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文档简介
1、.材料成形技术基础影响金属塑性成形的因素及条件一、 影响金属塑性变形的内在因素(一)化学成分 纯金属的塑性成形性较合金的好。钢的含碳量对钢的塑性成形性影响很大,对于碳质量分数小于0.15%的低碳钢,主要以铁素体为主(含珠光体量很少),其塑性较好。随着碳质量分数的增加,钢中的珠光体量也逐渐增多,甚至出现硬而脆的网状渗碳体,使钢的塑性下降,塑性成形性也越来越差。 合金元素会形成合金碳化物,形成硬化相,使钢的塑性变形抗力增大,塑性下降,通常合金元素含量越高,钢的塑性成形性能也越差。 杂质元素磷会使钢出现冷脆性,硫使钢出现热脆性,降低钢的塑性成形性能。(二)金属组织 纯金属及单相固溶体的合金塑性成形性
2、能较好;钢中有碳化物和多相组织时,塑性成形性能变差;具有均匀细小等轴晶粒的金属,其塑性成形性能比晶粒粗大的柱状晶粒好;网状二次渗碳体,钢的塑性将大大下降。二、 影响金属塑性变形的加工条件(一) 变形温度 温度升高,塑性提高,塑性成形性能得到改善。变形温度升高到再结晶温度以上时,加工硬化不断被再结晶软化消除,金属的塑性成形性能进一步提高。 过热:加热温度过高,会使晶粒急剧长大,导致金属塑性减小,塑性成形性能下降,这种现象称为“过热”。过烧:如果加热温度接近熔点,会使晶界氧化甚至熔化,导致金属的塑性变形能力完全消失,这种现象称为“过烧”,坯料如果过烧将报废。(二) 变形速度 变形速度:单位时间内变
3、形程度的大小。变形速度的增大,金属在冷变形时的冷变形强化趋于严重;当变形速度很大时,热能来不及散发,会使变形金属的温度升高,这种现象称为“热效应”,它有利于金属的塑性提高,变形抗力下降,塑性变形能力变好。 图2-5所示是变形速度与塑性的关系。 问题:在锻压加工塑性较差的合金钢或大截面锻件时,都应采用较小的变形速度,若变形速度过快会出现变形不均匀,造成局部变形过大而产生裂纹。图2-5 变形速度与塑性的关系(三) 应力状态 实践证明,在三向应力状态下,压应力的数目越多,则其塑性越好;拉应力的数目越多,则其塑性越差。 选择塑性成形加工方法时,应考虑应力状态对金属塑性变形的影响。(四) 其它 模具和工具:模锻的模膛内应有圆角,这样可以减小金属成形时的流动阻力,避免锻件被撕裂或纤维组织被拉断而出现裂纹。板料拉深和弯曲时,成形模具应有相应的圆角,才能保证顺利成形。 润滑剂:可以减小金属流动时的摩擦阻力,有利于塑性成形加工。 综上所述,金属的塑性成形性能既取决于金属的本质,又取决于变形条件。在塑性成形加工过程
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