一 金属的塑性加 影响塑性的各种因素 工
影响塑性的内因 A、化学成分 纯金属和它的固溶体具有良好的塑性，化合物塑性较差， 钢中化学成分和杂质的增加，会降低金属的塑性。 B、组织结构 金属的组织结构取决于金属的化学成分，组成合金的主 要元素的晶格；杂质的性质、数量及其分布；晶粒形状 的大小。另外同一化学成分的金属或合金，由于组织不 同，其塑性也不同，一般细晶粒的钢具有较好的塑性。 化合物杂质呈球状分布时徐行较好，呈片状、网状分布 在晶界上时，使金属塑性下降。
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一 金属的塑性加 工
金属材料通过冶炼、铸造，获得铸锭后，可通过 塑性加工的方法获得具有一定形状、尺寸和机械性能 的型材、板材、管材或线材，以及零件毛坯或零件。 塑性加工包括锻压、轧制、 挤压、拉拔、冲压等方 法。
金属在承受塑性加工时， 产生塑性变形，这对 金属的组织结构和性能会产生重要的影响
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一 金属的塑性加 塑性变形的基本定律 工
A、体积不变定律 在塑性变形过程中，根据实测和研究，铸造状态的金属开始加工时，
由于内部存在疏松、缩孔、气泡和裂纹等缺陷。因此锻轧初期将使金属的 密度增加体积缩小，当在轧制后的再结晶退火过程中，密度将重新恢复到 原来的状态，为此得出。金属在压力加工时，金属变形前后的体积保持不 变，这一规律称为体积不变定律。 B、最小阻力定律
提示：内力的大小用应力来表示。正应力是指单位面积上 所受的法向内力。由于大多数情况下内力的分布是不均匀 的，因此常用平均正应力来表示内力的大小。
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一 金属的塑性加
变形抗力
工
在压力加工中，金属抵抗变形的能力，叫变形抗力。 变形抗力大说明金属抵抗变形的能力大，也就是所金 属比较硬，需要较大的外力才能使金属变形。
A 作用力是由压力加工设备的动作而产生的（如锻锤的机械 动作，轧辊的转动等）。作用力的大小由金属变形时所需能 量的大小所决定。 B 约束反力：在变形过程中，工具或模具阻止被加工物体的 整体运动和质点流动而作用于该物体上的力称为约束反力。 C 摩擦力：摩擦力在金属压力加工中一般来讲总是存在的。 因为在加工工具与金属的接触面上总是有一定程度的粗糙不 平，当变形金属的质点与接触面相对运动时，接触面上必然 产生一个与金属质点运动方向相反的阻力T，这个阻力叫摩 擦力。
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一 金属的塑性加 工
塑性变形中的力
力和应力 金属压力加工过程，通过工具（轧辊或模具）把
外力传到金属上，在外力作用下，金属运动受到阻碍时， 金属内部则产生与外力平衡地内力，同时引起金属变形。 故金属发生的变形是受外力和内力作用的结果。
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一 金所受的外力可分为三种；即作用力、约束反 力、摩擦力。
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一 金属的塑性加
金属的塑性变形
工
单晶体的塑性变形的基本方式有两种：滑移和孪生。
滑移:滑移是晶体在切应力的作用下, 晶体的一部分沿 一定的晶面(滑移面)上的一定方向(滑移方向)相对于另 一部分发生滑动。
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一 金属的塑性加
金属的塑性变形
工
滑移特点： A 滑移只能在切应力作用下才会发生； B 滑移是晶体内部位错在切应力作用下运动的结果。 位借
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2020/11/20
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一 金属的塑性加 工
金属的塑性：是指金属在外力作用下，稳定 地发生永久变形而又不破坏其完整性的能力。 塑性好的金属，变形量既使很大也不破坏；而 塑性差的金属，变形量即使很小也可能产生裂 纹。 金属的塑性和柔软性是两个完全不同的概念，金 属的柔和硬是指金属对变形的抵抗能力，金属柔 说明该金属材料对变形抵抗能力小，也就是说只 需较小的变形力就可以使金属产生塑性变形。金 属硬说明该金属抵抗变形的能力大，就说需要用 较大的变形力才能使金属产生塑性变形。
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一 金属的塑性加
内力和应力
工
物体在外力或其它物理或物理——化学的作用下，使原子 间距发生变化，就产生内力。
压力加工中金属的内力是由以下两方面原因引起； 由于平衡外部的机械作用所产生的内力（在金属内部产 生与外力平衡的力） 由于物理或物理——化学过程所产生的相互平衡的内力， 一般是由于变形不均匀，温度不均匀及相变等原因引起的。
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一 金属的塑性加 影响变形抗力的各种因素 工
A、金属的化学成分及组织结构：纯金属与合金的变形抗 力是不同的，一般纯金属的变形抗力都较小。钢中含碳 量增加，变形抗力也增加。另一方面，化学成分相同的 金属，由于组织结构不同，其变形抗力也不相同，一般 细晶粒有较大的变形抗力，粗晶粒金属的变形抗力较小。 B、变形温度：一般来说金属的变形抗力随变形温度的升 高而降低。 C、变形速度：金属在热变形时，因变形速度的增加，金 属的再结晶软化过程来不及完成，加工硬化现象来不及 消除，因此使变形抗力增加。 D、变形程度：金属在热轧时，所有钢中的变形抗力都随 着轧制温度的降低，压下量的增加而增加，随变形程度 的增加而增加。
运动造成滑移； C 由于位错每移出晶体一次即造成一个原子间距的变形量,
因此晶体发生的总变形量一定是这个方向上的原子间距的整 数倍。
D 滑移总是沿着晶体中原子密度最大的晶面(密排面)和其 上密度最大的晶向(密排方向)进行, 这是由于密排面之间、 密排方向之间的间距最大，结合力最弱。金属发生滑移的可 能性越大， 塑性就越好。滑移方向对滑移所起的作用比滑移 面大，所以面心立方晶格金属比体心立方晶格金属的塑性更 好。
最小阻力定律：金属塑性变形时，任何部分的质点都按照所需功最小 的路程来移动，当路程相同时，则质点将沿着阻力最小的方向移动，这一 规律称为最小阻力定律。 C、弹塑性共存定律
弹塑性共存定律指的是金属在塑性变形过程中，一定有弹性变形存在， 但并不是说在金属发生弹性变形时，一定没有塑性变形产生。
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一 金属的塑性加 影响塑性的各种因素 工
影响塑性的外因 A 变形温度 一般的说，在较高温度下金属和合金的塑性是较好的。 B 变形速度 变形速度是指单位时间内变形程度的变化率。金属在变 形过程中，加工硬化发生的速度，超过软化进行的速度， 塑性明显下降，如果软化过程比产生硬化过程快或者当 变形速度增加时，由于热效应使金属温度升高，金属由 脆性区转变为塑性区的温度时，塑性有所提高。 C 应力状态 金属在变形时受拉应力成分越少，压应力成分越多，则 金属塑性越好。