第3章金属材料的塑性变形PPT讲稿.ppt

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1、第第3章章 金属材料的塑性变金属材料的塑性变形形第1页，共37页，编辑于2022年，星期一31 单晶体和多晶体的塑性变形n n3.1.1 3.1.1 单晶体的塑性变形单晶体的塑性变形n n单晶体的塑性变形主要通过滑移和孪生两种单晶体的塑性变形主要通过滑移和孪生两种方式进行。方式进行。n n1 1滑移：滑移：n n金属塑性变形最常见的方式就是滑移。晶体金属塑性变形最常见的方式就是滑移。晶体在切应力的作用下，一部分沿一定的晶面在切应力的作用下，一部分沿一定的晶面（亦称滑移面）和晶向（也称滑移方向）（亦称滑移面）和晶向（也称滑移方向）相对于另一部分产生滑移。相对于另一部分产生滑移。第2页，共37页，

2、编辑于2022年，星期一n n实际上，单晶体的滑移变形除了晶体内两实际上，单晶体的滑移变形除了晶体内两部分彼此以刚性的整体相对滑移外，晶体部分彼此以刚性的整体相对滑移外，晶体内部的各种缺陷（尤其是位错）的运动更内部的各种缺陷（尤其是位错）的运动更容易产生滑移，而且位错运动所需切应力容易产生滑移，而且位错运动所需切应力远远小于刚性的整体滑移所需的切应力。远远小于刚性的整体滑移所需的切应力。当位错运动到晶体表面时，晶体就产生了当位错运动到晶体表面时，晶体就产生了塑性变形。塑性变形。第3页，共37页，编辑于2022年，星期一滑移的实现滑移的实现滑移的实现滑移的实现 借助于位错运动借助于位错运动借助于

3、位错运动借助于位错运动第4页，共37页，编辑于2022年，星期一n n金属晶体的滑移遵循一定的规律。金属晶体的滑移遵循一定的规律。n n当金属晶体发生滑移时，原子移动的距离是晶当金属晶体发生滑移时，原子移动的距离是晶格常数的整数倍，所以滑移后仍然可以保持晶体格常数的整数倍，所以滑移后仍然可以保持晶体结构的完整性，滑移后晶体结构的取向也没有发结构的完整性，滑移后晶体结构的取向也没有发生变化。生变化。n n由于金属晶体中各类晶面和晶向的原子密度并由于金属晶体中各类晶面和晶向的原子密度并不相等，各类晶面之间距离和不同晶向的原子之不相等，各类晶面之间距离和不同晶向的原子之间距离也不相等，所以当外应力或

4、分切应力一定间距离也不相等，所以当外应力或分切应力一定时，金属晶体必定会以晶面间距较大即晶面之间时，金属晶体必定会以晶面间距较大即晶面之间结合力较小的最密排面作为滑移面进行滑移。反结合力较小的最密排面作为滑移面进行滑移。反之，原子密度小的晶面，由于面间距离小，即晶之，原子密度小的晶面，由于面间距离小，即晶面之间的结合力甚强而难于进行滑移。面之间的结合力甚强而难于进行滑移。第5页，共37页，编辑于2022年，星期一n n同理，滑移方向一般也是金属晶体中的最同理，滑移方向一般也是金属晶体中的最密排方向。密排方向。n n将滑移面和滑移方向的组合数（即两者的将滑移面和滑移方向的组合数（即两者的乘积）称

5、为滑移系。乘积）称为滑移系。n n金属的晶体结构不仅会影响滑移的临界分金属的晶体结构不仅会影响滑移的临界分切应力的大小，还会对滑移系的多少产生切应力的大小，还会对滑移系的多少产生影响。这两个因素都与金属的塑性直接有影响。这两个因素都与金属的塑性直接有关。所以常见的金属中，面心立方金属塑关。所以常见的金属中，面心立方金属塑性较好，体心立方金属塑性稍差，密排六性较好，体心立方金属塑性稍差，密排六方金属塑性更差。方金属塑性更差。第6页，共37页，编辑于2022年，星期一n n2 2孪生孪生n n晶体变形的另一种方式是孪生。孪生变形是晶体变形的另一种方式是孪生。孪生变形是在切应力作用下，晶体的一部分对

