金属塑性成形原理知识点

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。

塑性成形原理知识点总结一、塑性成形的基本原理1. 塑性成形的基本原理是通过施加外部应力使材料受力，发生形变，从而改变其形状和尺寸。

外部应力可以是拉伸、压缩、弯曲等形式，材料受到应力后发生塑性变形，达到所需的形状和尺寸。

2. 塑性成形的基本原理还包括在一定的温度条件下进行成形。

材料在一定温度范围内会发生晶粒的滑移和再结晶等变化，使材料更容易流动和变形，这对于塑性成形的效果非常重要。

3. 塑性成形的基本原理还涉及到应变硬化和材料流动等方面的知识。

应变硬化是指材料在形变过程中发生的一种增加抗力的现象，材料流动则是指材料在应力作用下发生的形变过程，通过流动来实现所需的成形效果。

二、材料在塑性成形过程中的变形规律1. 材料在塑性成形过程中会发生各种形式的变形，包括平面应变变形、轴向应变变形、弯曲应变变形、扭曲应变变形等。

不同的成形方式会引起不同形式的变形，需要根据具体情况进行分析和处理。

2. 材料在塑性成形过程中的变形还受到横向压缩和减薄等因素的影响。

横向压缩会导致材料沿其厚度方向出现侧向膨胀的现象，减薄则是指材料在成形过程中产生的减小尺寸和厚度的现象。

3. 材料在塑性成形过程中还会出现显著的硬化现象。

随着形变量的增加，材料的硬度和抗力会逐渐增加，这对于成形过程的控制和调整非常重要。

三、材料在塑性成形过程中的流变规律1. 材料在塑性成形过程中会发生流变，即在应力的作用下发生形变的过程。

材料的流变规律是指在应力条件下材料的变形规律和流动规律，这对于塑性成形技术的研究和应用非常重要。

2. 材料在塑性成形过程中还会出现应力和应变的分布不均匀、表面变形、壁厚变化等现象。

这些现象会导致成形件质量的不稳定性和变形过程的复杂性，需要进行合理的控制和调整。

3. 材料在塑性成形过程中还会受到局部热和化学变化的影响。

局部热和化学变化会影响材料的微观结构和性能，对于成形过程的控制和调整也具有重要的参考意义。

四、塑性成形的热变形和冷变形1. 塑性成形通常分为热变形和冷变形两种方式。

名词解释塑性成型：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力学性能的加工方法加工硬化：略动态回复：在热塑性变形过程中发生的回复动态再结晶：在热塑性变形过程中发生的结晶超塑性变形：一定的化学成分、特定的显微组织及转变能力、特定的变形温度和变形速率等，则金属会表现出异乎寻常的高塑性状态塑性：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。

屈服准则（塑性条件）：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，指点才开始进入塑性状态，这种关系成为屈服准则。

塑性指标：为衡量金属材料塑性的好坏，需要有一种数量上的指标。

晶粒度：表示金属材料晶粒大小的程度，由单位面积所包含晶粒个数来衡量，或晶粒平均直径大小。

填空1、塑性成形的特点（或大题？）1组织性能好（成形过程中，内部组织发生显著变化）2材料利用率高（金属成形是靠金属在塑性状态下的体积转移来实现的，不切削，废料少，流线合理）3尺寸精度高（可达到无切削或少切屑的要求）4生产效率高适于大批量生产失稳——压缩失稳和拉伸失稳按照成形特点分为1块料成形（一次加工、轧制、挤压、拉拔、二次加工、自由锻、模锻2板料成形多晶体塑性变形——晶内变形（滑移，孪生）和晶界变形超塑性的种类——细晶超塑性、相变超塑性冷塑性变形组织变化——1晶粒形状的变化2晶粒内产生亚结构3晶粒位向改变固溶强化、柯氏气团、吕德斯带（当金属变形量恰好处在屈服延伸范围时，金属表面会出现粗超不平、变形不均匀的痕迹，称为吕德斯带）金属的化学成分对钢的影响（C略、P冷脆、S热脆、N兰脆、H白点氢脆、O塑性下降热脆）；组织的影响——单相比多相塑性好、细晶比粗晶好、铸造组织由于有粗大的柱状晶粒和偏析、夹杂、气泡、疏松等缺陷、塑性降低。

