精整工課件含習(xí)題及答案

1、應(yīng)力圖示和變形圖示,塑性變形的基本定律,塑性加工中的外摩擦,金屬的塑性與變形抗力,不均勻變形,軋制過(guò)程的基本問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)軋制過(guò)程的條件,軋制時(shí)的寬展與前滑,軋制壓力與軋制力矩,一、應(yīng)力狀態(tài)及應(yīng)力圖示,1、塑性加工的力,1） 外力：,作用力------塑性加工設(shè)備可動(dòng)工具部分對(duì)工件所作用的力。,約束反力 阻礙金屬質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的力。 有正壓力和摩擦力兩種：T=f N,2） 內(nèi)力和應(yīng)力,內(nèi)力------由于外力的機(jī)械作用或是由于物理或物理-化

2、學(xué)作用所產(chǎn)生的一種物體內(nèi)部各部分之間的相互作用力。,圖1-4 加熱不均引起的內(nèi)力,應(yīng)力 ------單位面積上所作用的內(nèi)力。,MPa = N/mm2,作用在微小面積上的力,全應(yīng)力,正應(yīng)力,切應(yīng)力,說(shuō)明：,1、僅當(dāng)截面上應(yīng)力均勻分布時(shí)，作用在截面上的總內(nèi)力與該截面面積之比才是實(shí)際應(yīng)力；,2、當(dāng)截面上的應(yīng)力不均勻分布時(shí)，此比值乃是平均應(yīng)力，這時(shí)截面上的實(shí)際應(yīng)力需用上式來(lái)計(jì)算。,2、應(yīng)力狀態(tài)及應(yīng)力圖示,1）一點(diǎn)

3、的應(yīng)力狀態(tài),所謂物體處于應(yīng)力狀態(tài)，就是物體內(nèi)的原子被迫偏離其平衡位置的狀態(tài)。,2）研究金屬的應(yīng)力狀態(tài)的意義,金屬內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)，決定了金屬內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)所處的狀態(tài)是彈性狀態(tài)、塑性狀態(tài)還是斷裂狀態(tài)。而一切壓力加工的目的均是在外力的作用下，使金屬產(chǎn)生塑性變形，獲得所需要的各種形狀和尺寸的產(chǎn)品。因此，了解各種壓力加工中金屬內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)特點(diǎn)，對(duì)于確定物體開始產(chǎn)生塑性變形所需的外力，以及采用什么樣的工具與加工制度，使力能的消耗最小等方面都具有重要的

4、實(shí)際意義。,3）主應(yīng)力的相關(guān)概念,主平面：只有正應(yīng)力而無(wú)切應(yīng)力的平面。 主軸：與主平面法線方向平行的坐標(biāo)軸。 主應(yīng)力：主平面作用的正應(yīng)力。,規(guī)定:三個(gè)主應(yīng)力大小，按代數(shù)值進(jìn)行排列，即：σ1＞σ2＞σ3,4）主應(yīng)力圖示,用各主軸方向上主應(yīng)力的存在及方向情況來(lái)表達(dá)變形體內(nèi)某點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)的定性圖。,,填空題：155.>應(yīng)力狀態(tài)可分為線應(yīng)力狀態(tài)、平面應(yīng)力狀態(tài)和 。,可能的應(yīng)力狀態(tài)圖示a—線應(yīng)力狀態(tài)；b—面應(yīng)力狀態(tài)；c—體應(yīng)力狀

5、態(tài),二、主變形圖示,1、變形,彈性變形：物體受外力作用而產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去除后，物體能夠恢復(fù)的變形稱為塑性變形。,塑性變形：物體受外力作用而產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去除后，物體不能夠恢復(fù)其原始形狀和尺寸，遺留下了不可恢復(fù)的永久變形，這種變形稱為塑性變形。,圖1-2 原子間的作用力和 圖1-3理想晶體中的能同原子間距(r)的關(guān)系

6、 原子排列及其勢(shì)能曲線,（3）r＜ro時(shí)原子間作用的內(nèi)力表現(xiàn)為斥力 若壓縮原子使r＜ro ，所加之力或能必須克服原子間的斥力或排斥能。,由上述可得到：,（1）r=ro時(shí)原子的斥力和引力相等 內(nèi)力為零，原子勢(shì)能最低，原子處于最穩(wěn)定位置,（2）r＞ro時(shí)原子間作用的內(nèi)力表現(xiàn)為引力 若拉開原子使r＞ro ，所加之力或能必須克服原

7、子間的引力或吸引能。,（4）彈性變形,所加之力或能不足以克服勢(shì)壘，僅使原子被迫離開平衡位置，而處于不穩(wěn)定狀態(tài)。此時(shí)，去掉所加的力后，原子回到原來(lái)的平衡位置，變形也就消失。,特點(diǎn)：原子間距改變、原子間勢(shì)能升高、物體的體積發(fā)生變化（變化不大）,（5）塑性變形,所加之力或能足以克服勢(shì)壘，而使大量的原子多次地、定向地從一個(gè)平衡位置轉(zhuǎn)移到另—個(gè)平衡位置。這樣在宏觀上就產(chǎn)生了不能復(fù)原的永久變形,特點(diǎn)：形狀和尺寸改變，但體積不變,反映變形區(qū)主變形情況

8、的定性圖稱為主變形圖示。,2、主變形圖示的概念,規(guī)定：拉伸時(shí)箭頭向外指；壓縮時(shí)箭頭向里指。,3、主變形圖示的種類,（2）一向伸長(zhǎng)一向縮短。又稱平面變形圖示。 如寬度較大的板帶軋制,（1）一向縮短兩向伸長(zhǎng)。例如有寬展情況的軋制和自由鍛壓。,（3）兩向縮短一向伸長(zhǎng)。 如擠壓和拉拔。,三種可能的變形圖示（a）變形方式；（b）變形圖示,變形力學(xué)圖示是應(yīng)力狀態(tài)圖示和變形圖示的組合。,實(shí)際變形力學(xué)圖只有23種組合方式。

9、,三、變形力學(xué)圖示,四、應(yīng)力圖示與變形圖示之間的關(guān)系,應(yīng)力圖示與變形圖示的符號(hào)往往不一致。,從各主應(yīng)力中把 扣除，余下的應(yīng)力分量與塑性變形相對(duì)應(yīng)。,即：變形圖示符號(hào)與 符號(hào)相對(duì)應(yīng)。,與主變形相對(duì)應(yīng)的應(yīng)力圖示,一、判斷題58.>金屬塑性變形是金屬與合金在外力作用下產(chǎn)生塑性變形的過(guò)程。 ( )答案：√106.>一種變形力學(xué)圖示對(duì)應(yīng)

