、金属材料的损坏与塑性变形.PPTVIP

金属材料与热处理 金属材料的损坏与塑性变形 机械零件的失效 　　　机械零件由于某些原因丧失工作能力或达不到设计要求性能时，称为失效。 　　　机械零件的失效并不是单纯意味着破坏，可归纳为三种情况： 完全不能工作 虽然能工作，但性能恶劣，超过规定指标 有严重损伤，失去安全工作能力 机械零件常见的失效形式 断裂 过大残余变形 表面损伤失效 材质变化失效 破坏正常工作条件而引起的失效 机械零件常见的损坏形式 弹性变形与塑性变形 　　　变形分为弹性变形与塑性变形。 弹性变形是指外力消除后能够恢复的变形。如弹簧的工作压缩、桌面支撑物品的变形等。 塑性变形是指外力消除后无法恢复的永久性变形。造成零件损坏的变形，通常是指塑性变形。如钢筋的弯折、零件的冲压等。 塑性变形的应用 轧制：将金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙（各种形状），因受轧辊的压缩使材料 截面减小，长度增加的压力加工方法，这是生产钢材最常用的生产方式，主要用来生产型材、板材、管材。有热轧和冷轧两种。 轧制 轧制的应用 MacBook机体加工 麻花钻的轧制成形 塑性变形的应用 挤压：用冲头或凸模对放置在凹模中的坯料加压，使之产生塑性流动，从而获得相应于模具的型孔或凹凸模形状的制件的锻压方法。可制作长杆、深孔、薄壁、异型断面零件，是重要的少无切削加工工艺。 挤压及其应用 活塞销的挤压成形 塑性变形的应用 冷拔：用外力作用于被拉金属的前端，将金属坯料从小于坯料断面的模孔中拉出，使其断面减小而长度增加的方法。冷拔的产品较之于热成型有：尺寸精度高和表面光洁度好的优点。 塑性变形的应用 锻压：对金属坯料（不含板材）施加外力，使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能，用以制造机械零件、工件、工具或毛坯的成形加工方法。 塑性变形的应用 冷冲压：借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。 载荷 　　　金属材料的变形通常是在外力作用下发生的，金属材料在加工及使用过程中所受的外力成为载荷。根据载荷作用性质的不同，可分为： 静载荷：大小不变或变化过程缓慢； 冲击载荷：在短时间内以较高速度作用于零件； 交变载荷：大小、方向或大小和方向随时间发生周期性变化。 载荷的作用形式 拉伸载荷 压缩载荷 弯曲载荷 剪切载荷 扭转载荷 金属的变形 　　　金属在外部载荷作用下，首先发生弹性变形，载荷增加到一定值后，除了发生弹性变形外，还发生塑性变形。继续增加载荷，塑性变形也将逐渐增大，直至金属发生断裂。 　　　在一定体积内，晶粒的数目越多，晶界就越多，晶粒就越细，并且不同位向的晶粒也越多，因而塑性变形抗力也越大。 冷作硬化 　　　金属材料的冷塑性变形，在外形变化的同时，晶粒的形状也会发生变化，还会使晶粒内部的位错密度增加，晶格畸变加剧，从而使金属随着变形量的增加，其强度、硬度提高，而塑性、韧性下降，这种现象称为“形变强化”或“加工硬化”。较常使用的方式有压筋、翻边等。