摩擦分类——干摩擦、边界摩擦、流体摩擦摩擦机理——表面凹凸学说、分子吸附学说、粘着理论库伦摩擦条件T=up 常摩擦力条件t=mK塑性成形润滑——1、特种流体润滑法2、表面磷化-皂化处理3、表面镀软金属常见缺陷——毛细裂纹、结疤、折叠、非金属夹杂、碳化物偏析、异金属杂物、白点、缩口残余影响晶粒大小的主要因素——加热温度、变形程度、机械阻碍物常用润滑剂——液体润滑剂、固体润滑剂（干性固体润滑剂、软化型固体润滑剂）问答题1、提高金属塑性的基本途径1、提高材料成分和组织的均匀性2、合理选择变形温度和应变速率3、选择三向压缩性较强的变形方式4、减小变形的不均匀性2、塑性成形中的摩擦特点1、伴随有变形金属的塑性流动2、接触面上压强高3、实际接触面积大4、不断有新的摩擦面产生5、常在高温下产生摩擦3、塑性成形中对润滑剂的要求1、应有良好的耐压性能2、应有良好的耐热性能3、应有冷却模具的作用4、应无腐蚀作用5、应无毒6、应使用方便、清理方便4、防止产生裂纹的原则措施1、增加静水压力2、选择和控制适合的变形温度和变形速度3、采用中间退火，以便消除变形过程中产生的硬化、变形不均匀、残余应力等。

1、塑性的观点：在外力作用下使固体金属发生永远变形而不损坏其完好性的能力。

2、塑性加工的特色：组织、性能好；资料利用率高；尺寸精度高；生产效率高。

} ，板料成3、塑性成形的分类：按工艺方法→体积(块料 )成形 { 铸造、轧制、挤压、拉拔等形{ 曲折、拉深、冲裁、剪切等} ；按成形温度→热成形、温成形、冷成型。

4、多晶体的塑性变形包含晶内变形和晶间变形。

晶内变形的主要方式为滑移和孪生，此中以滑移变形为主。

5、体心立方：α-Fe、 Cr、 W 、 V 、 Mo ；面心立方： Al 、 Cu、 Ag 、 Ni 、γ -Fe；密排六方：Mg 、 Zn、Cd 、α -Ti6、滑移的特色：滑移系越多，金属变形协调性好，塑性高。

