金属塑性加工原理2012解析.ppt

6. 1. 3 塑性变形对固态相变的影响 1．应力与变形的作用 2．温度和变形速度的作用 1. 应力与变形的作用 在应力的作用下，可使相变温度降低或使平衡状态下为固溶体的合金，发生新相的析出。 在高的应力作用下原子扩散过程的加剧，可使相变温度有所降低，但是，在高的静水压力下、应力又妨碍产生相变， 压力的增加也可使金属熔点有明显改变，一般是提高熔点的上限温度， 2. 温度和变形速度的作用 （1）在变形过程中物体被冷却到相变温度，并且相变是在变形的同一时间内完成的。 （2）在变形过程中变形物体被加热到相变温度，并且相变是在变形过程中实现的。 在一些情况下，高变形速度可引起相的转变，而在另一些情况则相反，高变形速度阻碍相变的产生。 §6. 2 金属塑性变形的温度——速度效应 6. 2. 1 变形温度 6. 2. 2 变形速度 6. 2. 3 变形中的热效应及温度效应 6. 2. 4 热力学条件之间的相互关系 6. 2. 1 变形温度 塑性变形时金属所具有的实际温度，称为变形温度，它与加热温度是有区别的。变形温度既取决于金属变形前的加热温度，又与变形中能量转化而使金属温度提高的温度有关，同时又与变形金属同周围介质进行热交换所损失的温度有关。 6. 2. 2 变形速度 变形速度为单位时间内变形程度的变化或单位时间内的相对位移体积，即： 式中 ——变形速度； ——变形程度； V ——变形物体的体积； （秒-1） 6. 2. 3 变形中的热效应及温度效应 所谓“热效应”是指变形过程中金属的发热现象，热效应可用发热率来表示： 式中 ——发热率； AT ——转化为热的那部分能量； A ——使物体产生塑性变形时的能量。 塑性变形过程中因金属发热而促使金属的变形温度升高的效果，称为温度效应，用 表示： 式中 T1——变形前金属所具有的温度； T2——变形后因热效应的作用金属实际具有的温度。 6. 2. 4 热力学条件之间的相互关系 1．变形温和变形速度恒定时，变形程度与变形抗力的关系 : 2．变形程度和变形速度恒定时，变形抗力与单相状态条件下的变形温度的关系为： 3．变形程度和变形温度恒定时，变形抗力与变形速度的关系为： 综合（6-4）、（6-5）、（6-6）式可写成 式中A、a、b、c、α 、β 、γ ——取决于变形条件和变形材料的常数，由实验确定； —平均变形程度； —平均变形速度； T—变形温度，K。 （6-4） （6-5） （6-6） （6-7） §6. 3 形变热处理 6. 3. 1. 低温形变热处理 6. 2. 3 高温形变热处理 6. 2. 3 预形变热处理 作业 1．何谓冷变形、热变形和温变形，它们在变形过程中，其组织性能变化的基本特点和规律如何？ 2．何谓变形织构，它对制品性能有何影响？ 3．何谓塑性变形的热力学条件？ 4．何谓热效应与温度效应？它对塑性加工有何影响？ 5．金属塑性变形过程的温度——速度规程应如何确定？ 6．何谓形变热处理？它有哪些基本类型，其组织性能变化的特点如何？ 金属塑性加工原理Principle of Plastic Deformation in Metal Processing 第四篇 金属塑性变形力学解析方法 解析对象 主要是求解变形力，此外可以求解变形量和变形速度等 解析方法 工程法（Slab法，主应力法） 滑移线法（Slip line） 上限法（Upper bound）（下限法）、上限单元法（UBET) 有限单元法（FEM,Finite Element Method） 金属塑性加工时，加工设备可动工具使金属产生塑性变形所需加的外力称为变形力。变形力是确定设备能力、正确设计工模具、合理拟订加工工艺规程和确定毛坯形状尺寸的必要的基本力学参数。 第7章 金属塑性加工变形力的工程法解析 §7.1 工程法及其要点 §7.2 直角坐标平面应变问题解析 §7.3 圆柱坐标轴对称问题 §7.4 极坐标平面应变问题解析 §7.5 球坐标轴对称问题的解析 §7.1 工程法及其要点 求解原理 ——工作应力，一般它在工作面上是不均匀的，常用单位压力 表示 S——工作面积 ，按“工作面投影代替力的投影”法则 求解 求解要点 工程法是一种近似解析法，通过对物体应力状态作一些简化假设，建立以主应力表示的简化平衡微分方程和塑性条件。