定氮仪产生塑性变形

时间:2016/11/15 9:14:39 浏览:

锻压生产的发展趋势锻压生产虽然生产效率高,锻件综合性能高,节约原材料;但因其生产周期较长,成本较高,处于不利的竞争地位。锻压生产要跟上当代科学技术的发展,需要不断改进技术、采用新工艺和新技术,进一步提高锻件的性能指标;同时缩短生产周期、降低成本。当代科学技术的发展对锻压生产本身的完善和发展有着重大影响,这主要表现在以下几个方面:首先,材料科学的发展对锻压技术有着最直接的影响。新材料的出现必然对锻压技术提出了新的要求,如高温合金、金属间化合物、陶瓷材料等难变形材料的成形问题。锻压技术也只有在不断解决材料带来的问题的情况下才能得以发展。其次,新兴科学技术的出现。


当前主要是计算机技术在锻压技术各个领域的应用。如锻模计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术,锻造过程的计算机有限元数值模拟技术等。这些新技术的应用,缩短了锻件的生产周期,提高锻模设计和生产水平。第三,机械零件性能的更高要求。推动锻压技术发展的最大动力是来自交通工具制造业 ————汽车制造业和飞机制造业。锻件的尺寸、质量越来越大,形状越来越复杂、精密,一些重要受力件的工作环境更苛刻,受力状态更复杂。除了更换强度更高的材料外,研究和开发新的锻压技术是必然的出路。3.2 锻压工艺基础3.2.1 金属的塑性变形塑性是金属的重要特性。利用金属的塑性可加工各种制品。不仅轧制、锻造、挤压、冲压、拉拨等成形加工工艺都是金属发生大量塑性变形的过程,而且在车、铣、刨、钻等各种切削加工工艺中,也都发生金属的塑性变形。塑性变形不仅可以使金属获得一定的形状和尺寸,而且还会引起金属内部组织与结构变化,使铸态金属的组织与性能得到一定的改善。因此,研究金属的塑性变形过程及其机理,了解变形后金属的组织结构与性能的变化规律,以及加热的影响,对改进金属材料加工工艺,提高产品质量和合理使用金属材料等方面都具有重要意义。各种金属压力加工方法都是通过金属的塑性变形实现的。


金属受外力后,首先产生弹性变形,当外力超过一定限度后,才定氮仪产生塑性变形。弹性变形的实质是在外力的作用下,金属内部的原子偏离了原来的平衡位置,使金属产生变形,这会造成原子位能的提高,而处于高位能的原子具有返回原来位能最低的平衡位置的倾向。因而,当外力取消后,原子返回原来的位置,变形也就消失了。塑性变形的实质是在外力的作用下金属内部的原子沿一定的晶面和晶向产生了滑移的结果。     在一般情况下,实际金属都是多晶体。多晶体的变形是与其中各个晶粒的变形行为有关。 ·136· 为了便于研究,有必要先通过单晶体的塑性变形来掌握金属塑性变形的基本规律。(1)单晶体的塑性变形实验表明,晶体只有在切应力作用下才会发生塑性变形。单晶体的塑性变形过程如图3.2.1所示。图3.2.1a为晶体未受外力的原始状态;当晶体受到外力作用时,晶格将产生弹性畸变,如图3.2.1b所示,此为弹性变形阶段;若外力继续增加,超过一定限度后,晶格的畸变程度超过了弹性变形阶段,则晶体的一部分将会相对另一部分发生滑移,如图3.2.1c所示;晶体发生滑移后,去除外力,晶体的变形将不能全部恢复因而产生了塑性变形,如图3.2.1d所示。图3.2.1 单晶体的变形过程(2)多晶体的塑性变形实际使用的金属材料由都不相同的许多晶粒所组成,故每个晶粒在塑性变形时,将受到周围位向不同的晶粒及晶界的影响与约束,即每个晶粒不是处于独立的自由变形状态。晶粒变形时既要克服晶界的阻碍,又需要其周围晶粒同时发生相适应的变形来协调配合,以保持晶粒间的结合和晶体的连续性,否则将导致晶体破裂。大量实验结果表明,多晶体的塑性变形正是由于存在着晶界和各晶粒的位向差别,其变形抗力要比同种金属的单晶体高得多。


海德体育3.2.2 变形后金属的组织和性能1.加工硬化、回复和再结晶金属材料经塑性变形后,其组织和性能发生了一系列重大变化。组织上的变化表现为:晶粒沿金属流动方向伸长,晶格畸变,位错密度增加,产生内应力,产生碎晶。性能上的变化表现为:随着变形程度的增加,强度及硬度显著提高,而塑性和韧性则很快下降。变形度愈大,性能的变化也愈大。这种由于塑性变形的变形度增加,使金属的强度、硬度提高,而塑性下降的现象称为加工硬化或冷作硬化。加工硬化现象在工程技术中具有重要的实用意义。首先可利用加工硬化来强化金属,提高金属强度、硬度和耐磨性。特别是对那些不能用热处理强化的材料,如纯金属、某些铜合金、镍铬不锈钢和高锰钢等,加工硬化更是唯一有效的强化方法。冶金厂出厂的 “硬”或“半硬 ”等供应状态的某些金属材料,就是经过冷轧或冷拉等方法,生产加工的硬化产品。加工硬化还可以在一定程度上提高构件在使用过程中的安全性。因为构件在使用过程中,往往不可避免地会在某些部位(如孔、键槽、螺纹以及截面积过渡处)出现应力集中和过载荷现象。在这种情况下,由于金属能加工硬化,局部过载部位在产生少量塑性变形后,提高了屈服强度并与所承受的应力达到了平衡,变形就不会继续发展,从而在一定程度上提高了构件的安全性。     ·137·


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