滑移方向的作用大于滑移面的作用。

7、单位面积上的内力称为应力。

8、当滑移面上的剪切应力达到某一个值时，晶体产生滑移，改应力值即为临界剪切应力值。

9、滑移方向上的切应力重量为：τ=σcosυ cosλ。

10、位错理论是指：滑移过程不是全部原子沿着滑移面同时产生刚性滑动，而是在某些局部地区先产生滑移，并逐渐扩大。

11、晶体的滑移的主要方式是位错的挪动和增值。

12、晶间变形是微量且困难的，其主要方式是晶粒间的互相滑动和转动。

13、塑性变形的特色是：拥有不一样时性、不平均性和互相协调性。

14、晶粒大小对金属塑性变形的影响：当晶粒越小时，金属变形抗力越大、塑性越好、表面质量越好。

15、固溶体晶体中的异类原子（溶质原子）会阻挡位错的运动，进而对金属的塑性变形产生影响，表现为变形抗力和加工硬化率有所增添，塑性降落。

这类现象称为固溶加强。

16、当金属变形量恰巧处在折服延长范围时，金属表面会出现粗拙不平、变形不均的印迹，称为吕德斯带。

为防备吕德斯带的产生，往常在薄板拉延行进行一道微量冷轧工序，使被溶质气团钉扎的错位大多数脱钉，再进行后续加工。

17、塑性变形对金属组织构造的影响：产生纤维组织、产生变形织构、产生亚构造。

塑性成形原理知识点塑性成形是一种利用金属材料的塑性变形能力，在一定的条件下通过压力使金属材料发生塑性变形，从而获得所需形状的加工方法。

塑性成形技术是金属加工工艺中的重要分支，广泛应用于汽车、航空、航天、电子、家电、建筑等工业领域。

1.塑性变形：在塑性成形过程中，金属材料通过外力作用下的塑性变形使其形状发生改变。

塑性变形是金属材料中原子的相对位置发生改变而引起的宏观形变，其主要表现为材料的延伸、压缩、弯曲等。

塑性变形是金属材料的塑性性质所决定的，不同材料的塑性性能不同。

2.应力-应变关系：金属材料受到外力作用时，材料内部会产生应力，应力与应变之间存在一定的关系。

在塑性成形过程中，材料会发生塑性变形，使其产生应变。

应力-应变关系是描述材料塑性变形过程中应力和应变之间关系的数学模型，常用的模型有胡克定律模型和流变模型。

3.材料流动：塑性成形过程中，材料会发生流动从而获得所需的形状。

材料流动是指塑性材料在外力作用下，发生内部原子的相对位移和重新组合，从而使整个材料的结构发生变化。

材料流动是实现塑性成形的关键，其流动性能决定了成形工艺的可行性和成品质量。

4.成形工艺：塑性成形工艺是金属材料经过一系列工艺操作，通过压力使其发生塑性变形，最终获得所需形状的过程。

常见的塑性成形工艺包括冲压、拉伸、挤压、压铸、滚压等。

不同工艺适用于不同形状的零件，根据材料的性质和零件的要求选择合适的成形工艺。

5.工艺过程控制：塑性成形过程中，需要对各个环节进行控制以确保成品质量。

工艺过程控制包括工艺参数的选择、设备的调整、模具结构的设计等。

在塑性成形过程中，要控制好温度、应力、应变速率等因素，以避免过大的变形应力引起材料的断裂或变形过大导致零件尺寸偏差。

塑性成形技术不仅可以实现复杂形状的制造，而且可以提高材料的强度和刚度，降低材料的质量，节省原材料和能源。

因此，塑性成形技术在现代工业生产中具有重要的地位和应用价值。

1、塑性：塑性成形的定义？答.塑性是指在外力作用下，材料能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力。

形指利用外力使金属材料产生塑性变形，改变形状、尺寸和改善性能，品的加工方法。

2、塑性成形的特点,规律？答：特点①能改善金属的组织，率较高，适用于大批量生产规律:①最小阻力定律②加工硬化规律，总是向最小阻力方向移动3、影响塑性的主要因素？答：变形温度，变形速度，变形程度，分，组织结构，应力状态，周围介质4、如何提高塑性？答：强的变形方式④减小变形的不均匀性5、三个摩擦条件？答;变条件6、平面应力与平面应变的区别。

平面应力：只在平面内有应力，向的应力可忽略，例如薄板拉压问题。

平面应变：只在平面内有应变，7、平面应力状态。

答：在研究受力构件一点应力状态中，间状态下可有3个方向的x轴，y轴，z在空间状态下可在3如果点在空间中仅在2即所有应力分量均处于同一个平面内，种状态为平面应力状态。

8、金属的超塑性答：是指金属材料在一定的内部条件组织形态）和外部条件（变形温度、等）下所显示的极高塑性。

10 尺寸和改善性能，,规律？规律:变形速度，变形程度，只在平面内有应力，只在平面内有应变，3个方向轴，z32和外部条件（变形温度、.塑性是指在外力作用下，材料能稳定地发尺寸和改善性能，,规律？答：特点①能改善金属的组织，率较高，适用于大批量生产规律:①最小阻力变形温度，变形速度，变形程度，只在平面内有应力，只在平面内有应变，在研究受力构件一点应力状态中，3个方向轴，y轴，z32是指金属材料在一定的内部条件和外部条件（变形温度、塑性成使其尺寸和改善性能，从而获得各种产,规律？金属质点在塑性x轴，y轴，z轴）应3个平面上存在应2个方向存在应力分量，即。

