钢材变形的原因分析和防治措施

摘要:钢材在轧制、储运、下料、加工、和焊接等过程中,会出现不同程度的各种变形,影响产品质量。本文主要介绍了钢材变形的原因,预防控制措施和校正方法。为了保证产品的质量,必须预防控制钢材的变形和加以校正。

关键词:钢材变形校正控制

钢结构产品主要材料是各种钢材。这些钢材在轧制、储运、下料、加工、和焊接等过程中,若不注意施工方法,使钢材受到外力作用,当其超过板材的屈服强度就会产生不同程度的各种塑性变形。如:横向和纵向收缩变形、角变形,弯曲变形、扭曲变形、波浪变形。这些变形,尤其是超过技术要求的变形,将会影响到下料、加工、和组装等工序的质量,严重的会直接影响到工件的成品质量。因此需要在下料、加工、组焊、和成品检验前,对超过技术要求的各种变形缺陷,进行校正,以保证加工工序的质量和产品成品质量。

1 钢材变形的原因

1.1 变形的概念

钢材在温度和外力的作用下,会引起材料的形状和尺寸发生变化。金属在外力作用下,其内部必将产生应力。当外力停止作用后,应力消失,变形也随之消失。金属的这种变形称为弹性变形。当外力增

钢材变形的矫正的基本方法

钢材变形的矫正的基本方法有哪几种钢材变形的矫正钢材由于生产、贮运等原因，以及经过冲、剪分离等初加工制成零件毛坯料后，可能会出现各种各样的变形。在转下道工序前，工艺要求需对其进行矫正，这个工序称为钢材变形的矫正。矫正钢材变形的方法很多，在常温下进行的称为冷作矫正，冷作矫正包括机械矫正和手工矫正。如果将钢材加热到一定温度，然后对其进行矫正，则称为加热矫正。根据加热状况，又分为全加热矫正和局部加热矫正两种。一、矫正常用工具和设备的使用手工矫正常用的工具是各类锤，配以平台、垫铁等，可对尺寸不大，变形不太严重的钢材进行矫正。（1）锤子锤子的锤头形状有圆头、直头和横头等多种，其中圆头锤子最常见。锤子的规格按锤头的重量来划分，有0.5、0.75、和1kg等多种。木柄选用坚固的白蜡木制成，长度约300~350mm，装入锤头后，用铁楔涨紧。在使用锤子前，应先检查锤头安装的是否牢固，以防锤头脱出伤人。（2）大锤大锤的锤头有平头、直头和横头三种，平头大锤在矫正工序中用得最多。大锤的规格也是按锤头的重量来划分的，有4kg、5kg、5kg、8kg等多种，木柄长约1000~1300mm，可岁操作者的身高和工作情况而选定。每次使用前，都要检查锤头安装的是否牢固，稍有松动，应打紧有倒齿的铁楔，否则，不得使用。打大锤的注意事项打大锤属于重体力劳动作业，并具有一定的危险性。因此，一定要注意安全操作。

○1操作前，要严格检查锤头安装是否牢固，在操作过程中的间歇时也要随时检查。发现松动，要立即加固，否则，不得使用。②打锤的工作场地要有足够的操作空间。起锤时，要前，后查看是否有人或障碍物，无异常后方可起锤。③遵守操作规程，严禁操作者戴手套打大锤。④两人或两人以上同时操作时，要有主次，配合协调，不得相对打大锤，站立位置应在工件的同一侧。⑤在矫正薄钢板、有色金属材料或表面质量要求较高的工件时，还常会用到木锤、铜锤等用较软材料制成的锤。二、型钢变形的机械矫正1. 用压力机矫正型钢的弯曲变形a) 首先找出型钢的弯曲部位，将其凸起侧超上，置于压力机平台上b) 在型钢下部凸起部位的两侧垫上垫块，需要时，垫块要与型钢外表面吻合c) 操纵压力机控制开关，使压力机滑块缓缓下降，对型钢凸起处施加压力。大型钢被压直时，升起压力机滑块，观察型钢的回弹情况，然后在操纵压力机下压，使被矫钢材产生少许向下凹弯，以抵消回弹，直至将型钢娇直。2. 用压力机矫正角钢的角变形用90°压弯模在压力机上矫正角钢两面角大于90°变形的示意图（未画）。操作时，角钢下面的两条垫铁应平直、等厚、其厚度以不超过角钢边厚度为宜，其长度应等于或超过应等于或超过摸具的纵向长度。摆放垫铁时，要摆放在对称位置，可操纵压力机使凸模轻轻压住角钢，来调整垫铁的位置。调整合适后，即可操纵压力机下压，下压过程中应观察角钢的变形情况，直至将角钢矫正为止。3. 用压力机矫正槽钢的扭曲变形（如图所示）具体作法如下： a) 将槽钢与平台接触的两角下面加以垫板，垫板厚度要大于可能的回弹量。b) 在槽钢翘起的两角上放置一方钢。c) 操纵压力机下压，通过方钢施力作用在槽钢上，使其作扭曲反方向的变形矫正。三、钢板变形的机械矫正（1）用压力机矫正型钢的弯曲变形以图6-10所示为例，介绍用压力机矫正型钢变形的具