10、一種加工方式。 ( )答案：×113.>軋鋼是壓力加工方法的其中一種。 ( )答案：√154.>一切材料都因外力作用而產(chǎn)生變形。（ ）答案：√,三、填空題53.>金屬材料受不同載荷作用而發(fā)生的__________的變化稱為變形。答案：幾何形狀和尺寸55.>金屬的變形一般分為__________變形和塑性變形。答案：彈性56.>金屬由彈性變形過(guò)渡到塑性變形主

11、要取決于金屬的機(jī)械性能和所受的__________。答案：應(yīng)力狀態(tài)111.>金屬的變形方式有 和 。 答案：彈性變形、塑性變形,一、體積不變定律,1、內(nèi)容：,根據(jù)體積不變條件，則:,在壓力加工過(guò)程中，只要金屬的密度不發(fā)生變化，變形前后金屬的體積就不會(huì)產(chǎn)生變化。,設(shè)矩形坯料的高、寬、長(zhǎng)分別為H、B、L，軋后軋件的高、寬、長(zhǎng)分別為h、b、l,矩形斷面工件加工前后的尺寸,（1）確定軋

12、制后軋件的尺寸。,2、應(yīng)用：,軋50×5角鋼，原料為連鑄方坯，其尺寸為120×120×3000mm，已知50×5角鋼每米理論重3.77kg，密度為7.85t/m3，計(jì)算軋后長(zhǎng)度為多少？,解：坯料體積:V0=120×120×3000=4.32×107mm350×5角鋼每米體積為:3.77/（7.85×103÷109）=480×

13、;103mm3由體積不變定律可得：4.32×107=480×103×L故軋后長(zhǎng)度 L≈90m,（2）選擇合理的坯料尺寸。,（3）是連軋關(guān)系的基礎(chǔ)。,在連軋生產(chǎn)中，為了保證每架軋機(jī)之間不產(chǎn)生堆鋼和拉鋼，則必須使單位時(shí)間內(nèi)金屬?gòu)拿考苘垯C(jī)間流過(guò)的體積保持相等，即,二、最小阻力定律,1、內(nèi)容：,物體在變形過(guò)程中，其質(zhì)點(diǎn)有向各個(gè)方向移動(dòng)的可能時(shí)，則物體內(nèi)的各質(zhì)點(diǎn)將沿著阻力最小的方向移動(dòng)。,敘述1:,敘述2：,

14、金屬塑性變形時(shí)，若接觸摩擦較大，其質(zhì)點(diǎn)近似沿最法線方向流動(dòng)，也叫最短法線定律。,敘述3：,金屬塑性變形時(shí)，各部分質(zhì)點(diǎn)均向耗功最小的方向流動(dòng)，也叫最小功原理。,（1）利用最小阻力定律分析小輥徑軋制的特點(diǎn)。,在壓下量相同的條件下，對(duì)于不同輥徑的軋制，其變形區(qū)接觸弧長(zhǎng)度是不相同的，小輥徑的接觸弧較大輥徑小，因此，在延伸方向上產(chǎn)生的摩擦阻力較小，根據(jù)最小阻力定律可知，金屬質(zhì)點(diǎn)向延伸方向流動(dòng)的多，向?qū)挾确较蛄鲃?dòng)的少，故用小輥徑軋出的軋件長(zhǎng)度較長(zhǎng)，

15、而寬度較小。,軋輥直徑對(duì)寬展的影響,（2）為什么在軋制生產(chǎn)中，延伸總是大于寬展？,其次，由于軋輥為圓柱體，沿軋制方向是圓弧的，而橫向?yàn)橹本€型的平面，必然產(chǎn)生有利于延伸變形的水平分力，它使縱向摩擦阻力減少，即增大延伸，所以，即使變形區(qū)長(zhǎng)度與軋件寬度相等時(shí)，延伸與寬展的量也并不相等，延伸總是大于寬展。,首先，在軋制時(shí)，變形區(qū)長(zhǎng)度一般總是小于軋件的寬度，根據(jù)最小阻力定律得，金屬質(zhì)點(diǎn)沿縱向流動(dòng)的比沿橫向流動(dòng)的多，使延伸量大于寬展量；,例：矩形六

16、面體的鐓粗,塑壓矩形斷面柱體變化規(guī)律,判斷金屬變形后的橫斷面形狀,三、彈—塑性變形共存定律,1、內(nèi)容：物體在產(chǎn)生塑性變形之前必須先產(chǎn)生彈性變形，在塑性變形階段也伴隨著彈性變形的產(chǎn)生，所產(chǎn)生的總變形量為彈性變形和塑性變形之和。,用來(lái)選擇工具,2、應(yīng)用：,（1）對(duì)軋件、軋輥的要求:,要求軋件具有最大程度的塑性變形，而軋輥則不允許有任何塑性變形。,（2）對(duì)軋件、軋輥的選擇:,選擇彈性極限高，彈性模數(shù)大的軋輥，選擇變形抗力小，塑性好的軋件。,軋

17、件軋制后的高度h應(yīng)等于軋制前事先調(diào)整好的輥縫高度h0，軋制時(shí)軋輥的彈性變形?hn 和軋制后軋件的彈性變形?hM之和。,即：,計(jì)算軋件軋制后的高度,由于彈塑性共存，軋件的軋后高度總比預(yù)先設(shè)計(jì)的尺寸要大,軋輥及軋件的彈性變形圖,一、判斷題94.>體積不變定律是指除鑄造金屬外的軋件，軋制前后體積不變的客觀規(guī)律。 ( )答案：√,二、選擇題209.>軋制變形區(qū)內(nèi)金屬的縱向、橫向流動(dòng)將遵循( )定律。A．體積不變定律

18、 B．最小阻力定律C．剪應(yīng)力 D．秒流量一致答案：B,四、計(jì)算題16.>用120×120×1300mm方坯軋成φ10mm圓鋼，問(wèn)軋出的圓鋼長(zhǎng)度是多少？(不考慮燒損)答案：解：由體積不變定律：120×120×1300=1/4×3.14×102×ll≈238.47(m)答：圓鋼長(zhǎng)度大約為238m。17.>用120mm

19、15;120mm×1400mm方坯軋成φ25mm的圓鋼，若加熱時(shí)有2%的燒損，問(wèn)軋出的圓鋼長(zhǎng)度是多少？答案：解：由體積不變定律：120×120×1400×(1-2%)=(1/4)×3.14×252×ll≈40.268(m)答：圓鋼長(zhǎng)度大約為40m。,19.>圓管坯的直徑為80mm，長(zhǎng)度為700mm，經(jīng)穿孔后毛管規(guī)格外徑為82mm，壁厚8mm，毛管長(zhǎng)度應(yīng)為多