一、金属塑性成型特点：1.能改善金属的组织，提高金属力学性能2.提高材料的利用率3.塑性成型加工具有较高的生产率4.可获得精度较高的毛坯或零件。

二、金属塑性成型方法分类：1.锻造2.轧制3.挤压4.拉拔5.冲裁。

三、金属的塑性：金属材料在一定的外力作用下发生塑性变形而不破坏其完整性的能力。

四、塑性指标：断面收缩率、延伸率、冲击韧性、最大压缩率、扭转角、弯曲次数五、冷塑性变形机理：晶内变形：晶内变形主要为滑移和孪生。

其中滑移变形为主要；孪生为此要。

滑移：指晶体在力作用下，晶体一部分沿一定的晶面和晶向相对于晶体的另一部分发生相对滑移或切变。

这些晶面和晶向分别称为滑移面和滑移方向。

滑移系多的金属比滑移系少的金属变形协调好，塑性高。

例如面心立方金属比密排六方金属的属性好。

至于体心立方金属与面心立方金属，滑移方向的作用大于滑移面的作用，体心立方金属每个晶粒沿滑移面上的滑移方向只有两个，面心立方金属却为三个，因此面心立方金属的塑性变形能力更好。

孪生：（晶体在切应力作用下，晶体的一部分养着一定晶面（孪生面）和一定的晶向（孪生方向发生均匀切变成为孪生）体心立方：金在常温下大多数的属滑移的临界切应力小于孪生的临界切应力，所以滑移是优先于孪生。

在很低的温度下，孪生的临界切应力低于滑移的临界切应力，所以发生孪生。

面心立方晶：孪生的临界切应力比滑移大，只有在极低的温度或高速冲击载荷下才能发生。

再者当金属滑移变形剧烈进行并受到阻碍时，在高度应力集中处会产生孪生变形。

密排六方金属:由于滑移系少，滑移变形难以进行，所以靠孪生方式变形六、热塑性变形软化过程按性质分：动态回复动态再结晶静态回复、静态再结晶、亚动态再结晶七、动态回复如何实现：动态回复是通过位错的攀移、交滑移等来实现的。

八、热塑性变形机理：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。

一般地说，晶内滑移是最主要和最常见的；孪生多在高温高速时发生，但对于密排六方晶系金属，这种机理也起重要作用；晶界滑移和扩散蠕变只在高温变形时才发挥作用。

§2.1金属冷态下的塑性变形一、塑性变形机理多晶体的塑性变形包括晶粒内部变形（晶内变形）、晶外变形（晶间变形）。

（一）晶内变形变形方式：滑移（主要）、孪生（次要）1、滑移晶体在力的作用下，晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于晶体的另一部分发生相对移动或切变。

滑移矢量与柏氏矢量平行。

滑移发生的地方：原子密度最大的晶面和晶向，例如面心立方的{110}和<111>，体心立方的{111}和<110>等。

原因：原子密度最大的晶面，原子间距小，原子间的结合力强；而其晶面间的距离则较大，晶面与晶面之间的结合力较小，滑移阻力便小。

结论：滑移系多的金属要比滑移系少的金属变形协调性好、塑性高；而其发生滑移的条件需沿滑移面施加一定大小的切应力。

设拉力P引起的拉伸应力σ，切应力分量为τ=σcosφcosλ ;令u=cosφcosλ，称为取向因子;当u=0.5或接近0.5，称为软取向;当u=0或接近0，称为硬取向金属多晶体中，各晶粒的位向不同，使得塑性变形必然不可能在所有晶粒内同时进行，构成多晶体塑性变形不同于单晶体。

2、孪生（形变孪晶）晶体在切应力作用下，晶体的一部分沿着一定的晶面（称为孪生面）和一定的晶向（称为孪生方向）发生均匀切变。

金属在塑性变形时以何种方式变形，取决于哪种变形所需的切应力为低。

常温下，滑移优先；低温下，孪生优先。

（二）晶间变形主要方式是晶粒之间相互滑动和转动。

在冷态变形条件下，多晶体的塑性变形主要是晶内变形，晶间变形只是次要作用。

二、塑性变形的特点1）各晶粒变形的不同性（方式不同）2）各晶粒变形的相互协调性（目的一致）3）晶粒之间、晶体内部和晶界附近区域之间变形的不均匀性。

（尺寸不一致）由于晶粒变形的特点，使得晶粒大小对金属的塑性和变形抗力有一定的影响。

设晶粒平均直径d，材料屈服强度σs，根据实验结果获得两者之间的关系表达式为σs=σ0+Kd-1/2σ0：常数，变形抗力，约为单晶体临界切应力2～3倍Ky：常数，变形影响因此，晶粒细化，单位体积的晶界越多，削弱了晶粒内部的应力场，无法达到变形发生的程度，故需外加更大的力；而且晶粒细化，金属的塑性越好。