6、应于一在切应力作用下，晶体的一部分对应于一定的晶面（孪晶面）沿一定方向进行的相定的晶面（孪晶面）沿一定方向进行的相对移动。原子移动的距离与原子离开孪晶对移动。原子移动的距离与原子离开孪晶面的距离成正比，每个相邻原子间的位移面的距离成正比，每个相邻原子间的位移只有一个原子间距的几分之一，但许多层只有一个原子间距的几分之一，但许多层晶面累积起来的位移便可形成比原子间距晶面累积起来的位移便可形成比原子间距大许多的变形。大许多的变形。第7页，共37页，编辑于2022年，星期一孪生孪生孪生孪生在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定晶面（孪生面）和晶向（孪生方在切应力作用下，晶体的一部分相对于另

7、一部分沿一定晶面（孪生面）和晶向（孪生方向）发生切变，产生塑性变形。向）发生切变，产生塑性变形。黄铜中的孪晶黄铜中的孪晶第8页，共37页，编辑于2022年，星期一n n3.1.2 3.1.2 多晶体金属塑性变形的特点多晶体金属塑性变形的特点n n1 1晶粒取向对塑性变形的影响晶粒取向对塑性变形的影响n n多晶体中各个晶粒的取向不同，在大小和方多晶体中各个晶粒的取向不同，在大小和方向一定的外力作用下，各个晶粒中沿一定向一定的外力作用下，各个晶粒中沿一定滑移面和一定滑移方向上的分切应力并不滑移面和一定滑移方向上的分切应力并不相等，因此在某些取向合适的晶粒中，分相等，因此在某些取向合适的晶粒中，分切

8、应力有可能先满足滑移的临界应力条件切应力有可能先满足滑移的临界应力条件而产生位错运动，这些晶粒的取向称为软而产生位错运动，这些晶粒的取向称为软位向。位向。第9页，共37页，编辑于2022年，星期一n n另一些晶粒由于取向的原因可能还不符合发另一些晶粒由于取向的原因可能还不符合发生滑移的临界应力条件而不会发生位错运动，生滑移的临界应力条件而不会发生位错运动，这些晶粒的取向称为硬位向。在外力作用下，这些晶粒的取向称为硬位向。在外力作用下，金属中处于软位向的晶粒中的位错首先发生金属中处于软位向的晶粒中的位错首先发生滑移运动，但这些晶粒变形到一定程度后就滑移运动，但这些晶粒变形到一定程度后就会受到处于

9、硬位向、尚未发生变形的晶粒的会受到处于硬位向、尚未发生变形的晶粒的阻碍，只有当外力进一步增加才能使处于硬阻碍，只有当外力进一步增加才能使处于硬位向的晶粒也满足滑移的临界应力条件，产位向的晶粒也满足滑移的临界应力条件，产生位错运动从而出现均匀的塑性变形。生位错运动从而出现均匀的塑性变形。第10页，共37页，编辑于2022年，星期一n n所以在多晶体金属中，由于各个晶粒取向不所以在多晶体金属中，由于各个晶粒取向不同，一方面使塑性变形表现出很大的不均匀同，一方面使塑性变形表现出很大的不均匀性，另一方面也会产生强化作用。同时，在性，另一方面也会产生强化作用。同时，在多晶体金属中，当各个取向不同的晶粒都

10、满多晶体金属中，当各个取向不同的晶粒都满足临界应力条件后，每个晶粒既要沿各自的足临界应力条件后，每个晶粒既要沿各自的滑移面和滑移方向滑移，又要保持多晶体金滑移面和滑移方向滑移，又要保持多晶体金属的结构连续性，所以实际的滑移变形过程属的结构连续性，所以实际的滑移变形过程比单晶体金属复杂、困难得多。比单晶体金属复杂、困难得多。第11页，共37页，编辑于2022年，星期一n n2 2晶界对塑性变形的影响晶界对塑性变形的影响n n在多晶体金属中，晶界原子的排列是不规则在多晶体金属中，晶界原子的排列是不规则的，局部晶格畸变十分严重，还容易产生杂的，局部晶格畸变十分严重，还容易产生杂质原子和空位等缺陷的偏

