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式中T回复为金属回复的绝对温度; T熔点为金属熔化的绝对温度。
回复使晶格扭曲被消除,内应力明显降低,但力学性 能变化不大,部分地消除了加工硬化。
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3.再结晶
再结晶 以某些碎晶或杂质为晶核,成长为新的等轴细晶粒的过程 称为再结晶。
再结晶消除了全部加工硬化,使金属的强度和硬度明显下降,塑性 和韧性显著提高。
组织。
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纤维组织的特点
变形程度越大,纤维组织越明显。
常用锻造比Y表示变形程度。坯料拔长时的锻造比为:

Y=F0/F
式中F0为坯料拔长前的横截面积;F为坯料拔长后的横截面积。
纤维组织使金属在性能上具有方向性。
纵向(平行于纤维方向)上的塑性、韧性提高,
横向(垂直于纤维方向)上的塑性、韧性则降低。
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3.1 金属压力加工技术基础 3.1.1 金属的塑性变形
1.单晶体的塑性变形 单晶体塑性变形的主要方式是滑移。 滑移是在切应力作用下,晶体的一部分原子相对另一部分原子, 沿着一定的晶面(滑移面)和一定的方向(滑移方向)产生的 移动。
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3.1.1 金属的塑性变形 实际晶体的滑移不象理想晶体那样,
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回复和再结晶
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3.1.4.冷变形、热变形和温变形
1.冷变形 金属在回复温度以下的变形称为冷变形,具有加工硬化组 织。 冷变形特点
冷变形可以使工件获得较高的精度和表面质量。冷变形也是强化金属 的一种重要手段。但变形抗力大。
2.热变形 金属在再结晶温度以上的变形称为热变形,具有再结晶组 织。
1.可锻性 金属的锻造性能,是指金属材料在压力加工时获得优质产品难易程度
的工艺性能。 衡量指标:金属的塑性和变形抗力。塑性越高,变形抗力越小,则金
属的可锻性越好。 2.影响可锻性的因素 金属的本质方面 1.化学成分 纯金属的可锻性比合金好。而钢的可锻性随碳和合金元
素的质量分数的增加而变差。 2.组织结构 固溶体(如奥氏体)的可锻性好,而化合物(如渗碳体)
温度过高必将产生过热、过烧、脱碳和严重氧化等缺陷。 过热 加热温度过高,导致晶粒急剧长大的现象。该缺陷可以通过重新的热
处理加以消除。 过烧 加热温度过高(过热之后),导致晶界严重氧化,甚至局部熔化的现
象。 产生该缺陷后,性能极脆,并不能挽救,只能报废。 停止锻造的温度称为终锻温度,指金属热变形允许的最低温度。终锻温度过
热变形特点 金属在热变形过程中,也产生加工硬化,但随时被再结 晶所消除。热变形时,金属的变形抗力小,塑性好。工件的表面质量 低于冷变形。
3.温变形 金属在回复温度和再结晶温度之间的变形,称为温变形。兼有冷变形、
热变形的综合特点。
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3.1.5.金属锻件的组织性能特点 1、金属更加致密。 2、获得细化的再结晶组织。因此,金属的力学性能得到很大提高。 3、形成纤维组织,或称流线。 纤维组织 金属晶界上的夹杂物随晶粒沿变形最大方向被拉长得到的
低,金属的加工硬化严重,变形抗力急剧增加,使加工难于进行。
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2、挤压
挤压是利用压力,将金属坯料从挤压模的模孔中挤出而成形的压力加 工方法。①正挤压;②反挤压;③复合挤压。将金属坯料拉过拉拔模的模孔而成形的压力加工方 法。常需经多次拉拔,依次通过形状和尺寸逐渐变化的模孔,才能得 到所需截面的产品。
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4、自由锻 自由锻是利用冲击力或压力,使放在上下砧之间的金属坯 料变形,从而得到所需锻件的压力加工方法。 5、模锻 模锻是利用冲击力或压力,使放在锻模模膛内的金属坯料变 形,最后充满模膛而成形的压力加工方法。 6、板料冲压 板料冲压是利用压力,使放在冲模间的金属板料产生分 离或变形的压力加工方法。
1.加工硬化 金属在室温下进行塑性变形时,随着变形程度的增加,强度和硬
度不断提高,塑性和冲击韧性不断降低,这种现象称为加工硬化。 加工硬化的金属内部组织变化特点。 1、各晶粒沿变形最大的方向伸长, 2、位错密度增加,晶格严重扭曲,产生内应力; 3、滑移面和晶粒间产生碎晶。
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2.回复 T回复=(0.25~0.3)T熔点(K)
差。金属在单相状态下的可锻性比在多相状态下的好。 细晶粒金属的塑性较粗晶粒的好,可锻性较好。(但变形抗力较大)
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2.影响可锻性的因素
压力加工条件
3.变形温度 随着温度的升高,钢的强度下降,塑性上升,即钢的可锻性变好。 因此,压力加工都力争在高温下进行,即采用热变形。
锻造温度范围 开始锻造的温度称为始锻温度,指金属在锻造前加热允许的最高温度。始锻
一般纯金属的再结晶温度为:

T再结晶≈0.4T熔点(K)
消除金属加工硬化的热处理方法叫再结晶退火。
再结晶的特点
1、只有产生加工硬化的金属才能产生再结晶。
2、不同于同素异构转变,不发生晶体结构变化。
3、可以细化晶粒。但过份地延长加热时间,则晶粒还会不断长大, 使金属力学性能下降。
纤维组织的稳定性很高,不能用热处理或其它方法加以消除,只有经 过锻压使金属变形,才能改变其方向和形状。
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合理利用纤维组织
1、应使零件在工作中所受的最大正应力方向与纤维方向 重合,2、最大切应力方向与纤维方向垂直,3、并使纤维 分布与零件的轮廓相符合,尽量不被切断。
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3.1.6 金属的锻造性能
第三章 金属压力加工
金属压力加工是利用外力,使 金属坯料产生塑性变形,从而 获得具有一定形状、尺寸和力 学性能的原材料、毛坯或零件 的加工方法。
压力加工方法分类 1、轧制 轧制是借助于摩
擦力和压力使金属坯料通过两 个旋转的轧辊间的空隙而变形 的压力加工方法。 轧制主要用于生产各种规格的 钢板、型钢和钢管等钢材。
而是通过位错运动实现的。 2、多晶体的塑性变形 1、每个晶粒变形不均匀 2、晶粒间也产生滑动和转动。 3、变形抗力大
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3.1.2 塑性变形的基本规律 1.体积不变定律 2.最小阻力定律 3.塑性变形的不均匀性 4.控制金属流动的方法
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3.1.3 塑性变形后金属的组织和性能
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