第一章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。

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力学性能的加工方法称为塑性成形，也称塑性加工或压力加工。

金属塑性成形的特点：（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，适于大批量的生产。

第二章P7）当晶体受力时，由于各个滑移系相对于外力的空间位向不同，其上所作用的切应力分量的大小也必然不同。

现设某一晶体作用有由拉力P引起的拉伸应力σ，其滑移面的法线方向与拉伸轴的夹角为φ，面上的滑移方向与拉伸轴的夹角为λ（见图），通过简单的静力学分析可知，在此滑移方向上的切应力分量为τ=σcosφcosλ。

令μ=cosφcosλ，称为取向因子。

若φ=λ=45,则μ=μmax=0.5,τ=τmax=σ/2。

此意味着该滑移系处于最佳取向，其上的切应力分量最有利于优先达到临界值而发生滑移，而当φ=90,λ=0或φ=0,λ=90时，μ=τ=0此时无论σ多大，滑移的驱动力恒等于零，处于此取向的滑移系不能发生滑移。

晶体滑移时的应力分析由于塑性变形使金属内部组织发生变化，因而金属的性能也发生相应的改变。

其中变化最显著的是金属的力学性能，即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。

例子：P18~19P28将不同变形温度和在此温度下的不同变形程度、以及发生再结晶后空冷所得的晶粒大小，画成立体图，称为第二类再结晶图或动态再结晶图。

GH4037镍基高温合金的动态再结晶图P31所谓超塑性，可以理解为金属和合金具有超常的均匀变形能力，其伸长率达到百分之几百、甚至百分之几千。

P40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，它是金属的一种重要的加工性能。

为了衡量金属材料塑性的好坏，需要有一种数量上的指标，称为塑性指标。

塑性指标是以材料开始破坏时的塑性变形量来表示，它可以借助于各种实验方法来测定。

金属塑性成形原理金属塑性成形是指通过外力作用下，金属材料在一定温度范围内发生塑性变形的过程。

金属塑性成形是制造工业中常用的一种加工方法，它能够制造出各种形状和尺寸的零部件，广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等领域。

金属塑性成形的原理是基于金属材料的内部结构和性能特点，通过外力使其发生形变，从而得到所需的形状和尺寸。

金属材料的塑性成形主要依靠金属的塑性变形特性，其原理主要包括以下几个方面：一、应力和应变。

金属材料在受到外力作用时，会产生应力和应变。

应力是单位面积上的力，而应变是单位长度上的变形量。

金属材料在受到外力作用时，会发生应力和应变的变化，从而产生塑性变形。

二、晶粒滑移。

金属材料的内部结构是由大量的晶粒组成的，晶粒之间存在着晶界。

当金属受到外力作用时，晶粒会沿着晶界发生滑移，从而使得金属材料发生塑性变形。

晶粒滑移是金属塑性成形的重要原理之一。

三、冷加工和热加工。

金属材料在不同温度下的塑性变形特性是不同的。

在常温下进行的金属塑性成形称为冷加工，而在一定温度范围内进行的金属塑性成形称为热加工。

冷加工和热加工对金属材料的塑性成形有着不同的影响，需要根据具体的工艺要求来选择合适的加工方法。

四、金属材料的变形机制。

金属材料的塑性变形主要有拉伸、压缩、弯曲、挤压等形式。

这些变形机制是通过外力作用下，金属材料内部晶粒的滑移和变形来实现的。

不同的变形机制对应着不同的加工工艺和设备，需要根据具体的要求来选择合适的成形方式。

综上所述，金属塑性成形的原理是基于金属材料的内部结构和性能特点，通过外力使其发生形变，从而得到所需的形状和尺寸。

金属塑性成形是制造工业中常用的一种加工方法，它能够制造出各种形状和尺寸的零部件，广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等领域。