钢结构几种型钢特性分析

钢结构几种型钢特性分析楼承板又称钢承板、建筑压型钢板，采用镀锌钢板经辊压冷弯成型，其截面成V型、U 型、梯形或类似这几种形状的波形，主要用作永久性模板，也可被选为其他用途。在使用阶段楼承板作为混凝土楼板的受拉钢筋，也提高了楼板的刚度，节省了钢筋和混凝土的用量。压型板表面压纹使楼承板与混凝土之间产生最大的结合力，使二者形成整体，配以加劲肋，使楼承板系统具有高强承载力。压型钢板组合板(楼承板,钢承板)是一种十分合理的结构形式，它能够按其各组成部件所处的位置和特点，充分发挥钢材抗拉和混凝土抗压性能好的优点，并具有良好的抗震性能、施工性能。这种结构目前被广泛应用于国内外多高层建筑中。楼承板和普通钢筋混凝土楼板对比 1. 楼承板可作为现浇混凝土的永久模版，省掉了施工中安装和拆除模板的工序； 2. 楼承板安装好之后可以作为施工平台使用，同时由于不必使用临时支撑，也不影响下一层施工平面的工作； 3. 楼承板可作为楼板的底筋使用，减少了安装板筋的工作量； 4. 根据压型板刚才的不同界面形状，最多可以减少30%的楼板混凝土用量，减少楼板自重又可以相应的减少梁、柱和基础的尺寸，提高了结构的整体性能；工型钢称钢梁，是截面为工字形的长条钢材。其规格以腰高（h）*腿宽（b）*腰厚（d）的毫米数表示，如“工160*88*6”，即表示腰高160毫米，腿宽88毫米，腰厚6毫米的工型钢。工字钢分普通工字钢、轻型工字钢和H型钢三种。普通工型钢和轻型工型钢的翼缘由根部向边上逐渐变薄的，有一定角度。由于它们截面尺寸相对较高、较窄，故对截面两个主袖的惯性矩相差较大，因此，一般仅用于在腹板平面内受弯的构件或将其组成格构式受力构件。对轴心受压构件或

防止和矫正钢结构焊接变形的方法

防止和矫正钢结构焊接变形的方法钢结构离不开焊接，其连接普遍采用焊接，且对于一些重要焊缝一般都采用全熔透焊接。金属焊接时在局部加热、熔化过程中，加热区的金属与周边的母材温度相差很大，产生焊接过程中的瞬时应力。冷却至原始温度后，整个接头区焊缝及近缝区的拉应力区与母材在压应力区数值达到平衡，这就产生了结构本身的焊接残余应力。此时，在焊接应力的作用下焊接件结构发生多种形式的变形。残余应力的存在与变形的产生是相互转化的，认清变形规律，就不难从中找到防止减少和纠正变形的方法。一、焊接变形的形式与原因钢结构焊接后发生的变形大致可分为两种情况：即整体结构的变形和结构局部的变形。整体结构的变形包括结构的纵向和横向缩短和弯曲（即翘曲）。局部变形表现为凸弯、波浪形、角变形等多种。 1.变形常见基本形式常见焊接变形基本形式有如下几种：板材坡口对焊后产生的长度缩短（纵向收缩）和宽度变窄（横向收缩）的变形；板材坡口对接焊接后产生的角变形；焊后构件的角变形沿构件纵轴方向数值不同及构件翼缘与腹板的纵向收缩不一致形成的扭曲变形；薄板焊接后母材受压应力区由于失稳而使板面产生翘曲形成的波浪变形；由于焊缝的纵向和横向收缩相对于构件的中和轴不对称引起构件的整体弯曲，此种变形为弯曲变形。

