2017 《金属塑性成形原理》复习

一.名词解释1.理想刚塑性材料/刚塑性硬化材料2.拉伸塑性失稳/压缩失稳3.工程切应变/相对线应变4.增量理论/全量理论5.轴对称应力状态/平面应力状态6.屈服轨迹/屈服表面7.动态回复/动态再结晶8.等效应力/等效应变9.弥散强化/固溶强化10.临界切应力/形变织构二.简答题提高金属塑性的基本途径。

试分析单相与多相组织、细晶与粗晶组织、锻造组织与铸造组织对金属塑性的影响。

①相组成的影响：单相组织(纯金属或固溶体)比多相组织塑性好。

多相组织由于各相性能不同，变形难易程度不同，导致变形和内应力的不均匀分布，因而塑性降低。

如碳钢在高温时为奥氏体单相组织，故塑性好，而在800℃左右时，转变为奥氏体和铁素体两相组织，塑性就明显下降。

另外多相组织中的脆性相也会使其塑性大为降低。

②晶粒度的影响：晶粒越细小，金属的塑性也越好。

因为在一定的体积内，细晶粒金属的晶粒数目比粗晶粒金属的多，因而塑性变形时位向有利的晶粒也较多，变形能较均匀地分散到各个晶粒上；又从每个晶粒的应力分布来看，细晶粒时晶界的影响局域相对加大，使得晶粒心部的应变与晶界处的应变差异减小。

由于细晶粒金属的变形不均匀性较小，由此引起的应力集中必然也较小，内应力分布较均匀，因而金属在断裂前可承受的塑性变形量就越大。

③锻造组织要比铸造组织的塑性好。

铸造组织由于具有粗大的柱状晶和偏析、夹杂、气泡、疏松等缺陷，故使金属塑性降低。

而通过适当的锻造后，会打碎粗大的柱状晶粒获得细晶组织，使得金属的塑性提高。

试分别从力学和组织方面分析塑性成形件中产生裂纹的原因。

防止产生裂纹的原则措施是什么？变形温度对金属塑性的影响的基本规律是什么？就大多数金属而言，其总体趋势是：随着温度的升高，塑性增加，但是这种增加并不是简单的线性上升；在加热过程中的某些温度区间，往往由于相态或晶粒边界状态的变化而出现脆性区，使金属的塑性降低。

在一般情况下，温度由绝对零度上升到熔点时，可能出现几个脆性区，包括低温的、中温的和高温的脆性区。

《金属塑性成形原理》复习题1.什么是金属的塑性？什么是塑性成形？塑性成形有何特点？塑性----在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力；塑性变形---当作用在物体上的外力取消后，物体的变形不能完全恢复而产生的残余变形；塑性成形----金属材料在一定的外力作用下，利用其塑性而使其成型并获得一定力学性能的加工方法，也称塑性加工或压力加工；塑性成形的特点：①组织、性能好②材料利用率高③尺寸精度高④生产效率高2.试述塑性成形的一般分类。

Ⅰ.按成型特点可分为块料成形(也称体积成形)和板料成型两大类1）块料成型是在塑性成形过程中靠体积转移和分配来实现的。

可分为一次成型和二次加工。

一次加工：①轧制----是将金属坯料通过两个旋转轧辊间的特定空间使其产生塑性变形，以获得一定截面形状材料的塑性成形方法。

分纵轧、横轧、斜轧；用于生产型材、板材和管材。

②挤压----是在大截面坯料的后端施加一定的压力，将金属坯料通过一定形状和尺寸的模孔使其产生塑性变形，以获得符合模孔截面形状的小截面坯料或零件的塑性成形方法。

分正挤压、反挤压和复合挤压；适于(低塑性的)型材、管材和零件。

③拉拔----是在金属坯料的前端施加一定的拉力，将金属坯料通过一定形状、尺寸的模孔使其产生塑性变形，以获得与模孔形状、尺寸相同的小截面坯料的塑性成形方法。

生产棒材、管材和线材。

二次加工：①自由锻----是在锻锤或水压机上，利用简单的工具将金属锭料或坯料锻成所需的形状和尺寸的加工方法。

精度低，生产率不高，用于单件小批量或大锻件。

②模锻----是将金属坯料放在与成平形状、尺寸相同的模腔中使其产生塑性变形，从而获得与模腔形状、尺寸相同的坯料或零件的加工方法。

分开式模锻和闭式模锻。

2）板料成型一般称为冲压。

分为分离工序和成形工序。

分离工序：用于使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离，如冲裁、剪切等工序；成型工序：用来使坯料在不破坏的条件下发生塑性变形，成为具有要求形状和尺寸的零件，如弯曲、拉深等工序。

