第3章 金属材料成形过程中的行为与性能变化.ppt

退出退出 零件常用的成形方法：零件常用的成形方法：铸铸 件件整体凝固成形。整体凝固成形。焊焊 件件局部熔化（凝固）连接成形。局部熔化（凝固）连接成形。其它件其它件塑性成形（包括切削成形），塑性成形（包括切削成形），如锻件、冲压件及机制件。如锻件、冲压件及机制件。成形过程中材料内部组织结构有变化成形过程中材料内部组织结构有变化材料行材料行 为、性能变化。为、性能变化。液态金属实际结晶温度低于理论结晶温度的现象。液态金属实际结晶温度低于理论结晶温度的现象。T1体心立方（体心立方（Fe、Cr）密排六方（密排六方（Zn、Mg）。）。现象现象2：塑性变形过程中（如拉伸、弯曲），强度变大、塑性变形过程中（如拉伸、弯曲），强度变大、塑性变小。塑性变小。难以继续变形，需退火软化；强化手段之一难以继续变形，需退火软化；强化手段之一;抵抗局部过载；许多冷成型加工的保证。抵抗局部过载；许多冷成型加工的保证。冷塑变后金属处于上述不稳定状态冷塑变后金属处于上述不稳定状态（加热后）向稳定（加热后）向稳定状态转变。状态转变。T不高时，原子短程扩散回到平衡位置，畸变不高时，原子短程扩散回到平衡位置，畸变，残余，残余 应力应力，理化性能恢复。，理化性能恢复。通过形核与长大通过形核与长大无畸变的等轴晶，强度无畸变的等轴晶，强度塑性塑性 （加工硬化消除），组织与力性完全恢复。（加工硬化消除），组织与力性完全恢复。T晶粒长大晶粒长大粗等轴晶粗等轴晶性能性能 温度、时间与变形程度（自学）温度、时间与变形程度（自学）热塑性变形加工（热塑性变形加工（hot working）目的：）目的：一是成形；二是一是成形；二是 改善材料组织与性能。改善材料组织与性能。热塑性变形加工对材料的具体影响：热塑性变形加工对材料的具体影响：致密（焊合气孔、疏松），偏析致密（焊合气孔、疏松），偏析，粗晶细化等，使性，粗晶细化等，使性 能能。夹杂物等沿受力方向排列呈纤维状夹杂物等沿受力方向排列呈纤维状性能各向异性，对性能各向异性，对使用有重要影响。使用有重要影响。课堂讨论：课堂讨论：1.锻造工件如何合理选择流线。锻造工件如何合理选择流线。2.某工厂用冷拔钢丝绳直接吊运加热至某工厂用冷拔钢丝绳直接吊运加热至1100的破碎机颚板，吊至中途钢丝绳突然断裂的破碎机颚板，吊至中途钢丝绳突然断裂。这条钢丝绳是新的，事前经过检查，并。这条钢丝绳是新的，事前经过检查，并无疵病。试分析钢丝绳断裂的原因。无疵病。试分析钢丝绳断裂的原因。作业：作业：3，4，6，9，10。返返 回回图图3-2 纯金属结晶过程示意图纯金属结晶过程示意图图图3-3 钢锭中的树枝状晶体钢锭中的树枝状晶体图图3-4 树枝状晶体生长示意图树枝状晶体生长示意图图图3-5 形核率和长大速率与过冷度的关系曲线形核率和长大速率与过冷度的关系曲线图图3-6 铸件的宏观组织形成过程示意图铸件的宏观组织形成过程示意图图图3-7 镇静钢锭宏观组织示意图镇静钢锭宏观组织示意图图图3-8 沸腾钢锭宏观组织示意图沸腾钢锭宏观组织示意图图图3-11低碳钢冷塑性变形后的显微组织低碳钢冷塑性变形后的显微组织