图1：焊接变形的基本形式这些变形都是基本的变形形式，各种复杂的结构变形都是这些基本变形的发展、转化和综合。 2.焊接变形的原因在焊接过程中对焊件进行了局部的、不均匀的加热是产生焊接应力及变形的原因。焊接时焊缝和焊缝附近受热区的金属发生膨胀，由于四周较冷的金属阻止这种膨胀，在焊接区域内就发生压缩应力和塑性收缩变形，产生了不同程度的横向和纵向收缩。由于这两个方向的收缩，造成了焊接结构的各种变形。二、影响焊接结构变形的因素影响焊接变形量的因素较多，有时同一因素对纵向变形、横向变形及角变形会有相反的影响。全面分析各因素对各种变形的影响，掌握其影响规律是采取合理措施控制变形的基础。否则,难以达到预期的效果。 1.焊缝截面积的影响：焊缝截面积是指熔合线范围内的金属面积，焊缝面积越大，冷却时收缩引起的塑性变形量越大。 2.焊接热输入的影响：一般情况下，热输入大时，加热的高温区范围大，冷却速度慢，使接头塑性变形区增大，不论对纵向、横向或角变形都有变形增大的影响。但在表面堆焊时，当热输入增大到一定程度时，由于整个板厚温度趋近，因而即使热输入继续增大，角变形不再增大，反而有所下降。 3.工件的预热、层间温度影响：预热温度和层间温度越高，相当于热输入增大，使冷却速度减慢，收缩变形增大。 4.焊接方法的影响：在建筑钢结构焊接常用的几种方法中，除电渣焊以外，埋弧焊热输入最大，在其他条件如焊缝面积等相同情况下，收缩变形最大。手工电弧焊热输入居中，收缩变形比埋弧焊小。CO2气体保护焊热输入最小，收缩变形响应也最小。 5.焊缝位置对变形的影响：由于焊缝位置在结构中不对称，焊缝位置不对称等将引起各种变形。 6.结构的刚性对焊接变形的影响：结构的刚性大小，主要取决于结构的形状和其截面大

