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影響金屬塑性變形的加工條件
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影響金屬塑性變形的加工條件
1.變形溫度
溫度升高,塑性提高,塑性
冷拔成形性能得到改善。變形溫度升高到再結晶溫度以上時,加工硬化不斷被再結晶軟化消除,金屬的塑性成形性能進一步提高。
過熱:加熱溫度過高,會使晶粒急劇長大,導致金屬塑性減小,塑性成形性能下降,這種現象稱為“過熱”。
過燒:如果加熱溫度接近熔點,會使晶界氧化甚至熔化,導致金屬的塑性變形能力完全消失,這種現象稱為“過燒”,坯料如果過燒將報廢。
2.變形速度
變形速度:單位時間內變形程度的大小。變形速度的增大,金屬在冷變形時的冷變形強化趨于嚴重;當變形速度很大時,熱能來不及散發,會使變形金屬的溫度升高,這種現象稱為“熱效應”,它有利于金屬的塑性提高,變形抗力下降,塑性變形能力變好。
3.應力狀態
實踐證明,在三向應力狀態下,壓應力的數目越多,則其塑性越好;拉應力的數目越多,則其塑性越差。
選擇塑性成形加工方法時,應考慮應力狀態對金屬塑性變形的影響。
4.其它
模具和工具:模鍛的模膛內應有圓角,這樣可以減小金屬成形時的流動阻力,避免鍛件被撕裂或纖維組織被拉斷而出現裂紋。板料拉深和彎曲時,成形模具應有相應的圓角,才能順利成形。
潤滑劑:可以減小金屬流動時的摩擦阻力,有利于塑性成形加工。
綜上所述,金屬的塑性成形性能既取決于金屬的本質,又取決于變形條件。在塑性成形加工過程中,要根據具體情況,盡量創造有利的變形條件,充分發揮金屬的塑性,降低其變形抗力,以達到塑性成形加工的目的。
纖維組織的存在對金屬的力學性能,特別是沖擊韌度有一定影響,在設計和制造零件時,應注意以下兩點:
(1)零件工作時的正應力方向與纖維方向應一致,切應力方向與纖維方向垂直。
(2)纖維的分布與零件的外形輪廓應相符合,而不被切斷。
目前,用于拉拔實驗結果的分析方法主要有極限平衡法和有限元法。極限平衡法原理簡單但不能分析破壞過程中筋土產生的應力、應變和位移,無法給出拉拔破壞前筋材產生的位移和應變的充分信息。而有限元法比較適合分析筋材在土中的位移、應變和變形破壞,能模擬試驗過程,并對測試數據加以處理,其分析結果的可靠性也依賴于不同的因素,如有限元種類、用于建立不同加筋土模型的本構關系和本構模型的參數等。(圖/文
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