第三章金属塑性变形的力学基础一应力的有关概念1.张量：定义：张量是矢量的推广，与矢量相类似，由若干个当坐标系改变时满足转换关的分量所组成的集合。

性质：（1）存在张量不变量（2）张量可以叠加和分解(3)张量可以分对称张量·非对称张量·反对称张量。

（4）二阶对称张量存在三个主轴和三个主值。

2.应力张量：表示点应力状态的九个应力分量构成一个二阶张量3.主应力：主平面上的正应力4.主应力简图：受力物体内一点的应力状态，可用作用在应力单元体上的主应力来描述，只用主应力的个数及符号来描述一点应力状态的简图。

5.应力张量不变量：虽然应力张量的各分量随坐标而变，但按式(3-14)的形式组成的函数值是不变的，所以将J1,J2,J3分别称为应力张量的第一，第二，第三不变量。

6.主切应力平面：切应力达到极值的平面。

7.主切应力：主切平面上作用的切应力8.最大切应力：三个主切应力中绝对值最大的一个，也就是一点所有方位切面上切应力的最大者。

9.八面体应力：由主轴坐标系空间八个象限中的等倾微分面构成的正八面体的每个平面上的应力。

10．八面体等效应力：定义:八面体切应力绝对值的3/√2倍所得之参量。

表达式为：特点：1）等效应力是一个不变量。

2）等效应力在数值上等于单向均匀（或压缩）时的拉伸(或压缩)应力3）等效应力并不代表某一实际平面上的应力，因而不能在某一特定的平面上表示出来。

4）等效应力可以理解为代表一点应力状态中应力张量的综合作用。

11.球张量物理意义：球张量表示球应力状态，也称静水应力状态。

它不能使物体产生形状变化，只能使物体产生体积变化。

12.应力偏张量的物理意义：应力偏张量只能使物体产生形状变化，而不能使物体产生体积变化。

13.平面应力状态:变形体内与某方向轴垂直的平面上无应力存在，并所有应力分量与该方向轴无关，则这种应力状态叫平面应力状态。

特点：1）变形体内各质点在与某方向轴垂直的平面上没应力作用。

金属塑性成型复习题金属塑性成形原理复习题一、解释名词和术语1塑性:金属产生塑性变形而不破坏其完整性的能力。

2塑性变形:微观结构的相邻部分产生永久性位移，并不引起材料破裂的现象。

3塑性成形:在外力的作用下使金属产生塑性变形，从而加工成所需形状和尺寸的工件的加工方法。

4应力张量 :点的应力状态是一个张量。

5主应力:主平面上的正应力。

6主切应力:斜面上切应力的极大值。

7主平面:切应力为零的平面。

8主切应力平面:主切应力作用的平面。

9平面应力状态:变形体在某一平面上没有应力的作用时物体内质点所处的应力状态。

10平面应变状态:变形体在某一方向不产生变形时物体内质点所处的应力状态。

11轴对称应力状态: 旋转体承受的外力对称于旋转轴分布时物体内质点所处的应力状态。

12位移 :变形体内任一点变形前后的直线距离。

13位移分量:坐标系中，一点的位移矢量在三个坐标轴上的投影。

14对数应变:试样单向拉伸时伸长的总应变。

15主应变 :某一方向上线元没有切应变，只有线应变。

16主切应变:与主切应变方向成45?角方向上的应变。

17应变增量 :将变形体在变形过程中任意瞬间的形状和尺寸作为初始状态，在此基础上产生的无限小应变。

18应变速率:单位时间内的应变。

19全量应变:反映单元体在某一变形过程中的某个阶段结束时的变形大小的应变。

20屈服准则:在一定的变形条件下，只有当各应力分量之间符合一定关系时，质点才开始进入塑性变形状态，这种关系称为屈服准则。

21屈服表面 :屈服准则的数学表达式在主应力空间的几何图形是个封闭的空间曲面，这个封闭的空间曲面称为屈服表面。