深入理解金属塑性成形的原理，对于提高加工工艺的效率和质量具有重要意义。

1.金属塑性成形是金属加工的方法之一，它是在外力作用下使金属产生塑性变形，从而将工件加工成所需形状和尺寸的加工方法。

2.金属塑性成形的特点：1.组织，性能得到改善和提高2.材料利用率高3.生产效率高4.尺寸精度高3.金属塑性成形分类：按照成形的特点不同将塑性加工分为轧制，拉拔，挤压，锻造和冲压。

按成形时工件温度不同分为热成形，冷成形和温成形。

4.塑性理论采用的假设：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。

5.塑性变形是利用金属的塑性，在外力作用下使金属成形的一种加工方法。

作用于金属的外力分为两类：一类是作用在金属表面上的力，称为面力，它可以是集中力，但更一般的是分布力，面力可以分为作用力，反作用力和摩擦力。

第二类是作用在金属每个质点上的力，称为体积力。

6.主应力的概念：切应力为零的平面叫做主平面，主平面上的正应力叫做主应力，7.应力张量不变量：对于一个确定的应力状态，只能有一组主应力。

因此应力状态特征方程的系数都应该是单值，不随坐标而变，分别称为应力张量的第一，二，三变量。

8.主切应力：切应力随斜面上的方位而变化，当斜面上的切应力为极大值时，该切应力称为主切应力。

三个切应力中绝对值最大的一个叫做最大切应力。

9.应力张量的分解：按照应力叠加原理，表示受力物体内任一点应力状态的应力张量可以分解为应力球张量和应力偏张量。

10.应力球张量和应力偏张量的物理意义：由于球应力状态在任何斜面上都没有切应力，所以应力球张量不能使物体产生形状变化，只能产生体积变化。

被分解出的应力球张量没有切应力，任意方向都是主方向且主应力相等。

因而应力偏张量使物体产生形状变化，而不能产生体积变化，材料的塑性变形就是由应力偏张量引起的。

11.平面应力状态的特点：①.变形体内各质点在与某一方向（如z 向）垂直的平面没有应力作用，即0===zy zx z ττσ，z 轴为主方向，只有xy y x τσσ、、三个应力分量：②.xy y x τσσ、、沿z 轴方向均匀分布，即应力分量与z 轴无关，对z 的偏导数为零。

金属塑性成形原理知识点弹性:材料的可恢复变形的能力。

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：材料在一定外力作用下，利用其塑性而使其成型并获得一定力学性能的加工方法。

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形并获得一定力学性能的加工方法。

塑性成形的特点：组织性能好、材料利用率高、生产效率高、尺寸精度高、设备相对复杂。

冷态塑性变形的机理：晶内变形（滑移和孪生）和晶间变形（滑动和转动）滑移：晶体在力的作用下，晶体的一部分沿一定的晶面（滑移面）和晶向（滑移向）相对于晶体的另一部分发生相对移动或切变。

孪生：晶体在力的作用下，晶体的一部分沿一定的晶面（孪生面）和晶向（孪生向）发生均匀切边滑移面：滑移中，晶体沿着相对滑动的晶面。

滑移方向：滑移中，晶体沿着相对滑动的晶向。

塑性变形的特点：不同时性、不均匀性、相互协调性。

合金：合金是由两种或者两种以上的金属元素或者金属元素与非金属元素组成具有金属特性的物质。

合金分为固溶体（间隙固溶体、置换固溶体）和化合物（正常价、电子价、间隙化合物）固溶强化：以间隙或者置换的方式融入基体的金属所产生的强化。

弥散强化：若第二项是通过粉末冶金的方法加入而引起的强化。

时效强化：若第二项为力是通过对过饱和固溶体的时效处理而沉淀析出并产生强化。

冷态下的塑性变形对组织性能的影响：组织：晶粒形状发生变化，产生纤维组织晶粒内部产生亚晶结构第 1 页晶粒位向改变：产生丝织构和板织构性能：产生加工硬化（随着塑性变形的程度的增加，金属的塑性韧性降低，强度硬度提高的现象）加工硬化的优点：变形均匀，减小局部变薄，增大成形极限缺点：塑性降低、变形抗力提高、变形困难。