20、少？答案：解：由體積不變定律：1/4×3.14×802×700×(1-2%)＝1/4×3.14×[822-(82-8×2)2]×ll ≈1.85(m)答：毛管長(zhǎng)度為1.85m。,一、塑性加工中摩擦的特點(diǎn),1、與機(jī)械摩擦相比特點(diǎn)如下:,(1)工具與工件接觸面上的單位壓力大。(2)接觸表面不斷更新和擴(kuò)大。(3)接觸表面溫度較高。(4)作為摩擦對(duì)的工具與

21、工件性質(zhì)差別大。,2、摩擦理論:,可分為三種基本類型：干摩擦、液體摩擦和邊界摩擦。,干摩擦理論,1.干摩擦定義：指工件與工具接觸面間沒(méi)有任何其它介質(zhì)和薄膜，僅是其金屬與金屬之間的摩擦。,2.干摩擦理論：機(jī)械摩擦理論、粘著摩擦理論和分子機(jī)械摩擦理論。,（1）機(jī)械摩擦理論 T=fN=fσnFH或T/FH=τf=fσn,（2）粘著摩擦理論 T=Fzτb,（3）分子—機(jī)械摩擦理論

22、 T=αFzβN或f=αFz/N+β,1.液體摩擦定義：,2.液體動(dòng)壓潤(rùn)滑理論,（1）液體摩擦定律：各流層因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的摩擦力稱為內(nèi)摩擦力。此內(nèi)摩擦力Tt 與層間接觸面積S及相對(duì)速度dv成正比，而與層間距離dz成反比，即,Tt=ηs,或τt= η,液體摩擦理論,工具與工件的接觸面間被潤(rùn)滑油完全隔開，兩表面的相對(duì)滑動(dòng)阻力只與液體的性質(zhì)和速度梯度有關(guān)，而與接觸面狀態(tài)無(wú)關(guān)時(shí)，這種摩擦稱為液體摩擦。

23、,（2）雷諾方程：雷諾方程是液體動(dòng)壓潤(rùn)滑理論基礎(chǔ)。它是從粘性流體力學(xué)的基本方程出發(fā)作了一定的假設(shè)而導(dǎo)出的微分方程。,邊界摩擦理論,2.邊界摩擦理論,在此摩擦條件下，接觸面上的摩擦力顯然比液體摩擦大，而比干摩擦小。影響邊界摩擦的主要因素，是邊界潤(rùn)滑膜的性質(zhì)和它與金屬表面的結(jié)合強(qiáng)度，如吸附能力越強(qiáng)，則效果將更為顯著。因此，接觸表面的壓力、溫度等是選擇合適潤(rùn)滑膜的重要條件。,1.邊界摩擦定義：工具與工件的接觸面間僅存在厚度小于1μm的潤(rùn)滑劑

24、吸附層的潤(rùn)滑摩擦稱為邊界摩擦或吸附摩擦。,二、塑性加工中摩擦的作用,1、有利的方面,在軋制時(shí)正是由于摩擦的作用才使軋件被軋輥咬入。而且在軋制過(guò)程中也需要一定的摩擦力來(lái)維持穩(wěn)定軋制階段的正常進(jìn)行。因此在軋制過(guò)程中摩擦是必不可少的。,2、摩擦引起的不良后果,1.工具表面狀態(tài)和材質(zhì)的影響2.金屬化學(xué)成分的影響3.加工溫度的影響4.加工速度的影響5.潤(rùn)滑劑種類的影響6.壓下率的影響7.其它因素的影響,三、影響摩擦系數(shù)的主要因素,1、

25、工具材質(zhì)和表面狀態(tài)的影響,f鋼軋輥＞ f鐵軋輥,初軋：軋輥表面刻痕或堆焊,冷軋：工藝潤(rùn)滑,2、材料的化學(xué)成分和表面狀態(tài)的影響,f,f,,,3、變形溫度的影響,,4、變形速度的影響,,,5、接觸表面單位壓力的影響,1、熱軋時(shí)摩擦系數(shù)的確定,艾克隆德公式：,上式中: K1——軋輥材質(zhì)影響系數(shù)：鋼軋輥=1.0，鑄鐵軋輥=0.8；K2——軋制速度影響系數(shù)，可按實(shí)驗(yàn)曲線圖確定。K3——軋件材質(zhì)影響系數(shù)，可據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選?。籺 ——軋

26、制溫度（700～1200℃之間適用）。,四、摩擦系數(shù)的確定方法,2、冷軋時(shí)摩擦系數(shù)的確定,式中 K —— 潤(rùn)滑劑的種類與質(zhì)量的影響系數(shù)，,V —— 軋制速度，米／秒。,3、摩擦系數(shù)的測(cè)定方法,1.最大咬入角法：,根據(jù) 便可求出 而,2.軋件強(qiáng)迫制動(dòng)法,在軋件后端作用一制動(dòng)力Q，強(qiáng)迫軋件在轉(zhuǎn)動(dòng)的軋輥間停下來(lái)，在開始打滑瞬間測(cè)定制動(dòng)力Q和軋制力P。,式中φ在計(jì)

27、算中常取φ=,3.軋制力矩法,測(cè)定前滑為零時(shí)的純軋力矩M和軋制力P，按下式計(jì)算：,4.圓環(huán)鐓粗法,五、減少摩擦的技術(shù)措施,一）工具材料和表面狀態(tài),1.對(duì)于使用條件苛刻的加工工具如拉絲模常使用硬的、與工件金屬難以粘著的硬質(zhì)合金或金剛石；,2.一般工具材料表面上復(fù)以硬的并難以和工件金屬粘著的物質(zhì)如鍍硬質(zhì)鉻、用鈦或釩的碳化物做皮膜等；,3.在塑性冷加工時(shí)，工具表面應(yīng)進(jìn)行精加工，而且在使用中時(shí)常要進(jìn)行再研磨以去掉粘著層。,二）材料的形狀和表面狀