22屈服轨迹:两向应力状态下屈服准则的数学表达式，在主应力坐标平面上的几何图形是封闭的曲线，这封闭的曲线，称为屈服轨迹。

23π平面 :在主应力空间中，通过坐标原点并垂直于等倾斜线的平面。

24本构方程:塑性变形时，应力与应变之间的关系称为本构关系，这种关系的数学表达式称为本构方程。

《金属塑性成形》复习刚要（陈燕和孙昌凯整理）（此复习资料可能含有错误及疏漏，仅供参考）第一章金属塑性成形及其应用1金属成型方法（l）冷加工：车削、铣、刨、磨、镗（2）热加工：铸、锻、焊2金属塑性成型的分类冶金工业领域：轧制、拉拔、挤压机械制造领域：锻造（自由锻，模锻），冲压（冲裁，拉深，弯曲）3.金属塑性成形方法的特点：(1)能改善金属的组织，提高金属的机械性能；（2）节约金属材料和切削加工工时，材料利用率高；（3）成型后流线分布合理，制件强度高；（4）生产系效率高，适用大批量生产；（5）尺寸精度高。

第二章金属的结构与塑性变形2-1 金属的晶体结构与缺陷1、晶体结构：是指晶体中原子在三维空间有规律的周期性的具体排列方式。

三种典型的金属结构：体心立方结构，面心立方结构，密排六方结构。

2、晶体缺陷种类：点缺陷（空位，间隙原子，置换原子），线缺陷（刃型位错，螺型位错），面缺陷。

2-2金属的塑性变形1、变形机理：（1）晶内变形：滑移，孪生。

（2）晶间变形：晶粒之间相互滑动和转动。

2、冷塑性变形对金属组织和性能的影响P16（1）、组织的变化：晶粒形状变化；晶粒内产生亚结构；晶粒位向改变（变形织构）（2）、性能的变化：加工硬化P18：随着变形程度的增加，金属的强度，硬度增加，而塑性，韧性下降的现象。

可作为强化金属的途径，可用中间退火消除。

3、回复与再结晶（1）、静态回复在整个回复阶段，点缺陷减少，位错密度有所下降，位错分布形态经过重新调整和组合而处于低能态，位错发团变薄、网络更清晰。

（2）、静态再结晶 P20冷变形金属加热到更高的温度后，在原来变形的金属中会重新形成新的无畸变的等轴晶，直至完全取代金属的冷变形组织，这个过程称为金属的再结晶。

（3）、动态回复P22：动态回复是在热塑性变形过程中发生的回复，动态回复主要是通过位错的攀移、交滑移等来实现的。

（4）、动态再结晶：动态再结晶是在热塑性变形过程中发生的再结晶。

一、1.加工硬化指经过塑性变形后，金属内部的组织结构和物理力学性能发生改变，其塑性、韧性下降，强度、硬度增加，继续变形的力提高的现象。

2.加工硬化的后果：强度提高，增加设备吨位；塑性下降，降低变形程度，增加变形工序和中间退火工序；强化金属材料（不能热处理的），提高金属零件的强度，改善冷塑性加工的工艺性能。

3.措施：经冷塑性变形后金属产生加工硬化，如将变形后的金属加热到一定温度，又将产生软化，塑性韧性提高，强度硬度降低，即产生回复和再结晶—静态回复和再结晶。

二、1.金属的塑性指固体金属在外力的作用下产生永久变形而不破坏其完整性的能力。

塑性是一种状态、而不是一种性质2.塑性的影响因素○1变形温度对塑性的影响变形温度对塑性影响显著，总趋势：温度升高、塑性增加。

三个脆区低温脆区（蓝脆区）中温脆区高温脆区主要原因：回复和再结晶消除加工硬化降低临界切应力，增加滑移系金属的组织结构发生变化增强热塑性作用加强晶界滑动作用○2变形速度对塑性的影响增加变形速度会使金属晶体的临界切应力升高，使塑性降低增加变形速度，温度效应显著，金属温度升高，使塑性提高增加变形速度，由于没有足够的时间进行回复和再结晶，使塑性降低工艺过程中一般希望提高变形速度降低摩擦改善不均匀性减少热量损失增强惯性流动○3应力状态对塑性的影响主应力状态中，压应力个数越多，数值越大，金属的塑性越好；拉应力个数越多，数值越大，金属的塑性越差。

