1、18第 18 章 材料的变形与流动本章内容：塑性变形与流动 flow 规律，裂纹产生，摩擦对变形的影响。本章重点：预测速度场和位移场，了解应变场及形状尺寸变化，便于选工序设计模具。181 最小阻力定律定律：变形物体各质点向着阻力最小的方向移动应用方法：调整阻力，合理充型（流动）实际应用：1) 开式模锻（飞边槽，圆角）2) 拉深（拉深筋增加阻力）3) 镦粗（最小周边法则，有摩擦时）4) 拔长（拔长效率）19182 影响塑变和流动的因素1821 摩擦 friction无摩擦镦粗放射形流动， 有摩擦镦粗最小周边法则环形：无摩擦镦粗内外径均增加（放射形流动）1822 工具形状 shape of too
2、ls形状不一 流动阻力有差异应用：型砧制坯（效率高）1823 金属各部分之间的关系形体 完整、连续，为保让其它整性，未变形区 变形区总趋势：外端（未变形区）阻碍金属流动而变形区引起外端变形和应力。例：拔长，冲孔，弯曲201824 金属本身性质不均匀成分：组织，温度。 变形抗力小的部位先发生变形。应用：电热局部镦粗。结论：全面考虑影响流动和变形的因素后再加以正确分析。183 不均匀变形，附加应力与残余应力1831 均匀变形均匀变形：变形前彼此平行的平面和直线实现条件：均质，各向同性，等变形，无摩擦实际：塑性变形都是不均匀，例：镦粗圆柱体鼓形 双鼓形原因：接触摩擦。 实质：不均匀流动1832 附加
3、应力定义：物质为维持其整体性，在不均匀变形后21各部分之间产生相互平衡的应力产生原因：不均匀变形特点：附加应力相互平衡成对出现。定律：塑性变形时总是存在（变形总是不均匀）影响：1） 引起变形体应力状态变化，应力分布更不均匀 2） 提高了单位变形力产生附加应力时，消耗能量增加3） 降低塑性，甚至破坏变形体4） 造成形状歪扭，薄材：弯曲或波浪形5） 形成残余应力，即变形结束后仍然存在1833 残余应力定义：引起应力的外因去除后物体内仍残余的应力。特点：残余应力是弹性应力，小于屈服应力。产生原因：不均匀变形（或其它）影响：1) 再次变形时应力应变更不均匀222) 缩短制品寿命3) 使制品变形4) 增
4、加塑变抗力消除方法：1) 热处理：去应力退火2) 机械处理法：表面变形结论：消除表面层的残余拉应力，利用表面层的残余压应力。184 金属的断裂裂纹 必须防止内 部表 面1841 断裂的物理本质18411 基本类型23一 般 韧 性 断 裂完 全 韧 性 断 裂切 变 断 裂韧 性 断 裂 晶 间 断 裂穿 晶 断 裂多 晶 晶 面 指 数 低 的 晶 面解 理 断 裂单 晶脆 性 断 裂 ,:18412 微裂纹的形成机理微裂纹扩展断裂 微裂纹位 错 运 动 和 塞 积 微 裂 等夹 杂气 孔原 有 缺 陷 ,位错塞积，位错反应，位错消毁塑性 迅 速 扩 展不 能 松 驰塑 性 差 松 驰使 微
5、 裂 纹 尖 端 钝 化塑 性 好 的 材 料 通 过 塑 变 ., ,应力状态 拉 应 力 使 裂 纹 迅 速 扩 展压 应 力 抑 制 裂 纹 发 展1842 塑性加工中金属的断裂a)周向拉裂24b)穿晶断裂c) 锻造+字裂纹 d)e) 锻圆坯中心纵裂（中心拉应力）f) 拔长心部裂纹 （中心拉应力）g) 角裂（角部温度降低，阻力增大变形小而产生+ ）挤压裂纹：变形不均匀 心部不受压，外部小受拉。拉拔裂纹：变形未深入到心部，外部变形大受压，心部未变形受拉。185 塑性成形时的摩擦1851 塑性成形时摩擦的特点及影响工具与金属间接触且相对运动 摩擦力特点：1) 高压（ 5002500Mpa）
6、2) 变化 3) 高温（ 800C1200C）有利有弊：引起不均匀应力，利用飞边阻力251852 分类及机理分类 半 流 体 摩 擦半 干 摩 擦流 体 摩 擦边 界 摩 擦干 摩 擦 机理 分 子 吸 附 学 说表 面 凹 凸 学 说1853 塑性成形时摩擦力计算18531 库伦摩擦条件（ K）nu应用：三向压应力小，变形量小，冷成形18532 最大摩擦条件（按触表面间无相对滑动） SSK57.05.02应用：热变形2618533 摩擦力不变条件（ ）uSu2应用：挤压，大变形镦粗，模锻等（三向压力大）1854 影响摩擦系数 friction coefficient的因素1）金属本身 2）工具表面状态（接触表面 contact surface 粗糙度 finish）3）变形温度 4）变形速度 5）接触面上单位压力(单位接触面积 contact unit area)1855 摩擦系数 friction coefficient 测定方法夹钳轧制法 clipper-roll method：根据力平衡来计算27圆环锻粗法 method of upsetting circle ring：利用塑性理论做出标定曲线，然后将测试标曲线比较