钢材变形的矫正

钢材变形的矫正钢材由于生产、贮运等原因，以及经过冲、剪分离等初加工制成零件毛坯料后，可能会出现各种各样的变形。在转下道工序前，工艺要求需对其进行矫正，这个工序称为钢材变形的矫正。矫正钢材变形的方法很多，在常温下进行的称为冷作矫正，冷作矫正包括机械矫正和手工矫正。如果将钢材加热到一定温度，然后对其进行矫正，则称为加热矫正。根据加热状况，又分为全加热矫正和局部加热矫正两种。一、矫正常用工具和设备的使用手工矫正常用的工具是各类锤，配以平台、垫铁等，可对尺寸不大，变形不太严重的钢材进行矫正。（1）锤子锤子的锤头形状有圆头、直头和横头等多种，其中圆头锤子最常见。锤子的规格按锤头的重量来划分，有0.5、0.75、和1kg等多种。木柄选用坚固的白蜡木制成，长度约300~350mm，装入锤头后，用铁楔涨紧。在使用锤子前，应先检查锤头安装的是否牢固，以防锤头脱出伤人。（2）大锤大锤的锤头有平头、直头和横头三种，平头大锤在矫正工序中用得最多。大锤的规格也是按锤头的重量来划分的，有4kg、5kg、5kg、8kg等多种，木柄长约1000~1300mm，可岁操作者的身高和工作情况而选定。每次使用前，都要检查锤头安装的是否牢固，稍有松动，应打紧有倒齿的铁楔，否则，不得使用。打大锤的注意事项打大锤属于重体力劳动作业，并具有一定的危险性。因此，一定要注意安全操作。 ○1操作前，要严格检查锤头安装是否牢固，在操作过程中的间歇时也要随时检查。发现松动，要立即加固，否则，不得使用。②打锤的工作场地要有足够的操作空间。起锤时，要前，后查看是否有人或障碍物，无异常后方可起锤。③遵守操作规程，严禁操作者戴手套打大锤。④两人或两人以上同时操作时，要有主次，配合协调，不得相对打大锤，站立位置应在工件的同一侧。⑤在矫正薄钢板、有色金属材料或表面质量要求较高的工件时，还常会用到木锤、铜锤等用较软材料制成的锤。二、型钢变形的机械矫正 1.用压力机矫正型钢的弯曲变形 a)首先找出型钢的弯曲部位，将其凸起侧超上，置于压力机平台上 b)在型钢下部凸起部位的两侧垫上垫块，需要时，垫块要与型钢外表面吻合 c)操纵压力机控制开关，使压力机滑块缓缓下降，对型钢凸起处施加压力。大型钢被压直时，升起压力机滑块，观察型钢的回弹情况，然后在操纵压力机下压，使被矫钢材产生少许向下凹弯，以抵消回弹，直至将型钢娇直。 2.用压力机矫正角钢的角变形用90°压弯模在压力机上矫正角钢两面角大于90°变形的示意图（未画）。操作时，角钢下面的两条垫铁应平直、等厚、其厚度以不超过角钢边厚度为宜，其长度应等于或超过应等于或超过摸具的纵向长度。摆放垫铁时，要摆放在对称位置，可操纵压力机使凸模轻轻压住角钢，来调整垫铁的位置。调整合适后，即可操纵压力机下压，下压过程中应观察角钢的变形情况，直至将角钢矫正为止。 3.用压力机矫正槽钢的扭曲变形（如图所示）具体作法如下：

金属在塑性变形中的组织结构与性能变化

第七章金属在塑性变形中的组织结构与性能变化练习与思考题 1 冷变形使金属的组织结构和性能发生什么变化？有何意义？（1）冷变形使金属的组织结构发生如下变化： 1）单晶体塑性变形:时，随着变形量增加，位错密度增加，从而引起加工硬化； 2）多晶体塑性变形时，，随着变形量增加，与单晶体变形一样，位错密度增加。但多晶体各晶粒即相互阻碍又相互促进，变形量到一定程度出现位错胞状结构； 3）冷塑性变形后自由能高； 4）晶粒外形、夹杂物和第二相的分布发生变化； 5）性能上具有方向性：带状组织和纤维组织； 6）形成形变织构； 7）晶体可能被破坏，可能产生微裂纹，甚至宏观裂纹等；变形是不均匀的；存在残余内应力。（2）冷变形对金属性能的变化体现在： 1）强度指标增加；塑性指标降低，韧性也降低了；产生力学性能的方向性。 2）物理性能变化：由于在晶间和晶内产生微观裂纹和空隙以及点阵缺陷，因而密度降低，导热、导电、导磁性能降低。 3）化学性能变化：化学稳定性降低，耐腐蚀性能降低，溶解性增加。（3）生产上经常利用冷加工提高材料的强度，通过加工硬化（或称形变强化）来强化金属。冷加工是通过塑性变形改变金属材料性能的重要手段之一。 2 回复退火处理可能使冷变形后的金属组织结构发生什么变化？有何实际意义？回复对组织结构的影响与形变后的组织以及回复的温度和时间有关：（1）回复温度较低时，由于塑性变形所产生的过量空位就会消失；（2）回复温度稍高一些时，同一个滑移面上的异号位错，会在塞积位错群