原因拉应力促进晶间变形，加速晶界破坏；三向压缩应力有利于愈合塑性变形过程中产生的各种损伤；而拉应力则相反，它促使损伤的发展；压应力有利于抑制和消除晶体中塑性变形产生的各种微观破坏，拉应力相反；三向压应力能抵消由于不均匀变形引起的附加拉应力。

○4金属的化学成分和组织结构对塑性的影响晶格类型的影响面心立方晶格结构：塑性较好体心立方晶格结构：塑性较差密排六方晶格结构：塑性较差组织结构的影响单相组织塑性较好塑性相近 — 影响小多相组织 脆性相网状分布，塑性显著降低 塑性差别大 脆性相片状层状分布，影响小 脆性弥散均匀分布，无影响 晶粒 — 晶粒细小有利于提高塑性铸态组织 — 铸态组织中的粗大柱状晶粒、偏析、夹杂、气泡、疏松等缺陷，以及组织不均匀性将显著降低金属的塑性 3.提高金属塑性的途径合理选择变形温度与变形速度 合理选择变形方式提高金属材料成分和组织的均匀性 减小不均匀变形三、金属的变形抗力及其影响因素金属受外力而变形，抵抗变形的力 — 变形抗力 变形的难易程度 单位流动应力变形抗力的影响因素：化学成分、组织结构、变形温度、变形速度、变形程度、应力状态四、金属的超塑性：延伸率达＝100％～2000％ 结构超塑性（微细晶粒超塑性）动态超塑性（相变超塑性）超塑性的变形机制：晶界滑动与扩散蠕变联合机制五、塑性力学的基本假设:变形体连续、变形体均质和各向同性、变形体静力平衡、体积力和体积变形不计。

第一章绪论1.什么是金属的塑性什么是塑性成形塑性成形有何特点塑性：在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力；塑性成形：金属材料在一定的外力作用下，利用其塑性而使其成型并获得一定力学性能的加工方法，也称塑性加工或压力加工；塑性成形的特点：①组织、性能好②材料利用率高③尺寸精度高④生产效率高2.试述塑性成形的一般分类。

Ⅰ.按成型特点可分为块料成形(也称体积成形)和板料成型两大类1）块料成型是在塑性成形过程中靠体积转移和分配来实现的。

可分为一次加工和二次加工。

一次加工：①轧制----是将金属坯料通过两个旋转轧辊间的特定空间使其产生塑性变形，以获得一定截面形状材料的塑性成形方法。

分纵轧、横轧、斜轧；用于生产型材、板材和管材。

②挤压----是在大截面坯料的后端施加一定的压力，将金属坯料通过一定形状和尺寸的模孔使其产生塑性变形，以获得符合模孔截面形状的小截面坯料或零件的塑性成形方法。

分正挤压、反挤压和复合挤压；适于(低塑性的)型材、管材和零件。

③拉拔----是在金属坯料的前端施加一定的拉力，将金属坯料通过一定形状、尺寸的模孔使其产生塑性变形，以获得与模孔形状、尺寸相同的小截面坯料的塑性成形方法。

生产棒材、管材和线材。

二次加工：①自由锻----是在锻锤或水压机上，利用简单的工具将金属锭料或坯料锻成所需的形状和尺寸的加工方法。

精度低，生产率不高，用于单件小批量或大锻件。

②模锻----是将金属坯料放在与成平形状、尺寸相同的模腔中使其产生塑性变形，从而获得与模腔形状、尺寸相同的坯料或零件的加工方法。

分开式模锻和闭式模锻。

2）板料成型一般称为冲压。

分为分离工序和成形工序。

分离工序：用于使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离，如冲裁、剪切等工序；成型工序：用来使坯料在不破坏的条件下发生塑性变形，成为具有要求形状和尺寸的零件，如弯曲、拉深等工序。

Ⅱ.按成型时工件的温度可分为热成形、冷成形和温成形。

第二章金属塑性变形的物理基础1、简述滑移和孪生两种塑性变形机理的主要区别。

判断题：1.在塑料变形时要产生硬化的材料叫变形硬化材料2.塑性变形体内各点的最大剪应力的轨迹线叫滑移线。

3.塑性是材料所具有的一种本质属性。

4.合金元素使钢的塑性减小，变形拉力增强。

5.合金钢中的白点现象是由于氢元素和组织应力引起的。

6.影响超塑性的主要因素是变形速度、变形温度和组织结构。

7.屈雷斯加准则与密席斯准则在平面应变上，两个准则是不一致的。

8.静水压力的增加，有助于提高材料的塑性。

9.碳钢中热脆性的产生主要是由于硫元素的存在所致。

10在塑料变形时金属材料塑性好，变形抗力就低，例如：冷轧板和铝板填空题：18.就大多数金属而言，其总的趋势是，随着温度的升高，塑性提高14.研究塑性力学时，通常采用的基本假设有连续性假设、均匀性假设、初应力为零、体积力为零、各向同性假设、体积不变假设。

