金属工艺学3-精品.ppt
上传者：落意心冢
2022-07-16 09:18:26上传
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金属工艺学3-精品
金属塑性加工
利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，来获得具有一定形状、尺寸和力学性能的原材料、毛坯或零件的生产方法，称为金属塑性加工。
分为五种：
轧制、挤压、拉拔、锻造和冲压
营口地区***高等教育 QQ群54356621
一、轧制
轧制是借助于旋转的轧辊与金属接触摩擦，将金属咬入轧辊缝隙间，再在轧辊的压力作用下，使金属在长、高、宽三个方向上完成塑性变形过程。
轧制的方式大致分为三种：即纵轧、斜轧和横轧。
（1）纵轧 即金属在相互平行且旋转方向相反的轧辊缝隙间进行塑性变形，而金属的行进方向与轧辊轴线垂直。结果使金属厚度减小，而长度、宽度增大。
生产型钢、板带材、箔材
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（2）斜轧 指金属在同向旋转且中心线相互成一定角度的轧辊缝隙间进行塑性变形。金属沿轧辊交角的中心线方向进入轧辊，金属在变形过程中除了绕其轴线旋转运动外，还有沿其轴线的前进运动。亦即既旋转又前进的螺旋运动。
常用以轧制管材及变断面型材。
（3）横轧 指金属在同向旋转且中心线相互平行的轧辊缝隙间进行塑性变形。在横轧中金属轴线与轧辊轴线平行，金属只有绕其自身轴线旋转的运动，故仅在横向上受到加工。
常用来生产齿轮、车轮及各种轴等回转体件。
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二、锻造
是用锻锤的冲击力或压力机的压力使金属进行塑性变形的过程。
分为自由锻造、模型锻造
自由锻造是金属在锻造过程中的流动受工具限制不严格的一种工艺方法。
模型锻造是指锻造过程中的金属流动受模具内腔或模具内壁的严格限制的一种工艺方法。
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三、冲压
板料成形的方法。一般生产有底的薄壁空心制品。
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第二节 塑性变形对金属组织和性能的影响
常温下塑性变形后，内部组织发生变化：
1. 晶粒沿最大变形方向伸长；
2. 晶格与晶粒均发生扭曲，产生内应力；
3. 晶粒间产生碎晶。
力学性能变化：
强度和硬度升高，塑性和韧性下降。称为加工硬化。（冷变形强化）
原因：碎晶粒和晶格的扭曲，使继续滑移难以进行所致。
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●加工硬化的消除：回复与再结晶
＊ 回复：
冷作硬化是一种不稳定的现象，具有自发恢复到稳定状态的倾向。室温下不易实现。当提高温度时，原子获得热能，热运动加剧，当加热温度T回(用K氏温标)
T回=（0.25—0.3）T熔
使原子回复到正常排列，消除了晶格扭曲，使加工硬化得到部分消除。
第二节塑性变形对金属组织和性能影响
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＊ 再结晶：
当加热温度T再： T再=0.4T熔
原子获得更多热能，开始的某些碎晶或杂质为核心构成新晶粒，因为是通过形核和晶核长大方式进行的，故称再结晶。
再结晶后清除了全部加工硬化。
再结晶后晶格类型不变，只改变晶粒外形。
●加工硬化的利用、消除
＊利用：冷加工后使材料强度↑硬度↑。如冷拉钢，不能热处理强化的金属材料。
＊消除：再结晶退火（P29）650—750℃
第二节塑性变形对金属组织和性能影响
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金属塑性加工
利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，来获得具有一定形状、尺寸和力学性能的原材料、毛坯或零件的生产方法，称为金属塑性加工。
分为五种：
轧制、挤压、拉拔、锻造和冲压
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一、轧制
轧制是借助于旋转的轧辊与金属接触摩擦，将金属咬入轧辊缝隙间，再在轧辊的压力作用下，使金属在长、高、宽三个方向上完成塑性变形过程。
轧制的方式大致分为三种：即纵轧、斜轧和横轧。
（1）纵轧 即金属在相互平行且旋转方向相反的轧辊缝隙间进行塑性变形，而金属的行进方向与轧辊轴线垂直。结果使金属厚度减小，而长度、宽度增大。
生产型钢、板带材、箔材
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（2）斜轧 指金属在同向旋转且中心线相互成一定角度的轧辊缝隙间进行塑性变形。金属沿轧辊交角的中心线方向进入轧辊，金属在变形过程中除了绕其轴线旋转运动外，还有沿其轴线的前进运动。亦即既旋转又前进的螺旋运动。
常用以轧制管材及变断面型材。
（3）横轧 指金属在同向旋转且中心线相互平行的轧辊缝隙间进行塑性变形。在横轧中金属轴线与轧辊轴线平行，金属只有绕其自身轴线旋转的运动，故仅在横向上受到加工。
常用来生产齿轮、车轮及各种轴等回转体件。
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二、锻造
是用锻锤的冲击力或压力机的压力使金属进行塑性变形的过程。
分为自由锻造、模型锻造
自由锻造是金属在锻造过程中的流动受工具限制不严格的一种工艺方法。
模型锻造是指锻造过程中的金属流动受模具内腔或模具内壁的严格限制的一种工艺方法。
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三、冲压
板料成形的方法。一般生产有底的薄壁空心制品。
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第二节 塑性变形对金属组织和性能的影响
常温下塑性变形后，内部组织发生变化：
1. 晶粒沿最大变形方向伸长；
2. 晶格与晶粒均发生扭曲，产生内应力；
3. 晶粒间产生碎晶。
力学性能变化：
强度和硬度升高，塑性和韧性下降。称为加工硬化。（冷变形强化）
原因：碎晶粒和晶格的扭曲，使继续滑移难以进行所致。
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●加工硬化的消除：回复与再结晶
＊ 回复：
冷作硬化是一种不稳定的现象，具有自发恢复到稳定状态的倾向。室温下不易实现。当提高温度时，原子获得热能，热运动加剧，当加热温度T回(用K氏温标)
T回=（0.25—0.3）T熔
使原子回复到正常排列，消除了晶格扭曲，使加工硬化得到部分消除。
第二节塑性变形对金属组织和性能影响
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＊ 再结晶：
当加热温度T再： T再=0.4T熔
原子获得更多热能，开始的某些碎晶或杂质为核心构成新晶粒，因为是通过形核和晶核长大方式进行的，故称再结晶。
再结晶后清除了全部加工硬化。
再结晶后晶格类型不变，只改变晶粒外形。
●加工硬化的利用、消除
＊利用：冷加工后使材料强度↑硬度↑。如冷拉钢，不能热处理强化的金属材料。
＊消除：再结晶退火（P29）650—750℃
第二节塑性变形对金属组织和性能影响
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