热塑性变形的软化过程：动态回复、动态再结晶、静态回复、静态再结晶、亚动态再结晶金泰回复：从热力学角度，变形引起金属内能增加，而处于稳定的高自用能状态具有向变形前低自由能状态自发恢复的趋势静态再结晶：冷变形金属加热到更高温度后，在原来版型体中金属会重新形成无畸变的等轴晶直至完全取代金属的冷组织的过程。

金属塑性成型绪论塑性变形：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：在外力的作用下，使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力注：材料的塑性不是固定不变的，与变形条件有关影响因素：晶格类型、化学成分、金相组织变形温度、变形速度、受力状况塑性成形（塑性加工）：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力学性能的加工方法。

金属塑性成形的特点：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，适于大批量生产金属的超塑性变形：超塑性：金属和合金具有的超常的均匀变形能力的超塑性超塑性：细晶超塑性（结构超塑性、恒温超塑性）在一定的恒温下，在应变速率和晶粒度都满足要求的条件下所呈现相变超塑性（动态超塑性）具有相变或同素异构转变主要用在焊接和热处理相变超塑性的主要控制因素是温度幅度和温度循环率循环次数越多，所得伸长率越大二、细晶超塑性变形力学特征流动应力（真实应力）对变形速率极其敏感 Y--真实应力K--取决于试验条件的材料常数M是表征敏感性的一个重要指数时牛顿粘性流动公式--应变速率m--应变速率敏感性指数对普通金属对超塑性金属 m值越大，伸长率越大m值反映了材料抗局部收缩或产生均匀拉伸变形的能力。

材料的伸长率并不总是由m值唯一确定，式样的几何尺寸和晶粒度对伸长率也有影响。

三、影响细晶超塑性的主要因素（一）应变速率的影响：可大致分三个区：区间I的应变速率极低，在此区间内流动应力很低，m值亦较小属于蠕变速率范围；区间II，，在此区间内，随着的增加流动应力迅速增加，m值亦增大并出现峰值，此属超塑性应变速率范围；区间III，，属于常规应变速率范围，流动应力达到最大值，而m值下降（）（二）变形温度的影响：只有当应变速率和变形温度的综合作用有利于获得最大的m值时，合金才会表现出最佳的超塑性状态（三）组织的影响金属在塑性加工过程中的塑性行为一、塑性的基本概念和塑性指标1、塑性的基本概念：塑性：金属在外力作用下，能稳定的发生永久变形而不破坏其完整性的能力2、塑性指标：（1）拉伸试验：伸长率指标越高，塑性越好断面收缩率（2）镦粗试验：--镦粗试样侧表面出现第一条裂纹的高度（3）扭转试验：试样破断前的扭转角或扭转圈数表示**塑性与变形抗力之间无相关关系二、金属的化学成分和组织对塑性的影响（一）化学成分的影响1、碳钢中碳和杂质元素的影响（1）碳（2）磷：有害元素冷脆性（3）硫：有害杂质热脆性（4）氮：时效脆性（5）氢：氢脆、白点（6）氧2、合金元素对钢的塑性的影响（塑性降低，变形抗力提高）（二）组织的影响1、相组成的影响：单相组织比多相组织塑性好2、晶粒度的影响：均匀细晶组织比粗晶组织有更好的塑性3、铸造组织的影响：铸造组织使金属塑性降低三、变形温度对金属塑性的影响总趋势：随着温度的升高，塑性增加，变形抗力减小蓝脆区热脆区高温脆区在塑性加工时，应力图避开上述各种脆区温度升高使金属塑性增加的原因：1）发生回复与再结晶2）原子动能增加，使位错流动性提高，滑移系增多，从而改善了晶粒之间变形的协调性格3）金属的组织、结构发生变化，可能由多相组织转变为单相组织，也可能由对塑性不利的晶格转变为对塑性有利的晶4）扩散蠕变机理起作用5）晶间滑移作用增强四、应变速率对金属塑性的影响：（一）热效应与温度效应热效应：塑性变形时金属所吸收的能量，绝大部分转化为热能温度效应：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（二）应变速率对塑性的影响机理（三）应变速率对金属塑性的影响的一些基本结论在较低的应变速率范围内提高应变速率时，由于温度效应所引起的塑性增加，小于其他机理所引起的塑性降低，所以最终表现为塑性降低；当应变速率较大时，由于温度效应更为显著，使得塑性基本上不再随应变速率的增加而降低；当应变速率更大时，则由于温度效应更大，其对苏醒的有利影响超过其他机理对塑性的不利影响，因而最终使得塑性回升。