1．塑性成形中的三种摩擦状态分别是：干摩擦、边界摩擦、流体摩擦2、衡量金属或合金的塑性变形能力的数量指标有(伸长率)和(断面收缩率)。

3、所谓金属的再结晶是指冷变形金属加热到更高的温度后，在原来变形的金属中会重新形成新的无畸变的等轴晶，直至完全取代金属的冷变形组织的过程。

4、金属热塑性变形机理主要有：晶内滑移、晶内孪生、晶界滑移和扩散蠕变等。

5.金属塑性成形过程中影响摩擦系数的因素有很多，归结起来主要有金属的种类和化学成分、工具的表面状态、接触面上的单位压力、变形温度、变形速度等几方面的因素。

6.变形体处于塑性平面应变状态时，在塑性流动平面上滑移线上任一点的切线方向即为该点的最大切应力方向。

对于理想刚塑性材料处于平面应变状态下，塑性区内各点的应力状态不同其实质只是平均应力σm不同，而各点处的最大切应力K为材料常数。

7.在众多的静可容应力场和动可容速度场中，必然有一个应力场和与之对应的速度场，它们满足全部的静可容和动可容条件，此唯一的应力场和速度场，称之为真实应力场和真实速度场，由此导出的载荷，即为真实载荷，它是唯一的。

一、名词解释1. 主应力：只有正应力没有切应力的平面为主平面，其面上的应力为主应力。

2. 主切应力：切应力最大的平面为主切平面，其上的切应力为主主切应力。

3. 对数应变 答：变形后的尺寸与变形前尺寸之比取对数4. 滑移线 答：最大切应力的方向轨迹。

5. 八面体应力：与主平面成等倾面上的应力6. 金属的塑性：在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力。

7. 等效应力：又称应力强度，表示一点应力状态中应力偏张量的综合大小。

8. 何谓冷变形、热变形和温变形：答冷变形：在再结晶温度以下，通常是指室温的变形。

热变形：在再结晶温度以上的变形。

温变形在再结晶温度以下，高于室温的变形。

9. 何谓最小阻力定律：答变形过程中，物体质点将向着阻力最小的方向移动，即做最少的功，走最短的路。

10.金属的再结晶 答：冷变形金属加热到一定的温度后，在原来变形的金属中会重新形成新的无畸变的等轴晶，直至完全取代金属的冷变形组织的过程。

11. π平面 答：是指通过坐标原点并垂于等倾线的平面。

12.塑性失稳 答：在塑性加工中，当材料所受的载荷达到某一临界后，即使载荷下降，塑性变形还会继续，这种想象称为塑性失稳。

13.理想刚塑性材料：在研究塑性变形时，既不考虑弹性变形，又不考虑变形过程中的加工硬化的材料。

P13914.应力偏张量：应力偏张量就是应力张量减去静水压力，即：σij ′ =σ－δij σm二、填空题1. 冷塑性变形的主要机理:滑移和孪生2. 金属塑性变形的特点：不同时性、相互协调性和不均匀性。

3. 由于塑性变形而使晶粒具有择优取向的组织称为：变形织构 。

4. 随着变形程度的增加,金属的强度 硬度增加,而塑性韧性降低,这种现象称为：加工硬化。

5. 超塑性的特点:大延伸率、低流动应力、无缩颈、易成形、无加工硬化 。

6. 细晶超塑性变形力学特征方程式中的m 为:应变速率敏感性指数。

7. 塑性是指金属在外力作用下,能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力 。

1.什么是金属的塑性？什么是塑性成形？塑性成形有何特点？塑性：在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力；塑性变形：当作用在物体上的外力取消后，物体的变形不能完全恢复而产生的残余变形；塑性成形：金属材料在一定的外力作用下，利用其塑性而使其成型并获得一定力学性能的加工方法，也称塑性加工或压力加工；塑性成形的特点：①组织、性能好②材料利用率高③尺寸精度高④生产效率高2.试述塑性成形的一般分类。