28、態(tài),3. 工具的表面精酸洗和拋丸使之有微細(xì)的凹坑以貯存潤(rùn)滑劑。,2.工具和工件間適當(dāng)留有間隙以便多含潤(rùn)滑劑或在坯料的表面設(shè)計(jì)成凹面以便多貯潤(rùn)滑劑；,1.坯料精加工前應(yīng)進(jìn)行合理的預(yù)成形，精加工道次工件的變形量適當(dāng)減小。,三）潤(rùn)滑劑,1.固體與熔體潤(rùn)滑劑,在接觸表面用液體不能形成很厚的潤(rùn)滑層以及加工溫度較高時(shí)由于油的分解、蒸發(fā)、燃燒和失去粘度的情況下，使用固體和熔體潤(rùn)滑劑。,（1）固體潤(rùn)滑劑 一般說(shuō)來(lái)凡剪切強(qiáng)度比工件金屬小的任何物質(zhì)，

29、原則上都可以作為固體潤(rùn)滑劑。,（2）熔體潤(rùn)滑劑 鋼鐵材料及一些合金，在熱鍛和熱擠壓過(guò)程常用玻璃作為潤(rùn)滑劑。,2.液體潤(rùn)滑劑,（1）優(yōu)點(diǎn)：,價(jià)格便宜；易涂布；破裂的潤(rùn)滑膜易修復(fù)；對(duì)工具有冷卻作用；制品表面光整等。,（2）分類：,礦物潤(rùn)滑油；動(dòng)植物潤(rùn)滑油；合成潤(rùn)滑油。,一、判斷題234.>含銅，鎳和高硫的鋼使摩擦系數(shù)升高。 ( )答案：×二、選擇題178.>熱軋溫度范圍內(nèi)，隨變形溫度提高，摩擦系

30、數(shù)將( )。A．增加 B．降低 C．不變答案：B三、填空題36.>鋼軋輥的摩擦系數(shù)比鑄鐵軋輥的摩擦系數(shù)要__________些。答案：大,1、塑性的概念,塑性：塑性是指金屬在外力作用下，能穩(wěn)定地產(chǎn)生永久變形而不破壞其完整性的能力。,柔軟性：柔軟性反映材料抵抗變形的能力。它用變形抗力的大小來(lái)衡量，表示變形的難易程度。,區(qū)別：金屬的塑性與其柔軟性之間沒(méi)有必然的聯(lián)系。,變形抗力小的金屬塑性就好，變形抗力大的金屬

31、塑性就差。,一、塑性的概念及指標(biāo)：,室溫下的鉛，塑性很高而變形抗力又小。,例如：,過(guò)熱和過(guò)燒的金屬與合金，其塑性很小，甚至完全失去塑性變形的能力，而變形抗力也很??；,室溫下奧氏體不銹鋼的塑性很好，能經(jīng)受很大的變形而不破壞，但它的變形抗力卻非常大；,2、塑性的指標(biāo),金屬塑性的大小，用金屬在斷裂前產(chǎn)生的最大變形程度來(lái)表示。主要指標(biāo)有：,表示金屬與合金塑性變形性能的主要指標(biāo)有：,金屬塑性的測(cè)定方法,測(cè)定金屬塑性的方法最常用的有機(jī)械性能試驗(yàn)方法

32、和模擬試驗(yàn)法兩大類。,（1）機(jī)械性能試驗(yàn)法,1）拉伸試驗(yàn)：是在材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行的。,在拉伸試驗(yàn)中可確定延伸率和斷面收縮率兩個(gè)塑性指標(biāo)，這兩個(gè)指標(biāo)越高，說(shuō)明金屬的塑性越好。,2）扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)：是在專用的扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行的。,試驗(yàn)時(shí)，將圓柱形試樣的—端固定，另一端扭轉(zhuǎn)，用破斷前扭轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù)（n）表示塑性的大小。,圖5-1 W18Cr4V高速鋼破斷前扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)與試驗(yàn)溫度的關(guān)系,3）沖擊彎曲試驗(yàn)。,當(dāng) 變化不大或有所降低而 值顯著增

33、大，這表明是由塑性急劇增高而引起的；而在 值較高的溫度范圍內(nèi) 值很高，則不能證明在此度范圍內(nèi)塑性最好。,沖擊韌性值 不完全是一種塑性指標(biāo)，它是彎曲變形抗力和試樣彎曲撓度的綜合指標(biāo)。,式中 H ——試樣的原始高度，mm。 h——試樣的變形后高度，mm。,（2）模擬試驗(yàn)法,1）頂鍛試驗(yàn)：也稱鐓粗試驗(yàn),是將圓柱形試樣在壓力機(jī)或落錘上鐓粗，把試樣側(cè)面出現(xiàn)第—條可見(jiàn)裂紋時(shí)的變形量，作為

34、塑性指標(biāo)即,2）楔形軋制試驗(yàn),一種是在平輥上將楔形試樣軋成扁平帶狀。,另一種方法是在偏心輥上將矩形軋件軋成楔形。,軋后觀察測(cè)量首先出現(xiàn)裂紋處的變形量(Δh/H）此變形量就表示塑性大小。,根據(jù)厚度變化的楔形件最初出現(xiàn)裂紋處的變形量Δh/H來(lái)確定其塑性大小。,塑性指標(biāo)與變形溫度關(guān)系的曲線圖，稱之為塑性圖。,（1）定義,（2）用途,1）由熱拉伸、熱扭轉(zhuǎn)等機(jī)械性能試驗(yàn)法測(cè)繪的塑性圖，可確定變形溫度范圍；,2）由頂鍛和楔形軋制的塑性圖，不僅可以確

35、定變形溫度范圍，還可以分別確定自由鍛造和軋制時(shí)的許用最大變形量。,3、塑性圖,W18Cr4V高速鋼的塑性圖,GHl30合金塑性圖,1、金屬的化學(xué)成份與組織狀態(tài)：,,化學(xué)成份:,二、塑性的影響因素及提高途徑：,（1）鐵、硫、錳,化學(xué)純鐵具有很高的塑性，工業(yè)純鐵在9000C左右時(shí)，塑性突然下降。,硫是鋼中有害雜質(zhì)，易產(chǎn)生“紅脆”現(xiàn)象,錳可提高鋼的塑性，但錳鋼對(duì)過(guò)熱的敏感性強(qiáng)，在加熱過(guò)程中晶粒容易粗大，使鋼的塑性降低。,各種硫化物和共晶體熔點(diǎn)

36、,（2）碳,碳在碳鋼中含碳量越高，塑性越差，熱加工溫度范圍越窄。當(dāng)C<1.4%時(shí)，有很好的塑性。,（3）鎳,鎳能提高鋼的強(qiáng)度和塑性，減慢鋼在加熱時(shí)晶粒的長(zhǎng)大。,（4）鉻,鉻能使鋼的塑性和導(dǎo)熱性降低。,（5）鎢、鉬、釩,都能使塑性降低。,（6）硅、鋁,在奧氏體鋼中，Si>0.5%時(shí)，對(duì)塑性不利， Si>2.0%時(shí),鋼的塑性降低， Si>4.5%時(shí)，在冷狀態(tài)下塑性很差。,鋁對(duì)鋼的塑性有害。,（7）磷,鋼中P<1

