《金属塑性变形理论》课程教学资源（PPT课件）第17讲 金属的塑性变形抗力（变形抗力影响因素）

LessonSeventeen6第八章金属的塑性变形抗力主要内容Main Content变形抗力的概念及测定方法影响变形抗力的主要因素变形抗力的计算130±5/8124大学2MEBEIUNITEO UNIVERSITY

Lesson Seventeen 2025/8/24 2 第八章 金属的塑性变形抗力 主要内容 Main Content • 变形抗力的概念及测定方法 • 影响变形抗力的主要因素 • 变形抗力的计算

LessonSeventeen68.2影响变形抗力的主要因素·化学成份组织结构应力状态变形温度变形速度变形程度接触摩擦130起5/8124大学3MEBELUNITEO UNIVERSITY

Lesson Seventeen 2025/8/24 3 8.2 影响变形抗力的主要因素 • 化学成份 • 应力状态 • 组织结构 • 接触摩擦 • 变形温度 • 变形速度 • 变形程度 •

LessonSeventeen应力状态，在塑性加工过程中，变形物体所承受的应力状态对其变形抗力有很大的影响。例如，挤压时的变形抗力要比轧制时大：在孔型中轧制时要比在平轧辊上轧制时大：模锻时要比在平锤头间锻造时大等等。这些都表明，应力状态对变形抗力有较明显的影响。·在图示中压应力状态越强，变形抗力越大。挤压时为三向压应力状态图示，而拉拔时为单向拉伸和两向压缩的应力状态图示，所以挤压时金属的变形抗力就大于拉伸时的变形抗力。130#5/8124大学AERELUNITEOUNIVERSIT

Lesson Seventeen 2025/8/24 4 应力状态 • 在塑性加工过程中，变形物体所承受的应力状态 对其变形抗力有很大的影响。 • 例如，挤压时的变形抗力要比轧制时大；在孔型 中轧制时要比在平轧辊上轧制时大；模锻时要比 在平锤头间锻造时大等等。这些都表明，应力状 态对变形抗力有较明显的影响。 • 在图示中压应力状态越强，变形抗力越大。挤压 时为三向压应力状态图示，而拉拔时为单向拉伸 和两向压缩的应力状态图示，所以挤压时金属的 变形抗力就大于拉伸时的变形抗力

LessonSeventeen6，金属的变形抗力在很大程度上取决于静水压力。对许多金属和合金来说，当静水压力从0增加到5000MPa时，其变形抗力可增加一倍。12025/8124大学5MEBELUNITEO UNIVERSITY

Lesson Seventeen 2025/8/24 5 • 金属的变形抗力在很大程度上取决于静水压力。 对许多金属和合金来说，当静水压力从0增加到 5000MPa时，其变形抗力可增加一倍

LessonSeventeenENA拉伸金属和合金时径向压力的影响强度极限，MPa断裂时的断面收缩率，%材料热处理无径向压力有径向压力无径向压力有径向压力钢600℃退火20921771.584.347057143.850.6铍青铜800℃在水中淬火镁2197.5360℃退火25421.423433132.0MA2镁合金在供应状态下28.0Al-Cu-Mg-Zn合金470℃在水中火38246117.223.91662031.96.3铸造AI5铝合金525℃淬火并人工时效130±5/8124大学6MEBELUNITEOUNIVERSITY

Lesson Seventeen 2025/8/24 6 拉伸金属和合金时径向压力的影响 铸造AД5铝合金 525℃淬火并人工时效 166 203 1.9 6.3 Al-Cu-Mg-Zn合金 470℃在水中淬火 382 461 17.2 23.9 MA2镁合金 在供应状态下 234 331 32.0 28.0 镁 360℃退火 219 254 7.5 21.4 铍青铜 800℃在水中淬火 470 571 43.8 50.6 钢 600℃退火 209 217 71.5 84.3 无径向压力 有径向压力 无径向压力 有径向压力 强度极限，MPa 断裂时的断面收缩率，％ 材料 热处理