11、聚。当位错运动到质原子和空位等缺陷的偏聚。当位错运动到晶界附近时容易受到晶界的阻碍。在常温下晶界附近时容易受到晶界的阻碍。在常温下多晶体金属受到一定的外力作用时，首先在多晶体金属受到一定的外力作用时，首先在各个晶粒内部产生滑移或位错运动，只有当各个晶粒内部产生滑移或位错运动，只有当外力进一步增大后，位错的局部运动才能通外力进一步增大后，位错的局部运动才能通过晶界运动，从而出现更大的塑性变形。过晶界运动，从而出现更大的塑性变形。第12页，共37页，编辑于2022年，星期一n n这表明多晶体金属的晶界可以起到强化作用，这表明多晶体金属的晶界可以起到强化作用，金属晶粒越细小，晶界在多晶体中占有的体金

12、属晶粒越细小，晶界在多晶体中占有的体积百分比越大，它对位错运动产生的阻碍也积百分比越大，它对位错运动产生的阻碍也越大，因此细化晶粒可以对多晶体金属起到越大，因此细化晶粒可以对多晶体金属起到明显强化作用。同时在一定的外力作用下，明显强化作用。同时在一定的外力作用下，当总的塑性变形量一定时，细化晶粒后可以当总的塑性变形量一定时，细化晶粒后可以使位错在更多的晶粒中产生运动，这就会使使位错在更多的晶粒中产生运动，这就会使塑性变形更均匀，因而不容易产生应力集中，塑性变形更均匀，因而不容易产生应力集中，所以细化晶粒在提高金属强度的同时也改善所以细化晶粒在提高金属强度的同时也改善了金属材料的韧性。了金属材料

13、的韧性。第13页，共37页，编辑于2022年，星期一332 2 金属的形变强化金属的形变强化n n3.2.1 3.2.1 形变强化现象形变强化现象n n金属经过冷态下的塑性变形后其性能发生金属经过冷态下的塑性变形后其性能发生很大的变化，最明显的特点是强度随变形很大的变化，最明显的特点是强度随变形程度的增加而大为提高，其塑性却随之有程度的增加而大为提高，其塑性却随之有较大的降低，这种现象称为形变强化，也较大的降低，这种现象称为形变强化，也称为加工硬化或冷作硬化。称为加工硬化或冷作硬化。第14页，共37页，编辑于2022年，星期一 加工硬化（形变强化加工硬化（形变强化加工硬化（形变强化加工硬化（形

14、变强化强化材料的手段之一）强化材料的手段之一）强化材料的手段之一）强化材料的手段之一）加工硬化的原因加工硬化的原因塑性变形塑性变形 位错密度增加，相互缠结位错密度增加，相互缠结(亚晶界亚晶界)，运动阻力加大，运动阻力加大 变形抗力变形抗力金属在冷变形时，强度、硬度金属在冷变形时，强度、硬度，塑性、韧性，塑性、韧性。第15页，共37页，编辑于2022年，星期一n n利用形变强化现象来提高金属材料的强度，利用形变强化现象来提高金属材料的强度，在工业上应用甚广。例如冷拉钢丝。尤其在工业上应用甚广。例如冷拉钢丝。尤其是对于纯金属以及不能用热处理强化的合是对于纯金属以及不能用热处理强化的合金，这种方法格

15、外重要。金，这种方法格外重要。n n冷态压力加工后位错密度大增，晶格畸变冷态压力加工后位错密度大增，晶格畸变很大，电阻有所增大，抗蚀性降低；冷变很大，电阻有所增大，抗蚀性降低；冷变形产品尺寸精度高、表面质量好，但塑性形产品尺寸精度高、表面质量好，但塑性下降，进一步加工困难。下降，进一步加工困难。第16页，共37页，编辑于2022年，星期一n n3.2.2 3.2.2 塑性变形后金属的组织结构变化塑性变形后金属的组织结构变化n n晶粒碎化，亚结构增多。晶粒碎化，亚结构增多。n n晶粒拉长，出现纤维状组织。晶粒拉长，出现纤维状组织。n n塑性变形会使多晶体金属的晶粒、晶界形状、塑性变形会使多晶体金