37、~1.5%時(shí)，在熱加工范圍內(nèi)對(duì)塑性影響不大。在冷狀態(tài)下，磷使鋼的強(qiáng)度增加塑性降低，產(chǎn)生“冷脆”現(xiàn)象。,（8）鉛、錫、砷、銻、鉍,鋼中五大有害元素，它們?cè)诩訜釙r(shí)熔化，使金屬失去塑性。,（9）氧、氮、氫,氧能使鋼的塑性降低，氮也會(huì)使鋼的塑性變差，氫對(duì)鋼的塑性無(wú)明顯的影響。,（10）稀土元素,適當(dāng)加入一些，能使鋼的塑性得到改善。,組織狀態(tài):,純金屬有最好的塑性。 單相組織（純金屬或固溶體）比多相組織塑性好。 化合物雜質(zhì)呈球狀分布塑性較好

38、；呈片狀、網(wǎng)狀分布在晶界上時(shí)，使金屬的塑性下降。 晶粒細(xì)化有利于提高金屬的塑性。 經(jīng)過(guò)熱加工后的金屬比鑄態(tài)金屬的塑性高。,鑄坯的塑性低、性能不均勻。,（1）鑄態(tài)材料的密度較低，因?yàn)樵诮咏T錠的頭部和軸心部分，分布有宏觀和微觀的孔隙，沸騰鋼鋼錠有皮下氣泡。,造成原因：,（2）用一般方法熔煉的鋼錠，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有害雜質(zhì)（如硫、磷等）的很大偏析，特別是在鑄錠的頭部和軸心部分。,（3）對(duì)于大鋼錠，枝晶偏析會(huì)有較大的發(fā)展。,（4）在雙相和多相的鋼

39、與合金中，第二相組織成粗大的夾雜物，常常分布在晶粒邊界上。,鑄造組織的影響,溫度對(duì)碳素鋼塑性的影響,現(xiàn)以溫度對(duì)碳鋼塑性的影響的一般規(guī)律分析說(shuō)明：,2、變形溫度：,用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示塑性降低區(qū)， 1、2、3表示塑性增高區(qū) 。,Ⅰ區(qū)——鋼的塑性很低，在零下200℃時(shí)塑性幾乎完全喪失，這大概是由于原子熱運(yùn)動(dòng)能力極低所致。,Ⅱ區(qū)——位于200～400℃之間，此區(qū)域亦稱為蘭脆區(qū)，即在鋼材的斷裂部分呈現(xiàn)蘭色的氧化色，因此稱為“蘭脆”。,Ⅲ區(qū)——

40、位于800～950℃之間，稱為熱脆區(qū)。,Ⅳ區(qū)——接近于金屬的熔化溫度，此時(shí)晶粒迅速長(zhǎng)大，晶間強(qiáng)度逐漸削弱，繼續(xù)加熱有可能使金屬產(chǎn)生過(guò)熱或過(guò)燒現(xiàn)象。,1區(qū)——位于100～200℃之間，塑性增加是由于在冷變形時(shí)原子動(dòng)能增加的緣故（熱振動(dòng)）。,2區(qū)——位于700～800℃之間，由于有再結(jié)晶和擴(kuò)散過(guò)程發(fā)生，這兩個(gè)過(guò)程對(duì)塑性都有好的作用。,3區(qū)——位于950～1250℃的范圍內(nèi)，在此區(qū)域中沒(méi)有相變，鋼的組織是均勻一致的奧氏體。,熱軋時(shí)應(yīng)盡可能地使

41、變形在3區(qū)溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，而冷加工的溫度則應(yīng)為1區(qū)。,3、變形速度：,一般認(rèn)為：隨著變形速度的升高，塑性增加。 應(yīng)用：爆炸成型（如鈦和耐熱合金）,變形速度對(duì)塑性的影響,4、變形力學(xué)條件：,應(yīng)力狀態(tài)的影響,在進(jìn)行壓力加工的應(yīng)力狀態(tài)中，壓應(yīng)力成分越多，壓應(yīng)力狀態(tài)越強(qiáng)，金屬塑性越好。,變形狀態(tài)的影響,主變形圖中壓縮分量越多，對(duì)充分發(fā)揮金屬的塑性越有利。,三向壓應(yīng)力狀態(tài)最好，兩壓一拉應(yīng)力狀態(tài)次之，三向拉應(yīng)力狀態(tài)最差。,兩向壓縮一向延伸的變形最

42、好，一向壓縮一向延伸次之，兩向延伸一向壓縮的變形最差。,（1）三向壓應(yīng)力狀態(tài)能遏止晶間相對(duì)移動(dòng)，使晶間變形困難。,（2）三向壓應(yīng)力狀態(tài)能促使由塑性變形和其它原因而破壞了的晶內(nèi)和晶間聯(lián)系得到修復(fù)。,（3）三向壓應(yīng)力狀態(tài)能完全或局部地消除變形體內(nèi)數(shù)量很少的某些夾雜物甚至液相對(duì)塑性不良的影響；,（4）三向壓應(yīng)力狀態(tài)可以完全抵消或大大降低由不均勻變形而引起的附加拉力，使附加拉應(yīng)力所造成的破壞作用減輕。,解釋：,不連續(xù)變形的影響: 熱變形時(shí)，不連

43、續(xù)變形可提高金屬的塑性。,尺寸（體積）因素的影響,5、其他因素對(duì)塑性的影響：,隨著物體體積的增大塑性有所降低，但降低一定程度后，體積再增加其影響減小。,6、提高塑性的途徑,1、變形抗力的概念:,三、變形抗力的概念及影響因素,金屬抵抗變形的能力。 通常用單向應(yīng)力狀態(tài)時(shí)的屈服極限來(lái)表示。,2、測(cè)定方法,基本方法有：拉伸法、壓縮法和扭轉(zhuǎn)法。,（1）拉伸法,使用圓柱試樣，認(rèn)為在拉伸過(guò)程中在試樣出現(xiàn)細(xì)頸前，在其標(biāo)距內(nèi)工作部分的應(yīng)力狀態(tài)為均勻分布