Ⅰ按成型特点可分为块料成形(也称体积成形)和板料成型两大类1）块料成型是在塑性成形过程中靠体积转移和分配来实现的。

可分为一次成型和二次加工。

一次加工：①轧制-是将金属坯料通过两个旋转轧辊间的特定空间使其产生塑性变形，以获得一定截面形状材料的塑性成形方法。

分纵轧、横轧、斜轧；用于生产型材、板材和管材。

②挤压-是在大截面坯料的后端施加一定的压力，将金属坯料通过一定形状和尺寸的模孔使其产生塑性变形，以获得符合模孔截面形状的小截面坯料或零件的塑性成形方法。

分正挤压、反挤压和复合挤压；适于(低塑性的)型材、管材和零件。

③拉拔-是在金属坯料的前端施加一定的拉力，将金属坯料通过一定形状、尺寸的模孔使其产生塑性变形，以获得与模孔形状、尺寸相同的小截面坯料的塑性成形方法。

生产棒材、管材和线材。

二次加工：①自由锻-是在锻锤或水压机上，利用简单的工具将金属锭料或坯料锻成所需的形状和尺寸的加工方法。

精度低，生产率不高，用于单件小批量或大锻件。

②模锻-是将金属坯料放在与成平形状、尺寸相同的模腔中使其产生塑性变形，从而获得与模腔形状、尺寸相同的坯料或零件的加工方法。

分开式模锻和闭式模锻。

2）板料成型一般称为冲压。

分为分离工序和成形工序。

分离工序：用于使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离，如冲裁、剪切等工序；成型工序：用来使坯料在不破坏的条件下发生塑性变形，成为具有要求形状和尺寸的零件，如弯曲、拉深等工序。

Ⅱ按成型时工件的温度可分为热成形、冷成形和温成形。

1、什么是金属塑性？什么是塑性成型？塑性成型有何特点？塑性：在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力称为塑性。

利用金属在一定的外力作用下产生塑性变形，并获得具有一定形状、尺寸和机械性能的材料、毛坯或零件的加工方法，称为金属的塑性成形（也称压力加工）。

塑性成型特点：1）组织、性能好2）材料利用率高3）尺寸精度高4）生产率高，易实现连续化、自动化、高速、大批量生产不足：设备较庞大，相对能耗较高，成本较高2试述塑性成型的一般分类？一、板料成型：1、一次加工：1）轧制2）挤压3）拉拔2、二次加工：1）自由锻2)模锻二、块料成型：1、分离工序:1)冲裁2）落料2、成型工序：1）弯曲2）拉深三、按温度分：热成型、冷成型、温成型3、试简述滑移和孪生两种变形机理的主要区别？⏹滑移与孪生的比较滑移：晶体中已滑移部分与未滑移部分的位向相同孪生：已孪生部分（孪晶）和未孪生部分(基体)的位向不同，两部分之间具有特定的位向关系（镜面对称）2）变形机制：滑移是全位错运动的结果；孪生是部分位错3）对塑性变形的贡献：总变形量大；孪生（小）4）变形应力：近似临界分切应力；高于临界分切应力5）变形条件：一般情况下，先发生滑移变形；滑移变形难以进行时，或晶体对称度很低、变形温度较低、加载速率较高，发生孪生变形4、试分析多晶体塑性变形的特点？（1）各晶粒变形的不同时性➢首先在位向有利、滑移系上切应力分量已优先达到临界值的晶粒内发生（2）各晶粒变形的相互协调性➢晶粒的变形需要相互协调配合，才能保持晶粒之间的连续性，即变形不是孤立和任意的。

（3）变形的不均匀性➢软位向的晶粒先变形，硬位向的晶粒后变形，其结果必然是各晶粒变形量的差异，这是由多晶体的结构特点所决定的。

5、什么是加工硬化？加工硬化产生的原因？加工硬化对塑性加工有何利弊？1）加工硬化：塑性变形时，随着内部组织结构变化，金属金属强度、硬度增加，而塑性、韧性降低的现象。

“金属塑性成型原理”复习思考题一、名词解释【塑性变形】当作用力大于屈服极限载荷，卸载后，试样中保留残余变形，这种残余变形称为塑性变形。

【塑性】在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力称为塑性。

【温度效应】塑性变形热能，除一部分散失到周围介质中，其余的使变形体温度升高，这种由于塑性变形过程中所产生的热量而使变形体温度升高的现象称为温度效应；【塑性图】为了具体掌握不同变形条件下，金属的塑性随温度变化的情况，需要用试验方法绘制其塑性——温度曲线，简称塑性图。