16、属的晶粒、晶界形状、晶界上杂质元素的分布都出现沿变形方向的延晶界上杂质元素的分布都出现沿变形方向的延伸。如果塑性变形量很大，晶界会变得模糊不伸。如果塑性变形量很大，晶界会变得模糊不清，只剩下沿变形方向的一条条纤维状条纹。清，只剩下沿变形方向的一条条纤维状条纹。这种组织称为纤维状组织。多晶体金属塑性变这种组织称为纤维状组织。多晶体金属塑性变形时各个晶粒的取向还会发生一定的变化，即形时各个晶粒的取向还会发生一定的变化，即处于软位向的晶粒会边变形边向硬位向转动。处于软位向的晶粒会边变形边向硬位向转动。所以当塑性变形量很大时还会使各个晶粒的取所以当塑性变形量很大时还会使各个晶粒的取向基本一致而产生织构

17、，并造成各向异性。向基本一致而产生织构，并造成各向异性。第17页，共37页，编辑于2022年，星期一(1)晶粒拉长，纤维组织晶粒拉长，纤维组织 各向异性各向异性(沿纤维方向的强度、塑性最大）沿纤维方向的强度、塑性最大）变形变形10%100变形变形40%100 变形变形80%纤维组织纤维组织100 工业纯铁工业纯铁不同变形度不同变形度的显微组织的显微组织第18页，共37页，编辑于2022年，星期一（2 2）织构）织构）织构）织构绝大部分晶粒的某一位向与外力方向趋于一致，性能出现各向异性。绝大部分晶粒的某一位向与外力方向趋于一致，性能出现各向异性。晶粒拉长，但未出现织构。晶粒拉长，但未出现织构。晶

18、粒拉长，且出现织构。晶粒拉长，且出现织构。第19页，共37页，编辑于2022年，星期一n n3.2.3 3.2.3 塑性变形产生的残余应力（内应力）塑性变形产生的残余应力（内应力）n n由于多晶体的晶粒有各种位向和受晶界的约由于多晶体的晶粒有各种位向和受晶界的约束，各晶粒的变形先后不一致，有些晶粒束，各晶粒的变形先后不一致，有些晶粒的变形较大，有些变形较小，在同一晶粒的变形较大，有些变形较小，在同一晶粒内变形也不一致，因而造成多晶体变形的内变形也不一致，因而造成多晶体变形的不均匀性。晶粒内部和晶粒之间会存在不不均匀性。晶粒内部和晶粒之间会存在不同的内应力，变形结束后残留在晶粒内部同的内应力，变

19、形结束后残留在晶粒内部或晶粒之间形成残余应力。或晶粒之间形成残余应力。第20页，共37页，编辑于2022年，星期一n n残余应力分为宏观残余应力（第一类残余应残余应力分为宏观残余应力（第一类残余应力，是由于金属材料各部分之间变形不均力，是由于金属材料各部分之间变形不均匀而形成的宏观范围内的残余应力）、微匀而形成的宏观范围内的残余应力）、微观残余应力（第二类残余应力，是各晶粒观残余应力（第二类残余应力，是各晶粒或亚晶粒之间变形不均匀，在各晶粒或亚或亚晶粒之间变形不均匀，在各晶粒或亚晶粒间产生的残余应力）和晶格畸变残余晶粒间产生的残余应力）和晶格畸变残余应力（第三类残余应力，是金属在塑性变应力（第

