金屬的塑性变形.docVIP

本课课题：金属的塑性变形 教学目的和要求：1.熟悉金属锻件的特点、分类及其应用。 2.了解金属的塑性变形，塑性变形对金属组织和性能的影响，冷变形金属在加热时组织和性能的变化，热变形对金属组织和性能的影响，金属的锻造性。 3.了解锻造温度范围、锻件的冷却。 4.★了解自由锻的特点，设备，基本工序（镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、错移、扭转）及其应用。 5.熟悉自由锻造工艺设计：绘制锻件图，坯料质量及其尺寸计算。拟定锻造工序，选定锻造设备吨位，确定加热、冷却及其热处理规范，编制锻件工序卡片。能绘制简单锻件图。 6.了解模锻及其胎模锻简介。 重点与难点：金属的塑性变形对金属组织和性能的影响。 教学方法：讲授法和录像观摩。 课型：理论课 教学过程 复习旧课：铸件结构工艺。 第三篇 金属压力加工 压力加工的特点：经过压力加工过的金属材料，具有细晶粒结构；能使粗大枝晶和各种夹杂物都沿着金属流动的方向被拉长，呈现出纤维组织；并使铸造时内部缺陷（如微裂纹、气孔、疏松等）得以压合，因而提高了金属的力学性能。很多承受重载荷的、受力复杂的零件都使用锻件。另外，锻件还具有适用范围广，使用模型锻造有较高的生产率、节省材料的特点。与焊接和铸造等方法相比，使用较广的自由锻造所获得的产品形状比较简单，若要生产外形和内腔复杂的零件较为困难，甚至是不可能的。 第一章 金属的塑性变形 第一节 金属塑性变形的实质 1、概念 在外力作用下使金属产生塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸和力学性能的毛坯或零件的加工方法。 各类钢和大多数有色金属及其合金都具有一定塑性，可以在热态或冷态下进行塑性成形。 2、主要方式 轧制、挤压、拉拔、锻造、冲压 （1）轧制 使金属坯料通过两个旋转轧辊之间的间隙而产生塑性变形，生产各种型材、管材、板材等 （2）挤压 使金属坯料从挤压模孔挤出而成型位各种型材、管材、 零件等 挤压的方法有： a）正挤压 b）反挤压 c）复合挤压 d）径向挤压 （3）锻造 将金属坯料置于上下砧或锻模内，用冲击力或压力使金属成型为各种型材和锻件等 锻造的种类有： a）自由锻 b）模锻 c）胎模锻 （4）冲压 利用冲模将金属板料切离或变形为各种冲压件 锻造及冲压示意图 （5）拉拔 将金属坯料从拉模的模孔中拉出而成型为各种线材、薄壁管材、特殊截面型材等 二、金属压力的特点及应用 1、特点 与铸造相比 （1）优点 a）力学性能高 内部缺陷被压合 晶粒显著细化 ｂ)生产率高 （2）缺点 a)形状不能太复杂 b)坯料塑性要好 2、应用 汽车、拖拉机、宇航、军工、电器、桥梁、建筑等 金属的塑性变形 一、金属塑性成型的实质 塑性：金属在外力作用下，产生永久变形而不破坏的能力。 金属变形过程： a）金属材料在外力作用下发生弹性变形 b）当外力超过一定值后产生塑性变形 c）外力继续加大，发生断裂 金属塑性变形的实质： a）晶粒内部滑移和孪生 b）晶间滑移和晶粒转动 1、单晶体的塑性变形 （1）单晶体滑移 晶体的一部分相对另一部分沿一定晶面（滑移面）和这个晶面上的一定晶向（滑移方向）产生相对移动的现象。 a）坯料在拉伸时受力分析： 正应力——晶粒弹性伸长——拉断 切应力——晶粒扭曲——滑移 b）一般规律： 滑移面：原子排列最紧密的面 滑移方向：原子排列最紧密的方向 理论上，整体刚性滑移——滑移困难 实际上，位错移动——滑移容易 （2）孪生 晶体在外体作用下，一部分沿着一定晶面（孪生面）产生一定角度的切变。 当滑移困难时(位错塞积），出现孪生变形 塑性变形过程：滑移 ——孪生——滑移——孪生……. 二、多晶体的塑性变形 工业中实际使用的金属大多是多晶体。 1、多晶体的