金属塑性变形理论_-第9讲_变形不均匀原因及防止措施
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金属塑性变形原理1、变形和应力1.1塑性变形与弹性变形金属晶格在受力时发生歪扭或拉长,当外力未超过原子之间的结合力时,去掉外力之后晶格便会由变形的状态恢复到原始状态,也就是说,未超过金属本身弹性极限的变形叫金属的弹性变形。
多晶体发生弹性变形时,各个晶粒的受力状态是不均匀的。
当加在晶体上的外力超过其弹性极限时,去掉外力之后歪扭的晶格和破碎的晶体不能恢复到原始状态,这种永久变形叫金属的塑性变形。
金属发生塑性变形必然引起金属晶体组织结构的破坏,使晶格发生歪扭和紊乱,使晶粒破碎并且使晶粒形状发生变化,一般晶粒沿着受力方向被拉长或压缩。
1.2应力和应力集中塑性变形时,作用于金属上的外力有作用力和反作用力。
由于这两种外力的作用,在金属内部将产生与外力大小相平衡的内力。
单位面积上的这种内力称为应力,以σ表示。
σ=P/S式中σ——物体产生的应力,MPa:P——作用于物体的外力,N;S——承受外力作用的物体面积,mm2。
当金属内部存在应力,其表面又有尖角、尖缺口、结疤、折叠、划伤、裂纹等缺陷存在时,应力将在这些缺陷处集中分布,使这些缺陷部位的实际应力比正常应力高数倍。
这种现象叫做应力集中。
金属内部的气泡、缩孔、裂纹、夹杂物及残余应力等对应力的反应与物体的表面缺陷相同,在应力作用下,也会发生应力集中。
应力集中在很大程度上提高了金属的变形抗力,降低了金属的塑性,金属的破坏往往最先从应力集中的地方开始。
2、塑性变形基本定律2.1体积不变定律钢锭在头几道轧制中因其缩孔、疏松、气泡、裂纹等缺陷受压缩而致密,体积有所减少,此后各轧制道次的金属体积就不再发生变化。
这种轧制前后体积不变的客观事实叫做体积不变定律。
它是计算轧制变形前后的轧件尺寸的基本依据。
H、B、L——轧制前轧件的高、宽、长;h、b、l——轧制后轧件的高、宽、长。
根据体积不变定律,轧件轧制前后体积相等,即HBL=hbl2.2最小阻力定律钢在塑性变形时,金属沿着变形抵抗力最小的方向流动,这就叫做最小阻力定律。
金属材料热处理变形原因及防止变形的技术措施王国东【摘要】在金属工件的热处理过程中应尽量防止其变形,进而满足工件的加工和使用性能.热处理过程中存在许多影响工件发生形变的因素,分析金属材料热处理过程中产生变形的原因,制定合理的应对技术措施,对改善和防止零件在热处理过程中的形变,具有重要意义.【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】2页(P105-106)【关键词】金属热处理;热处理形变;防止措施【作者】王国东【作者单位】中煤北京煤矿机械有限责任公司,北京 102400【正文语种】中文金属材料的热处理是将固态金属或合金,采用适当的方式进行加热、保温,然后采取合适的方式冷却,使金属合金发生固态相变,以获得所需要的组织结构和性能的工艺。
实际工业生产中,仅凭选择材料和成形工艺并不能满足工件所需要的性能,通过对金属材料进行热处理而获得优良的综合性能是必不可少的。
但金属材料的热处理除改善材料的综合性能的积极作用外,在热处理过程中也不可避免地会产生或多或少的变形,而这又是工件生产过程中极力消除和避免的。
因此,需要找出工件热处理过程中发生形变的原因,采取技术措施把变形量控制在符合要求范围内。
1 金属热处理变形的原因分析在工业生产过程中,各种金属零件早已成为机械制造的必要部分。
在零件的设计、选材中,对综合性能方面也提出了更高要求。
特别是生产过程中,对产品热处理加工后的品质提出了新要求。
但在热处理过程中出现形变等质量问题,一直是热处理过程中难以克服的。
以下就金属材料的热处理变形原因进行简要分析。
1.1 金属热处理的内应力塑性变形金属工件进行热处理时,通常经历加热、保温和冷却三个阶段。
由于加热和冷却的不均匀性,金属组织在固态相变时的不同时等因素,致使工件在热处理过程中产生一定的内应力。
在内应力的作用下,金属工件产生塑性变形。
根据应力产生的不同原因,一般分为热应力塑型变形和组织应力变形。
金属材料热处理变形原因及防止变形的技术措施摘要:热处理能改善工件的综合机械机能,但热处理过程引起工件的变形是不可避免的。
任何因素的变化都或多或少地影响工件的变形倾向和形变大小。
在热处理过程中,能够把握工件热处理过程中导致工件变形的主要因素和关键点。
通过分析和实践,改进热处理工艺技术,一定能够在热处理工件的形变问题上得到突破,制定出合理的技术措施,保证热处理产品的质量和合格率。
关键词:金属材料;热处理;变形原因;防止变形技术引言实际工业生产中,仅凭选择材料和成形工艺并不能满足工件所需要的性能,通过对金属材料进行热处理而获得优良的综合性能是必不可少的。
但金属材料的热处理除改善材料的综合性能的积极作用外,在热处理过程中也不可避免地会产生或多或少的变形,而这又是工件生产过程中极力消除和避免的。
因此,需要找出工件热处理过程中发生形变的原因,采取技术措施把变形量控制在符合要求范围内。
1金属材料性能分析在当前的社会生产生活中,金属材料的应用范围十分的广泛。
由于金属材料具有韧性强、塑性好以及高强度的特点,因此其在诸多行业中均有所应用。
当前常用的金属材料主要包括两种:即多孔金属材料以及纳米金属材料。
纳米金属材料:一般情况下,只有物质的尺寸达到了纳米的级别,那么该物质的物理性质和化学性质均会发生改变。
在分析与研究金属材料性能的过程中,主要分析金属材料的如下两种性能:其一,硬度。
一般情况下,金属材料的硬度主要指的是金属材料的抗击能力。
其二,耐久性。
耐久性能和腐蚀性是金属材料需要着重考虑的一对因素。
在应用金属材料的过程中不可避免的会受到各种物质的腐蚀,由此就会导致金属材料出现缝隙等问题。
2金属热处理变形的原因分析在工业生产过程中,各种金属零件早已成为机械制造的必要部分。
在零件的设计、选材中,对综合性能方面也提出了更高要求。
特别是生产过程中,对产品热处理加工后的品质提出了新要求。
但在热处理过程中出现形变等质量问题,一直是热处理过程中难以克服的。