【静水压力】应力球张量的每个分量称为静水应力，它的负值称为静水压力。

【应力状态】应力状态是指物体内所承受应力的情况。

【应力张量】表示点应力状态的九个应力分量构成的一个二阶张量称为应力张量。

用σij表示。

【应力状态特征方程】p66：公式3-15【应力张量不变量】应力状态特征方程中的系数J1、J2、J3具有单值性，不随坐标而变，J1、J2、J3分别称为应力张量的第一、第二、第三不变量。

【主应力】主平面上的正应力叫做主应力。

【主平面】切应力为零的微分面称为主平面。

【主方向】主平面的法线方向即为主应力方向，称为应力主方向。

【等效应力】取八面体切应力绝对值的3/√2倍所得的参量称为等效应力。

【主剪应力】主切应力平面上作用的切应力称为主切应力。

【最大剪应力】三个主切应力中绝对值最大的一个，也就是一点所有方位切面上切应力最大者，叫做最大切应力。

【平面应力问题】如果内与某方向轴垂直的平面上无应力存在，并所有应力分量与该方向轴无关，则为平面应力问题。

【平面变形问题】如果物体内所有质点都只在同一个坐标平面内发生变形，而在该平面的法线方向没有变形，则为平面变形问题。

【轴对称问题】当旋转体承受的外力对称于旋转轴分布时，则为轴对称问题。

【线应变】单位长度上的线变形称为线应变。

【角应变】两棱边所夹直角的变化称为切应变（角应变）。

【几何方程】（小应变几何方程:P92 3-66）【应变速率张量】一点的应变速率是一个二阶对称张量，称为应变速率张量。

金属塑形成型原理复习资料第一章 绪论1、金属塑形成型分为基本加工变形方式和组合加工变形方式。

、靠压力作用使金属产生变形的方式有轧制、锻造、挤压。

｛内容详见书P4｝主要靠拉力作用使金属产生变形的方式有拉拔、冲压（拉深等成形工序）和拉形。

3、塑形：金属产生塑性变形而不破坏其完整性的能力。

（金属在外力作用下能稳定的改变自己的形状和尺寸，而各质点间的联系不被破坏的性能称为塑形）4、主应力：通过坐标变换，可以找到只有正应力的坐标面（切应力为o ），此时的坐标轴称为主轴，主平面上的正应力叫做主应力。

第二章 金属塑性变形的力学基础 1、塑形理论通常采用的假设：（１）变形体是连续的，即整个变形体内不存在任何空隙。

（２）变形体是均质的和各向同性的。

（３）在变形的任意瞬间，力的作用是平衡的。

（４）在一般情况下，忽略体积力的影响。

（５）在变形的任意瞬间，体积不变。

2、张量的表示⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=z zy zxyz y yx xz xy x ij στττστττσσ3、任意斜面上的应力l,m,n 为方向余弦（1）全应力为S,他在三个坐标轴方向的分量为zy x s s s ,,nm l s nm l s n m l s z zyzx zyz y yx y zx yx x x στττστττσ++=++=++= （2-1）于是可求全应力为2222zy s s s s x ++=（2）全应力在法线上的投影就是斜面上的正应力σ()nl mn lm n m l n s m s l s zx yz xy z y x z y x τττσσσσ+++++=++=2222（3）此时切应力为 222στ-=s4、主应力和应力不变量（1）对于斜面ABC,作为待求的主平面，面上的切应力τ=0，因而正应力就是全应力， 即 s =σ，于是全应力在三个坐标轴上的投影为n sn s msm s l sl s z y x σσσ======，并将他们带入（2-1），整理得()()()0=-++=+-+=++-n m l n m l n m l z yz xz zy y xy zx yx x σστττσστττσσ，又因为方向余弦之间存在着这样的关系：1222=++n m l 。