20、三类残余应力，是金属在塑性变形后增加了位错和空位等晶体缺陷，使晶形后增加了位错和空位等晶体缺陷，使晶体中一部分原子偏离其平衡位置造成晶格体中一部分原子偏离其平衡位置造成晶格畸变所产生的残余应力）。畸变所产生的残余应力）。第21页，共37页，编辑于2022年，星期一n n残余应力的危害主要有：残余应力的危害主要有：降低工件的承载降低工件的承载能力。能力。使工件尺寸及形状发生变化。使工件尺寸及形状发生变化。降低工件的耐腐蚀性。降低工件的耐腐蚀性。n n消除残余应力的方法：去应力退火。消除残余应力的方法：去应力退火。第22页，共37页，编辑于2022年，星期一333 3 塑性变形金属在加热时组织和性

21、塑性变形金属在加热时组织和性能的变化能的变化n n凡是经过塑性变形后的金属皆具有一种自发凡是经过塑性变形后的金属皆具有一种自发恢复到原来组织状态的倾向。不过，在室恢复到原来组织状态的倾向。不过，在室温下，由于金属中的原子扩散能力不足，温下，由于金属中的原子扩散能力不足，这种不稳定状态能维持相当时间而不发生这种不稳定状态能维持相当时间而不发生明显的变化。明显的变化。第23页，共37页，编辑于2022年，星期一n n3.3.1 3.3.1 回复回复n n加工硬化后的金属，在加热到一定温度后，加工硬化后的金属，在加热到一定温度后，原子获得热能，使原子得以恢复正常排列，原子获得热能，使原子得以恢复正常

22、排列，消除了晶格扭曲，可使加工硬化得到部分消除了晶格扭曲，可使加工硬化得到部分消除。这一过程称为回复。消除。这一过程称为回复。n nT T回回=（0.25-0.30.25-0.3）T T熔熔n nT T回回、T T熔熔以热力学温度表示的金属回复以热力学温度表示的金属回复温度和熔化温度。温度和熔化温度。第24页，共37页，编辑于2022年，星期一n n3.3.2 3.3.2 再结晶再结晶n n当温度继续升高到该金属熔点热力学温度的当温度继续升高到该金属熔点热力学温度的0.40.4倍时，金属原子获得更多的热能，则开始倍时，金属原子获得更多的热能，则开始以某些碎晶或杂质为核心结晶成新晶粒，从以某些碎

23、晶或杂质为核心结晶成新晶粒，从而消除了残余应力和加工硬化现象。这个过而消除了残余应力和加工硬化现象。这个过程称为再结晶。程称为再结晶。n nT T再再=0.4T=0.4T熔熔n nT T再再以热力学温度表示的金属最低再结晶以热力学温度表示的金属最低再结晶温度。温度。n n当金属在高温下受力变形时，加工硬化和再当金属在高温下受力变形时，加工硬化和再结晶过程同时存在。由于变形中的加工硬化结晶过程同时存在。由于变形中的加工硬化随时都被再结晶过程所消除，所以变形后没随时都被再结晶过程所消除，所以变形后没有加工硬化现象。有加工硬化现象。第25页，共37页，编辑于2022年，星期一n n3.3.3 3.3

24、.3 晶粒长大晶粒长大n n塑性变形的金属经再结晶后，得到细小均匀的塑性变形的金属经再结晶后，得到细小均匀的等轴晶粒。等轴晶粒。n n但如继续升高温度或延长保温时间，则再结晶但如继续升高温度或延长保温时间，则再结晶后形成的新晶粒又会逐渐长大。后形成的新晶粒又会逐渐长大。n n晶粒长大是一个自发过程，因为它可使晶界减晶粒长大是一个自发过程，因为它可使晶界减少，晶界表面能量降低，使组织处于更稳定少，晶界表面能量降低，使组织处于更稳定的状态。的状态。n n晶粒长大实质上是一个晶粒的边界向另一个晶晶粒长大实质上是一个晶粒的边界向另一个晶粒中迁移，把另一个晶粒中晶格的位向逐步粒中迁移，把另一个晶粒中晶格