44、的單向拉應(yīng)力狀態(tài)。這時(shí)，所測(cè)出的拉應(yīng)力便為變形物體在此變形條件下的變形抗力。,此時(shí)變形物體的真實(shí)變形應(yīng)為：,特點(diǎn)：,測(cè)量精確，方法簡(jiǎn)單，但變形程度不應(yīng)大于20%~30%。,（2）壓縮法,變形程度為：,由此所測(cè)得得變形抗力為：,特點(diǎn)：,能允許式樣具有比拉伸更大的變形，但完全保證試樣處于單向壓應(yīng)力狀態(tài)較困難。一般取H/D<2~2.5,3、變形抗力的確定,要計(jì)算金屬塑性變形過(guò)程中所需的外力，必須知道變形抗力的值。,先在變形的熱力參數(shù)為某

45、一種等值的條件下求出金屬的變形抗力，并將它作為基礎(chǔ)值。然后再用熱力參數(shù)修正系數(shù)來(lái)修正此基礎(chǔ)值。,冷軋時(shí)變形抗力的確定,熱軋時(shí)變形抗力的確定,先計(jì)算該道次的平均總壓下率，再根據(jù)不同鋼種的加工硬化曲線，由平均總壓下率來(lái)確定該道次的平均變形抗力。,4、變形抗力的影響因素：,1）金屬的化學(xué)成份與組織狀態(tài)：,化學(xué)成份:,（1）碳,在較低的溫度下隨著鋼中含碳量的增加，鋼的變形抗力升高。溫度升高時(shí)其影響減弱。,在不同變形溫度和變形速度下含碳量對(duì)碳鋼變

46、形抗力的影響（實(shí)線為靜壓縮，虛線為動(dòng)壓縮）,（2）錳,（3）硅,由于鋼中含錳量的增多，可使鋼成為中錳鋼和高錳鋼。其中中錳結(jié)構(gòu)鋼（15Mn～50Mn）的變形抗力稍高于具有相同含碳量的碳鋼，而高錳鋼（Mnl2）有更高的變形抗力。,鋼中含硅對(duì)塑性變形抗力有明顯的影響。用硅使鋼合金化時(shí)，可使鋼的變形抗力有較大的提高。例如，含硅量為1.5％～2.0％的結(jié)構(gòu)鋼（55Si2、60Si2）在一般的熱加工條件下，其變形抗力比中碳鋼約高出20％～25％，含

47、硅量高達(dá)5％～6％以上時(shí)，熱加工較為困難。,（4）鉻,對(duì)含鉻量為0.7％～1.0％的鉻鋼來(lái)講，影響其變形抗力的主要不是鉻，而是鋼中的含碳量，這些鋼的變形抗力僅比具有相應(yīng)含碳量的碳鋼高5％～10％。對(duì)高碳鉻鋼GCr6～GCrl5（含鉻量0.45％～1.65％），其變形抗力雖稍高于碳鋼，但影響變形抗力的也主要是碳。高鉻鋼1Cr13～4Cr13，Cr17，Cr23等在高速下變形時(shí)，其變形抗力大為提高。特別對(duì)含碳量較高的鉻鋼（如Crl2等）更是

48、如此。,（5）鎳,鎳在鋼中可使變形抗力稍有提高。但對(duì)25NiA、30NiA和13Ni2A等鋼來(lái)講，其變形抗力與碳鋼相差不大。當(dāng)含鎳量較高時(shí)，例如Ni25～Ni28鋼，其變形抗力與碳鋼相比有很大的差別。,組織狀態(tài):,（2）單相組織比多相組織的變形抗力要低；,（3）晶粒體積相同時(shí)，晶粒細(xì)長(zhǎng)者較等軸晶粒結(jié)構(gòu)的變形抗力為大；,（4）晶粒尺寸不均勻時(shí)，又較均勻晶粒結(jié)構(gòu)時(shí)為大；,（5）金屬中的夾雜物對(duì)變形抗力也有影響，在一般情況下，夾雜物會(huì)使變形抗

49、力升高；鋼中有第二相時(shí)，變形抗力也會(huì)相應(yīng)提高。,（1）一般情況時(shí)，晶粒越細(xì)小，變形抗力越大；,2）變形溫度：,溫度升高，金屬變形抗力降低的原因有以下幾個(gè)方面：,（1）發(fā)生了回復(fù)與再結(jié)晶，,（2）臨界剪應(yīng)力降低，,（3）金屬的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，,（4）隨溫度的升高，新的塑性變形機(jī)制參與作用。,在加熱及軋制過(guò)程中，溫度對(duì)鋼的變形抗力影響非常大。隨著鋼的加熱溫度的升高，變形抗力降低。,在熱變形時(shí)，通常隨變形速度的提高變形抗力增大。,根據(jù)加工硬

50、化和恢復(fù)理論，認(rèn)為塑性變形過(guò)程中在變形金屬內(nèi)部有兩個(gè)相反的過(guò)程——強(qiáng)化和軟化過(guò)程（恢復(fù)和再結(jié)晶）同時(shí)存在。由于軟化過(guò)程以一定速度在進(jìn)行，變形速度愈大軟化過(guò)程愈來(lái)不及進(jìn)行（軋制時(shí)的平均變形速度一般為l～103s），金屬?gòu)?qiáng)化的愈嚴(yán)重。因此隨變形速度的提高變形抗力增大。,3）變形速度：,冷變形：影響不明顯,變形速度對(duì)碳鋼變形抗力的影響壓下率：-50％；-10％；-2％,在冷狀態(tài)下，由于金屬的強(qiáng)化（加工硬化），變形抗力隨著變形程度的增大而顯著

51、提高。 在熱狀態(tài)下，變形程度對(duì)變形抗力的影響較小，一般隨變形程度增加，變形抗力稍有增加。,4）變形程度：,1）合理的選擇變形溫度和變形速度。,2）采用良好的潤(rùn)滑。,3）減小工、模具與變形金屬的接觸面積（直接承受變形力的面積）。,5、降低變形抗力常用的工藝措施：,一、判斷題3.>FeS是低熔點(diǎn)化合物，熱軋時(shí)它聚于晶界，產(chǎn)生熱脆，故S作為雜質(zhì)存在。 ( )答案：√35.>鋼中白點(diǎn)是指鋼的表面產(chǎn)生撕裂的一種

52、現(xiàn)象。 ( )答案：×57.>金屬產(chǎn)生塑性變形而不破壞其完整性的能力為金屬的塑性。 ( )答案：√59.>金屬延伸率百分?jǐn)?shù)越大，塑性越好。 ( )答案：√138.>一般說(shuō)來(lái)，金屬的伸長(zhǎng)率與斷面收縮率越大，其塑性越好。( )答案：√,一、判斷題221.>純金屬及其固溶體的塑性很低，而金屬化合物的塑性較好。 ( )答案：×229.>鋼材的變形

53、抗力與化學(xué)成份無(wú)關(guān)。 ( )答案：×230.>鋼的冷脆是鋼中磷與鐵形成的磷化三鐵所致。 ( )答案：√236.>金屬塑性和韌性是一個(gè)概念。 ( )答案：×263.>一般說(shuō)，晶粒越細(xì)小，金屬材料的力學(xué)性能越好。（ ）答案：√,二、選擇題8.>金屬材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形而不破裂的能力稱為（ ）A 彈性 B 塑性 C 韌性答案：B41.

