 础 锻 压 二、塑性变形对金属组织和性能的影响 1、冷变形强化（加工硬化） 金属材料在冷塑性变形时，其强度、硬度升高， 而塑性、韧性下降的现象——冷变形强化 加工硬化的应用 原因？ 提高强度 使变形均匀 提高安全性 产生原因：滑移面上产生了微小碎 晶，晶格畸变。（内应力）

保持加工硬化,消除 内应力。如冷卷弹簧 G2、回复和再结晶 进行去应力退火 再 回复晶晶粒长大 划母 N内应力 晶粒入 消除加工硬化, 提高塑性。 强度 塑性 在结晶速度取 锻压 决于加热温度和变 形程度。 在结晶是一个 形核、长大过程。 加熱温度一

材 料 成 型 基 础 锻 压 2、回复和再结晶 保持加工硬化，消除 内应力。如冷卷弹簧 进行去应力退火。 消除加工硬化， 提高塑性。 在结晶速度取 决于加热温度和变 形程度。 在结晶是一个 形核、长大过程

缓A3、冷变形和热变形 冷变形—再结晶温度以下的塑性变形 热变形—再结晶温度以上的塑性变形 加工硬化 冷变形冲压、冷弯、冷挤、冷轧 塑性材料 锻压 加工硬化+再结晶 热变形 变形量大,易氧化 锻造、热挤、轧制

材 料 成 型 基 础 锻 压 3、冷变形和热变形 冷变形 —— 再结晶温度以下的塑性变形。 热变形 —— 再结晶温度以上的塑性变形 冷变形 加工硬化 冲压、冷弯、冷挤、冷轧 塑性材料 热变形 加工硬化+再结晶 锻造、热挤、轧制 变形量大，易氧化

4、锻造比和锻造流线 y>1 锻造比—变形程度的大小。镦粗:y=H/H 拔长:y=F/F 金属材料 组织紧密 形成锻造流线 晶粒细化 (各向异性) 锻压 流线的纵向性能高于横向 6袁-了 緞造比}

材 料 成 型 基 础 锻 压 4、锻造比和锻造流线 锻造比 ——变形程度的大小。 镦粗：y = H0 / H 拔长：y = F0 / F y >1 金属材料 组织紧密 晶粒细化 形成锻造流线 （各向异性） y y 流线的纵向性能高于横向

流线的合理分布 a)流线与工件最大拉应力方向一致 b)流线与切应力、沖击方向垂直 C)沿工件外轮廓连续分布。 续》)树枝状晶图 b)纤维晶图 上抵铁 )》 =0j=2~3 锻 压 下抵铁

材 料 成 型 基 础 锻 压 流线的合理分布 a)流线与工件最大拉应力方向一致； b)流线与切应力、冲击方向垂直； c)沿工件外轮廓连续分布

三、金属的锻造性能 金属锻造性能 塑性 变形抗力 塑性越好,变形抗力越小,金属的锻造性能越好 影响因素: L15 1、金属的本质 锻压 化学成分、金属的组织状态 0D N b》拉投 2、变形条件 P=35300 变形温度、应力状态 c)挤

材 料 成 型 基 础 锻 压 三、金属的锻造性能 金属锻造性能 塑性 变形抗力 塑性越好，变形抗力越小，金属的锻造性能越好。 影响因素： 1、金属的本质 化学成分、金属的组织状态 2、变形条件 变形温度、应力状态