25、的位向逐步改变成为与这个晶粒相同的位向，于是另一改变成为与这个晶粒相同的位向，于是另一个晶粒便逐步被这个晶粒吞并而成一个大晶个晶粒便逐步被这个晶粒吞并而成一个大晶粒。粒。第26页，共37页，编辑于2022年，星期一 晶粒长大晶粒长大晶粒长大晶粒长大变形变形80%工业纯铁再结晶退火工业纯铁再结晶退火 显微显微照片照片 100变形变形80%600退火退火8小时小时 变形变形80%400退火退火8小时小时加热温度加热温度 T 和和 加热时间加热时间 t 晶界迁移、晶粒合并长大。晶界迁移、晶粒合并长大。第27页，共37页，编辑于2022年，星期一n n3.3.4 3.3.4 冷变形和热变形冷变形和热变

26、形n n在再结晶温度以下的变形叫冷变形。冷变形后在再结晶温度以下的变形叫冷变形。冷变形后金属产生形变强化。金属产生形变强化。n n在再结晶温度以上的变形叫热变形。热变形后在再结晶温度以上的变形叫热变形。热变形后金属具有再结晶组织，而无形变强化。金属具有再结晶组织，而无形变强化。n n金属塑性加工最原始的坯料是铸锭，其内部组金属塑性加工最原始的坯料是铸锭，其内部组织很不均匀，晶粒较粗大，并存在气孔、缩织很不均匀，晶粒较粗大，并存在气孔、缩松、非金属夹杂物等缺陷。铸锭经热塑性加松、非金属夹杂物等缺陷。铸锭经热塑性加工后，获得细化的再结晶组织，气孔、缩松工后，获得细化的再结晶组织，气孔、缩松压合在一

27、起，金属更加致密，力学性能有很压合在一起，金属更加致密，力学性能有很大提高。大提高。第28页，共37页，编辑于2022年，星期一n n3.3.5 3.3.5 金属纤维组织及其应用金属纤维组织及其应用n n铸锭在塑性加工中产生塑性变形时，基体金铸锭在塑性加工中产生塑性变形时，基体金属的晶粒形状和沿晶界分布的杂质形状都发属的晶粒形状和沿晶界分布的杂质形状都发生了改变，它们将沿着变形方向被拉长，呈生了改变，它们将沿着变形方向被拉长，呈纤维形状，这种结构叫纤维组织。纤维形状，这种结构叫纤维组织。n n纤维组织使金属在性能上具有了方向性，金纤维组织使金属在性能上具有了方向性，金属在纵向（平行纤维方向）上

28、的强度尤其是属在纵向（平行纤维方向）上的强度尤其是塑性和韧性均比在横向（垂直纤维方向）上塑性和韧性均比在横向（垂直纤维方向）上的高。的高。n n纤维组织的明显程度与金属的变形程度有关。纤维组织的明显程度与金属的变形程度有关。变形程度越大，纤维组织越明显。常用锻造变形程度越大，纤维组织越明显。常用锻造比比y y锻锻来表示变形程度。来表示变形程度。第29页，共37页，编辑于2022年，星期一n n拔长时：拔长时：y y锻锻=A=A0 0/A/A（变形前后的横截面积之比）（变形前后的横截面积之比）n n镦粗时：镦粗时：y y锻锻=H=H0 0/H/H（变形前后的高度之比）（变形前后的高度之比）n n

29、纤维组织的稳定性很高，不能用热处理方法加纤维组织的稳定性很高，不能用热处理方法加以消除，只有经过锻压使金属变形，才能改变以消除，只有经过锻压使金属变形，才能改变其方向和形状。因此，为了获得具有最好力学其方向和形状。因此，为了获得具有最好力学性能的零件，在设计和制造零件时，都应使零性能的零件，在设计和制造零件时，都应使零件在工作中产生的最大正应力方向与纤维方向件在工作中产生的最大正应力方向与纤维方向一致，最大切应力方向与纤维方向垂直，并使一致，最大切应力方向与纤维方向垂直，并使纤维分布与零件的轮廓相符合，尽量使纤维组纤维分布与零件的轮廓相符合，尽量使纤维组织不被切断。织不被切断。第30页，共37