54、>磷使鋼產(chǎn)生( )。A．冷脆 B．熱脆 C．對(duì)脆性無(wú)影響答案：A42.>硫使鋼產(chǎn)生( )。A．冷脆 B．熱脆 C．對(duì)脆性無(wú)影響答案：B76.>軋制產(chǎn)品要進(jìn)行檢驗(yàn)，其中表示鋼材的塑性好壞的指標(biāo)是( )。A．屈服強(qiáng)度 B．彎曲度 C．延伸率答案：C,二、選擇題78.>金屬的塑性和其柔軟性的關(guān)系是( )。A．金屬的塑性與其柔軟性之

55、間沒(méi)有必然的聯(lián)系 B．塑性提高，柔軟性增加 C．塑性降低，柔軟性增加答案：A81.>金屬的柔軟性是不同的，它是金屬( )一種表示。A．變形抗力 B．塑性 C．韌性答案：A129.>產(chǎn)生白點(diǎn)的主要原因是鋼中存在( )。A．氫氣 B．磷 C．硫答案：A147.>鋼中的( )是產(chǎn)生白點(diǎn)的主要原因。A．氧氣 B．氫氣 C．二氧化碳 D．氮

56、氣答案：B,169.>硫是鋼中的有害雜質(zhì)，當(dāng)硫化物熔化時(shí)，在變形時(shí)引起開裂，即產(chǎn)生( )現(xiàn)象。A．藍(lán)脆 B．紅脆 C．冷脆答案：B179.>隨碳素鋼的含碳量增加，其變形抗力( )。A．減小 B．增大 C．不變答案：B185.>通常純金屬與其合金比較，變形抗力要( )。A．增大 B．相同 C．減小答案：C202.>引起鋼在熱加工開裂的元素是(

57、)。A．H B．S C．P D．O答案：B205.>在碳鋼中，藍(lán)脆區(qū)溫度范圍是( )。A．-200℃ B．200～400℃ C．800～950℃答案：B,三、填空題24.>對(duì)鋼加熱的目的是為了提高鋼的塑性，減少鋼的__________，消除應(yīng)力。答案：變形抗力28.>鋼材斷裂時(shí)，斷口面積比原來(lái)截面縮小的百分率稱為__________。答案：斷面收縮率54.>金

58、屬材料在受力破壞前可以經(jīng)受永久變形的性能稱為______。答案：塑性80.>通常用某一變形條件下的單向應(yīng)力狀態(tài)時(shí)的__________極限作為材料的變形抗力指標(biāo)。答案：屈服84.>一般的碳鋼中的含碳量增加，其__________降低。答案：塑性,三、填空題104.>鋼中磷含量增高時(shí)會(huì)引起鋼在低溫下的韌性 、塑性 。 答案：降低、降低105.>鋼中硫含量高

59、時(shí)，會(huì)引起鋼在熱加工時(shí)的 現(xiàn)象，即所說(shuō)的 。 答案：開裂、熱脆性206.>硫是碳鋼中的有害元素，它能使鋼的 下降。答案：脆性?,五、綜合題41.>金屬的塑性大小和哪些因素有關(guān)？答案：金屬的塑性和以下因素有關(guān)：(1)金屬的化學(xué)成分和組織：金屬的化學(xué)成分越單純，其塑性越好；相反，化學(xué)成分越復(fù)雜，其塑性越低。例如純金屬的塑性最好，低碳鋼的塑性比高碳鋼

60、的塑性好，而合金鋼因所含化學(xué)成分較多，它的塑性通常最差。從組織狀態(tài)看，組織不均勻的金屬塑性較低，例如鋼錠的組織很不均勻，故它的塑性比鋼坯的塑性差的多。(2)變形溫度：金屬在變形時(shí)本身的溫度稱為變形溫度。一般在變形時(shí)本身的溫度稱為變形溫度。一般情況是，變形溫度高，金屬的塑性也高，故金屬常在高溫下進(jìn)行變形。但金屬的溫度不可過(guò)高，否則將引起晶粒的過(guò)份長(zhǎng)大，反面使塑性降低。(3)變形速度：金屬在接受變形時(shí)，若變形進(jìn)行的較快，往往引起塑性的降

61、低。,金屬變形時(shí)體內(nèi)變形分布不均勻，不但使物體外形歪扭和內(nèi)部組織不均勻，而且還使變形體內(nèi)應(yīng)力分布不均勻。此時(shí)，除基本應(yīng)力外還產(chǎn)生附加應(yīng)力。,一、不均勻變形的概念,由外力作用所引起的應(yīng)力叫做基本應(yīng)力。,基本應(yīng)力在負(fù)荷卸除后即行消失。,1、基本應(yīng)力：,由于物體內(nèi)各處的不均勻變形受到物體整體性的限制，而引起的其間相互平衡的應(yīng)力叫做附加應(yīng)力。,附加應(yīng)力在塑性變形結(jié)束后仍殘留在變形物體中。,幾種應(yīng)力的概念:,2、附加應(yīng)力：,附加應(yīng)力符號(hào)的判斷：,

62、圖6-1 在凸形軋輥上軋制矩形坯的情形la-若邊緣部分自成一體時(shí)軋制后的可能長(zhǎng)度；lb-若中間部分自成一體時(shí)軋制后的可能長(zhǎng)度；l-整個(gè)軋件軋制后的實(shí)際長(zhǎng)度,塑性變形結(jié)束后仍殘留在變形物體中的附加應(yīng)力稱為殘余應(yīng)力。,基本應(yīng)力與附加應(yīng)力的代數(shù)和即為工作應(yīng)力。,當(dāng)附加應(yīng)力與基本應(yīng)力異號(hào)時(shí)，則工作應(yīng)力的絕對(duì)值小于基本應(yīng)力的值。,當(dāng)附加應(yīng)力與基本應(yīng)力同號(hào)時(shí)，則工作應(yīng)力的絕對(duì)值大于基本應(yīng)力的值。,3、殘余應(yīng)力：,4、工作應(yīng)力：,當(dāng)附加應(yīng)力等于零