金属塑性成形原理复习指南第一章绪论1、基本概念\塑性: 在外力作用下材料发生永久性变形，并保持其完整性的能力。

塑性变形:作用在物体上的外力取消后，物体的变形不能完全恢复而产生的永久变形成为塑性变形。

塑性成型:金属材料在一定的外力作用下，利用其塑性而使其成形并获得一定的力学性能的加工方法。

2、塑性成形的特点1）其组织、性能好2）材料利用率高。

3）尺寸精度高。

4）生产效率高。

3、塑性成形的典型工艺一次成形（轧制、拉拔、挤压）体积成形二次成形（自由锻、模锻）塑性成型分离成形（落料、冲孔）板料成形变形成形（拉深、翻边、张形）第二章塑性成形的物理基础金属1、冷塑性成形晶内：滑移和孪晶（滑移为主）滑移性能（面心>体心>密排六方）晶间：转动和滑动滑移方向：原子密度最大的方向。

塑性变形的特点：① 各晶粒变形的不同时性；② 各晶粒变形的相互协调性；③ 晶粒与晶粒之间和晶粒内部与晶界附近区域之间变形的不均匀性。

合金使塑性下降。

2、热塑性成形软化方式可分为以下几种：动态回复，动态再结晶，静态回复，静态再结晶亚动态再结晶等。

金属热塑性变形机理主要有：晶内滑移（最主要常见的），晶内孪生，晶界滑移和扩散蠕变（只在高温时起作用）等。

静态回复及再结晶的微观机理1、静态回复在回复阶段，总的说来金属的物理性能和微细结构发生变化，强度、硬度有所降低，塑性、韧性有所提高；但显微组织没有什么变化。

这是由于在回复温度内，原子只在微晶内进行短程扩散，使点缺陷和位错发生运动，从而改变了它们的数量和分布状态。

2、静态再结晶再结晶是一个显微组织彻底重新改组的过程，因而在性能方而也发生了根本性的变化，表现为金属的强度、硬度显著下降，塑性大为提高，加工硬化和内应力完全消除，物理性能也得到恢复，金属大体上恢复到冷变形前的状态。

通过控制变形和再结晶条件，可以调整再结晶晶粒的大小和再结晶的体积分数，以达到改善和控制金属组织、性能的目的。

3、金属的塑性金属塑性表示方法：延伸率、断面收缩率、最大压缩率、扭转角（或扭转数）塑性指标实验：拉伸试验、镦粗试验、扭转试验、杯突试验。

1）衡量金属或合金的塑性变形能力的塑性指标有和等。

2）应力球张量可以使物体产生变化，应力偏张量使物体产生变化。

3）厚向异性指数γ是薄板在单向拉伸时与的真实应变之比。

4）当变形体的质点有可能沿不同方向移动时,物体质点将向着的方向移动。

5）目前材料的超塑性有两类，分别是和等6）影响金属塑性的主要因素除材料本身的化学成分和组织状态外，还有、和等。

7）塑性成形力学中的基本假设有、、与一般条件下忽略体积力的影响等。

8）金属塑性成形时，根据坯料与工具接触表面之间的润滑状态的不同，可以把摩擦分为三种类型即：，和。

9）筒形件拉深过程中可能出现的缺陷是凸缘变形区和凸模圆角处材料1) 简述提高金属塑性的常用措施？2）简述塑性变形时应力—应变关系的特点。

3）全量理论在什么情况下与增量理论等同，或在什么情况下使用具有足够的准确性？4）影响摩擦系数的主要因素有哪些？ 。

1、对于直角坐标系 Oxyz 内，已知受力物体内一点的应力张量为 ：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=505050505ijσ，单位为 MPa ，（ 1 ）画出该点的应力微元体； ( 2 ) 求出该点的应力偏张量和应力球张量（ 3 ）求出该点的应力张量不变量、主应力及主方向。

四、试分析桶形件拉深时各个区域的应力应变状态，绘出应力状态图。

（指出各部分应力，应变的正负）。

五、已知两端封闭的薄壁圆筒，其半径为r,筒壁厚度为t,受内压P 的作用，试求圆筒产生屈服时的内压力P （设材料单向拉伸时的屈服应力为σs ，应用Mises屈服准则）。

点应力状态指物体内一点任意方位微小面积上所受的应力情况，包括应力的 、 和 。

3）应力球张量对应着 变化，应力偏张量对应着材料的 变化。

4）与名义应变相比，真实应变（对数应变）具有 和 的特点。

5）塑性变形时应力与应变之间的关系不一定是 关系，而与有关系。

7）厚向异性指数γ是薄板在单向拉伸时 与 的真实应变之比。

nB σε=8)当变形体的质点有可能沿不同方向移动时,物体质点将向着的方向移动。