塑性成形重要知识点总结塑性成形是一种通过应变作用将金属材料变形为所需形状的加工方法，也是金属加工领域中的一种重要工艺。

以下是塑性成形的重要知识点总结。

1.塑性成形的原理塑性成形是通过施加外力使金属材料发生塑性变形，使其形状和尺寸发生改变。

塑性成形的原理包括应力与应变关系、材料的流动规律和力学模型等。

2.塑性成形的分类塑性成形可以根据加工过程的不同进行分类，主要包括拉伸、压缩、挤压、弯曲、冲压等。

不同的成形方法适用于不同的材料和形状要求。

3.塑性成形的设备塑性成形通常需要使用专门的设备进行加工，包括拉伸机、压力机、挤压机、弯曲机、冲床等。

这些设备提供必要的力量和变形条件，使金属材料发生塑性变形。

4.金属材料的选择不同的金属材料具有不同的塑性特性，因此在塑性成形中需要根据不同的应用需求选择合适的材料。

常用的金属材料包括钢、铝、铜、镁等。

5.塑性成形的加工方法塑性成形的加工方法非常多样，包括冲压、拉伸、挤压、压铸、锻造等。

不同的加工方法适用于不同的材料和形状要求，可以实现复杂的金属成形。

6.塑性成形的工艺参数塑性成形的工艺参数对成形质量和效率具有重要影响。

常见的工艺参数包括温度、应变速率、应力等。

合理的工艺参数可以提高成形质量和生产效率。

7.塑性成形的变形行为塑性成形过程中金属材料的变形行为是研究的重点之一、金属材料的变形行为包括弹性变形、塑性变形和弹变回复等，通常通过应力-应变曲线来描述。

8.塑性成形的缺陷与控制塑性成形过程中可能发生一些缺陷，如裂纹、皱纹、细化等。

为了控制这些缺陷，需要采取合适的工艺和工艺措施，如加热、模具设计优化等。

9.塑性成形的优点与局限塑性成形具有成本低、加工效率高、灵活性好等优点，可以制造出复杂的金属零件。

然而，塑性成形也存在一些局限性，如对材料性能有一定要求、成形限制等。

10.塑性成形的应用领域塑性成形广泛应用于各个领域，如汽车制造、航空航天、电子、家电等。

不仅可以生产大批量的零部件，还可以满足不同产品的形状和性能要求。

第一章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。

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: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、性能都能得到改善和提高。

2）材料利用率高。

3）用塑性成形方法得到的工件可以达到较高的精度。

4）塑性成形方法具有很高的生产率。

3、塑性成形的典型工艺一次成形（轧制、拉拔、挤压）体积成形塑性成型分离成形（落料、冲孔）板料成形变形成形（拉深、翻边、张形）第二章金属塑性成形的物理基础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：转动和滑动滑移的方向：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，静态再结晶等。

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。

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。

非金属的影响：P冷脆性 S、O 热脆性 N 蓝脆性 H 氢脆应力状态的影响：三相应力状态塑性好。

超塑性工艺方法：细晶超塑性、相变超塑性第三章金属塑性成形的力学基础第一节应力分析1、塑性力学基本假设：连续性假设、匀质性假设、各向同性假设、初应力为零、体积力为零、体积不变假设。

2、张量的性质1、存在不变量，张量的分量一定可以组成某些函数f(Tij),这些函数的值不随坐标而变。

2、2阶对称张量存在三个主轴和三个主值；张量角标不同的分量都为零时的坐标轴方向为主轴，三个角标相同的分量为值。