30、页，编辑于2022年，星期一锻造曲轴锻造曲轴切削加工曲轴切削加工曲轴第31页，共37页，编辑于2022年，星期一334 4 塑性加工性能及影响因素塑性加工性能及影响因素n n3.4.1 3.4.1 塑性加工性能及其指标塑性加工性能及其指标n n金属的塑性加工性能是指衡量金属材料通过金属的塑性加工性能是指衡量金属材料通过塑性加工获得优质零件的难易程度。塑性加塑性加工获得优质零件的难易程度。塑性加工性能常用金属的塑性和变形抗力来综合衡工性能常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。量。n n金属的塑性指金属材料在外力作用下发生永金属的塑性指金属材料在外力作用下发生永久性变形而又不破坏其完整性的能力。常用

31、久性变形而又不破坏其完整性的能力。常用截面收缩率、延伸率和冲击韧度等指标表示。截面收缩率、延伸率和冲击韧度等指标表示。变形抗力指变形过程中金属抵抗外力的能力。变形抗力指变形过程中金属抵抗外力的能力。第32页，共37页，编辑于2022年，星期一n n3.4.2 3.4.2 塑性加工性能的影响因素塑性加工性能的影响因素n n1 1金属的本质金属的本质n n化学成分：纯金属的塑性加工性能比合金化学成分：纯金属的塑性加工性能比合金好。好。n n金属组织：纯金属及固溶体（如奥氏体）金属组织：纯金属及固溶体（如奥氏体）的塑性加工性能好，而碳化物（如渗碳体）的塑性加工性能好，而碳化物（如渗碳体）的塑性加工性

32、能差。铸态柱状组织和粗晶的塑性加工性能差。铸态柱状组织和粗晶粒结构不如细小而又均匀组织的塑性加工粒结构不如细小而又均匀组织的塑性加工性能好。性能好。第33页，共37页，编辑于2022年，星期一n n2 2加工条件加工条件n n变形温度：随温度升高，金属的塑性上升，变形温度：随温度升高，金属的塑性上升，变形抗力下降，即金属的塑性加工性能提变形抗力下降，即金属的塑性加工性能提高。高。n n锻造温度指始锻温度（开始锻造的温度）和锻造温度指始锻温度（开始锻造的温度）和终锻温度（停止锻造的温度）间的温度范终锻温度（停止锻造的温度）间的温度范围。始锻温度比围。始锻温度比AEAE线低线低200200左右，终

33、锻温左右，终锻温度约为度约为800800左右。左右。第34页，共37页，编辑于2022年，星期一n n变形速度：一方面由于变形速度的增大，回变形速度：一方面由于变形速度的增大，回复和再结晶过程来不及进行，不能及时克服形复和再结晶过程来不及进行，不能及时克服形变强化现象，金属则表现出塑性下降、变形抗变强化现象，金属则表现出塑性下降、变形抗力增大，塑性加工性能变坏。另一方面金属在力增大，塑性加工性能变坏。另一方面金属在变形过程中，消耗于塑性变形的能量有一部分变形过程中，消耗于塑性变形的能量有一部分转化为热能，使金属温度升高（称为热效应现转化为热能，使金属温度升高（称为热效应现象）。变形速度越大，热

34、效应现象越明显，使象）。变形速度越大，热效应现象越明显，使金属的塑性提高，变形抗力下降，塑性加工性金属的塑性提高，变形抗力下降，塑性加工性能变好。当变形速度较小时，热效应不明显，能变好。当变形速度较小时，热效应不明显，故以强化为主；但变形速度增大到一定值后故以强化为主；但变形速度增大到一定值后（例如高速锤锻造），热效应起主导作用，变（例如高速锤锻造），热效应起主导作用，变形速度越大，则塑性加工性能越好。形速度越大，则塑性加工性能越好。第35页，共37页，编辑于2022年，星期一变形速度与塑性的关系变形速度与塑性的关系塑塑性性变形速度变形速度B第36页，共37页，编辑于2022年，星期一n n应力状态：金属内部存在的三个方向应力状态：金属内部存在的三个方向应力中压应力数目越多，金属的塑性越应力中压应力数目越多，金属的塑性越好，拉应力数目越多，金属的塑性越差。好，拉应力数目越多，金属的塑性越差。第37页，共37页，编辑于2022年，星期一