文档介绍：第九章金属塑性成形
概述
第一节金属塑性成形基础
第二节常用的金属塑性成形方法
第三节金属塑性成形的工艺与结构设计
第四节金属塑性成形技术的发展
概述
概念:金属塑性成形是利用金属材料所具有的塑性,在外力作用下通过塑性变形,获得具有一定形状、尺寸和力学性能的零件或毛坯的加工方法。由于外力多数情况下是以压力的形式出现的,因此也称为金属压力加工。
特点:
优点:(1)消除缺陷,细化晶粒,提高金属的力学性能。
(2)材料利用率高。
(3)具有较高的生产率。例如,利用多工位冷镦工艺加工内六角螺钉,比用棒料切削加工工效提高约400倍以上。
(4)零件的精度较高,可实现少、无切削加工。
缺点:不能加工脆性材料和形状特别复杂或体积特别大的零件或毛坯,且一次性投资较高。
应用:金属的塑性成形是生产金属型材、板材、线材等的主要方法。此外,承受较大或复杂负荷的机械零件,如机床主轴、内燃机曲轴、连杆以及工具、模具等通常需采用此成形方法。如飞机上的压力加工成形零件约占85%;汽车、拖拉机上的锻件占 60%-80%。
第一节金属塑性成形基础
一、金属塑性变形的实质
二、塑性变形对金属组织和性能的影响
三、金属的锻造性能
一、金属塑性变形的实质
金属塑性变形的实质,对于单晶体是由于金属原子某晶面两侧受切应力作用产生相对滑移,或晶体的部分晶格相对于某晶面沿一定方向发生切变,即滑移理论和孪生理论。
单晶体塑性变形:滑移。
多晶体塑性变形:滑移+晶粒转动。
二、塑性变形对金属组织和性能的影响
:
1)晶粒沿变形最大的方向伸长。
   2)晶格晶粒均发生扭曲,产生内应力。
   3)晶粒间产生碎晶。
--形变强化、加工硬化、冷作硬化。
强度,硬度↑;塑性,韧性↓
原因:(微观)碎晶,晶格扭曲,增大滑移阻力。
晶粒变形
加工硬化
塑变程度增大,金属强度,硬度升高;塑性,韧性下降的现象。
1)有利:强化金属,形变强化
有害:变形抗力↑,继续压力加工困难,对模具不利,设备吨位↑
加工硬化的结果使金属的晶体构造处于不稳定的应力状态,具有自发恢复稳定状态的趋势(室温不行)
2)消除方法:加热 -回复和再结晶
:
1)回复:金属冷变形后,加热到一定温度,原子恢复正常排列,消除了晶格扭曲,应力大大降低。加工硬化部分消除(晶粒形状、大小及金属的性能变化不大),原子获得能量。震动加剧,回复正常排列。
T回=(~)T熔    (室温+273)
T回、T熔分别为金属回复、熔化的绝对温度。