63、時(shí)，則基本應(yīng)力等于工作應(yīng)力。,二、不均勻變形的原因,引起變形及應(yīng)力不均勻分布的原因主要有接觸面上的外摩擦、變形區(qū)的幾何因素、工具和變形體的輪廓形狀、變形物體的外端、變形體內(nèi)溫度不均勻分布、金屬本身性質(zhì)的不均勻等等,1、 接觸面上的外摩擦,Ⅰ：受摩擦影響最大的難變形區(qū)。 Ⅱ：與外作用力約成45°最有利方位的易變形區(qū)。 Ⅲ：變形程度居于中間的自由變形區(qū)。,圖6-2 鐓粗時(shí)摩擦力對(duì)變形及應(yīng)力分布的影響,由于不均勻變形的結(jié)果，在Ⅰ

64、區(qū)及Ⅲ區(qū)內(nèi)產(chǎn)生附加拉應(yīng)力:,在Ⅰ區(qū)內(nèi)的附加拉應(yīng)力一般說(shuō)來(lái)沒(méi)有危險(xiǎn)，因?yàn)樵谠搮^(qū)內(nèi)主要是三向壓應(yīng)力狀態(tài)圖示。,在Ⅲ區(qū)由于附加拉應(yīng)力作用的結(jié)果，使應(yīng)力狀態(tài)圖示發(fā)生了變化：環(huán)向（切向）出現(xiàn)拉應(yīng)力，且越靠近外層越大；徑向壓縮應(yīng)力減弱，且越靠近外層越小。鐓粗有時(shí)在側(cè)面出現(xiàn)裂紋，即為此環(huán)向拉應(yīng)力作用的結(jié)果。,切向附加拉應(yīng)力引起的縱裂紋,2、變形區(qū)的幾何因素,在鐓粗試件時(shí):,當(dāng)H/d≤2.0時(shí)，將產(chǎn)生單鼓的不均勻變形；,當(dāng)H/d＞2.0時(shí)，將產(chǎn)生雙鼓的

65、不均勻變形。,當(dāng)鐓粗高件時(shí)不同區(qū)域的變形分布情況,3、工件和工具的輪廓形狀,加工工具和物體的輪廓形狀，其影響實(shí)質(zhì)是造成某方向上各部分所經(jīng)受的變形量不一致，從而使物體內(nèi)的應(yīng)力分布不均勻。,中部：σ附(+) 開裂,兩邊：σ附(-) 皺折（波紋）,沿孔型寬度上延伸分布圖,例1：橢圓孔型中軋制矩形件,例2：當(dāng)軋輥軸線安裝不平行時(shí)，若軋制窄扁鋼，若軋制寬帶鋼時(shí)，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？,例3：把一塊矩形鉛板兩邊向里彎折，然后在平輥上軋制。根據(jù)彎折部分的寬

66、度不同軋后會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果？,第一種結(jié)果：中部出現(xiàn)破裂。,中部周期性破裂,第二種結(jié)果：折迭部分寬度逐漸變小，使得中間受的拉應(yīng)力減小，兩邊受的壓應(yīng)力增加，但拉應(yīng)力未引起金屬破裂，近似為等強(qiáng)度。,第三種結(jié)果：邊緣部分產(chǎn)生皺紋（浪形）。,邊部在附加壓應(yīng)力作用下產(chǎn)生皺紋（浪形）示意圖,4、變形體溫度分布不均勻,例：在軋鋼生產(chǎn)中，由于加熱不足而造成鋼坯的上面溫度高，下面溫度低現(xiàn)象。,,由于上部金屬比下部金屬延伸大而造成的彎曲現(xiàn)象,5、金屬本身性質(zhì)的

67、不均勻,變形金屬中的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、夾雜物、相的形態(tài)等分布不均會(huì)造成金屬各部分的變形和流動(dòng)的差異。,6、變形物體的外端,變形物體的外端，是指在變形過(guò)程中某一瞬間不直接承受工具作用而處于變形區(qū)以外的部分。外端又稱外區(qū)或剛端。,外端的強(qiáng)迫拉齊作用，使縱向變形不均勻性減小。橫向變形不均勻性增加。矩形坯在平輥間軋制后，其長(zhǎng)度上兩端部分寬展特別大，且端部略為凸出。,三、不均勻變形的后果及克服措施,1、不均勻變形的后果:,使變形抗力增大。 使

68、塑性降低。 使產(chǎn)品質(zhì)量降低。 使操作技術(shù)復(fù)雜。,2、克服措施：,正確選定變形的溫度-速度制度。 減少金屬表面上的外摩擦。 合理設(shè)計(jì)加工工具形狀。 盡可能使金屬成分及組織均勻。,一、判斷題91.>塑性變形后在金屬內(nèi)存留下來(lái)的附加應(yīng)力稱工作應(yīng)力。 ( )答案：×92.>塑性變形會(huì)引起金屬性能的變化。 ( )答案：√三、填空題117.>軋制后殘存在金屬內(nèi)部的附加應(yīng)力稱為

69、 。答案：殘余應(yīng)力,一、變形區(qū)的主要參數(shù),變形區(qū)長(zhǎng)度：,咬入角：,壓下量:,接觸弧所對(duì)應(yīng)的圓心角。,接觸弧之水平投影的長(zhǎng)度。,軋件承受軋輥?zhàn)饔枚l(fā)生塑性變形的空間區(qū)域。,1、變形區(qū)及主要參數(shù),圖7-2軋制時(shí)的變形區(qū),2、兩個(gè)重要的關(guān)系式：,1）變形區(qū)長(zhǎng)度計(jì)算公式：,2）主要參數(shù)的關(guān)系公式：,圖7-2軋制時(shí)的變形區(qū),3、軋輥的工作直徑及其計(jì)算,式中: Dk ——工作直徑 D′——輥環(huán)直徑,1）

70、工作直徑的概念：,2）工作直徑的計(jì)算：,軋輥與軋件相接觸處的直徑。,圖7-4 在平輥或矩形斷面孔型中軋制,圖7-1軋制示意圖,在非矩形斷面孔型中軋制時(shí)平均工作輥徑計(jì)算示意圖,常用平均高度法近似確定平均工作輥徑：,不均勻壓縮時(shí)的平均壓下量,平均壓下量：軋制前與軋制后軋件的平均高度差。,不均勻壓縮時(shí)的平均壓下量為,二、軋制變形的表示方法,1、絕對(duì)變形,H、B、L和h、b、l——分別為軋件變形前和后的高度、寬度與長(zhǎng)度，毫米,特點(diǎn)：,計(jì)算簡(jiǎn)單