LessonSeventeen静水压力的影响通常可在下述情况表现比较明显：，金属合金中的已有组织或在塑性变形过程中发生的组织转变有脆性倾向。这时，静水压力可以使金属变得致密，消除可能产生的完整性的破坏，从而既提高了金属的塑性，又提高了金属的变形抗力。通常，金属越倾向于脆性状态，静水压力的影响越显著。12025/8124大学MEBEIUNITEOUNIVERSITY

Lesson Seventeen 2025/8/24 7 静水压力的影响通常可在下述情况表现比较明显： • 金属合金中的已有组织或在塑性变形过程中发生 的组织转变有脆性倾向。这时，静水压力可以使 金属变得致密，消除可能产生的完整性的破坏， 从而既提高了金属的塑性，又提高了金属的变形 抗力。通常，金属越倾向于脆性状态，静水压力 的影响越显著

LessonSeventeen福金属合金的流变行为与粘一塑性体的行为相一致对粘性体来讲，变形速度和静水压力对其变形抗力有明显的影响。对粘一塑体来讲也同样是这样并且粘性性质越明显，这种影响就越大。在一定的温度一速度条件下(特别是在温度接近熔点且变形速度不大时)，金属合金的流动行为与粘一塑性体的流变行为相一致。此时，变形速度和静水压力对金属合金便产生相应的影响。130起5/8124大学8EBEIUNITEO UNIVERSITT

Lesson Seventeen 2025/8/24 8 • 金属合金的流变行为与粘－塑性体的行为相一致。 对粘性体来讲，变形速度和静水压力对其变形抗 力有明显的影响。对粘－塑体来讲也同样是这样。 并且粘性性质越明显，这种影响就越大。在一定 的温度－速度条件下(特别是在温度接近熔点且变 形速度不大时)，金属合金的流动行为与粘－塑性 体的流变行为相一致。此时，变形速度和静水压 力对金属合金便产生相应的影响

LessonSeventeen福关于静水压力对变形抗力产生影响原因尚需进一步研究。有人认为，变形速度对变形抗力的影响越大时静水压力对变形抗力的影响也越大。由于静水压力的作用，可使金属内的空位减少，使塑性形变因难。特别是当变形速度较大，实现塑性变形的时间不够时更是如此。空位的数量越大，静水压力对变形抗力的影响也超大。130#5/8124大学TEBELUNITEO UNIVERSITY

Lesson Seventeen 2025/8/24 9 • 关于静水压力对变形抗力产生影响原因尚需进一 步研究。 • 有人认为，变形速度对变形抗力的影响越大时， 静水压力对变形抗力的影响也越大。由于静水压 力的作用，可使金属内的空位减少，使塑性形变 因难。特别是当变形速度较大，实现塑性变形的 时间不够时更是如此。空位的数量越大，静水压 力对变形抗力的影响也超大

LessonSeventeen变形温度·在讨论温度对变形抗力的影响时必须注意到由于温度的升高所引起的软化效应和其它变形机构的参与作用。·从绝对零度到熔点Tm，可分为三个温度区间：从0～0.3Tm为完全硬化区间从0.3Tm～0.7Tm为部分软化区间从0.7Tm～1.0Tm为完全软化区间·对纯金属当温度高于(0.25~0.3)T时在变形金属内产生回复，高于0.4T时有再结晶出现。130±5/8124大学10EBEIUNITEOUNIVERSITY

Lesson Seventeen 2025/8/24 10 变形温度 • 在讨论温度对变形抗力的影响时必须注意到由于 温度的升高所引起的软化效应和其它变形机构的 参与作用。 • 从绝对零度到熔点Tm，可分为三个温度区间： 从0～0.3 Tm为完全硬化区间 从0.3 Tm ～0.7 Tm为部分软化区间 从0.7 Tm ～1.0 Tm为完全软化区间 • 对纯金属当温度高于(0.25~0.3) Tm时在变形金属 内产生回复，高于0.4 Tm时有再结晶出现

LessonSeventeen6100080心BOAOEX'n600400200020050100150伸长率，。锌在室温下带有中间停歇的拉伸结果130#5/8124大学11MEBEIUNITEOUNIVERSITY

Lesson Seventeen 2025/8/24 11 锌在室温下带有中间停歇的拉伸结果