的长程应力场作用下，汇聚而合并消失，降低位错密度；（3）回复温度较高时，不但同一滑移面上的异号位错可以汇聚抵消，而且不同滑移面上的位错也易于攀移和交滑移，从而互相抵消或重新排列成一种能量较低的结构。回复退火在生产中主要作用：（1）去内应力退火，使冷加工的金属件，在基本上保持加工硬化的条件下降低其内应力，以避免变形和开裂，改善工件的耐蚀性。（2）预先形变热处理工艺中，低温冷变形后进行的中间回火，也是一种回复性质的处理。其目的是为了得到比较稳定的位错（亚晶组织），在进行快速淬火加热和最后的回火处理后，仍能够保持良好的形变强化的效果。 3 如何控制再结晶后的晶粒大小和均匀性？决定再结晶退火后晶粒大小的最主要因素是预先变形量、退火温度，其次是原始晶粒度、杂质及退火时间等。当变形量很小时，晶格畸变能低，形核率低，甚至不形核，而且没有足够的动力推动再结晶过程的进行，不发生再结晶，只是晶粒长大，出现粗晶组织。为了细化晶粒，条件允许时，应尽量采用大变形量，避免在临界变形程度加工。提高退火温度，不仅使再结晶晶粒度增大，而且还会影响到临界变形程度。随着退火温度升高，其临界变形程度变小，且再结晶晶粒明显长大。原始晶粒的大小及夹杂对再结晶后的晶粒大小有影响：在同样变形程度和温度下，原始晶粒越细，再结晶后的晶粒也越细；杂质妨碍再结晶晶粒长大，对组织细化有一定影响，特别是分布在晶界上的杂质成连续膜时，造成的障碍作用更大。 4 金属在热变形中其组织结构和性能变化有什么特点？（1）改造铸态组织铸态金属组织中的缩孔、疏松、空隙、气泡等缺陷等得到压缩式焊合，铸态组织的物理、化学和结晶学方面的不均匀性会得到改善。（2）细化晶粒和破碎夹杂物

钢结构焊接变形的控制与矫正

钢结构焊接变形的控制与矫正一、前言钢结构离不开焊接，焊接必然产生一定量的焊接变形，焊接变形的控制与矫正尤为重要，其焊接的质量和生产效率直接影响到钢结构的建造周期和使用寿命。二、焊接变形产生的原因电弧焊是一个不均匀的快速加热和冷却的过程，焊接过程中及焊后，焊接构件都将产生变形。影响焊接变形最根本的因素是焊接过程中的热变形和焊接构件的刚性条件。在焊接过程中的热变形受到了构件刚性条件的约束，出现了压缩塑性变形，这就产生了焊接残余变形。（一）影响焊接热变形的因素 1.焊接工艺方法。不同的焊接方法，将产生不同的温度场，形成的热变形也不相同。一般来说，自动焊比手工焊加热集中，受热区窄，变形较小。CO2气体保护焊焊丝细，电流密度大，加热集中，变形小。 2.焊接参数。即焊接电流、电弧电压和焊接速度。线能量愈大，焊接变形愈大。焊接变形随焊接电流和电弧电压的增大而增大，随焊接速度增大而减小。在3个参数中，电弧电压的作用明

显，因此低电压高速大电流密度的自动焊变形较小。 3.焊缝数量和断面大小。焊缝数量愈多，断面尺寸愈大，焊接变形愈大。 4.施工方法。连续焊、断续焊的温度场不同，产生的热变形也不同。通常连续焊变形较大，断续焊变形最小。 5.材料的热物理性能。不同的材料，导热系数、比热和膨胀系数等均不相同，产生的热变形也不相同，焊接变形也不相同。（二）影响焊接构件刚性系数的因素 1构件的尺寸和形状。随着构件刚性的增加，焊接变形愈小。 2胎夹具的应用。采用胎夹具，增加了构件的刚性，从而减少焊接变形。 3装配焊接程序。装配焊接程序能引起构件在不同装配阶段刚性的变化和重心位置的改变，对控制构件的焊接变形有很大的影响。一般来说，焊接构件在拘束小的条件下，焊接变形大，反之，则变形小。三、钢结构焊接变形的种类任何钢结构的焊接变形，可分为整体变形和局部变形。整体变形就是焊接以后，整个构件的尺寸或形状发生的变化，包括纵向和横向收缩（总尺寸缩短），弯曲变形（中拱、中垂）和扭曲变形等。局部变形是指焊接以后构件的局部区域出现的变形，包括角变形和波浪变形等。

钢结构焊接变形的火焰矫正方法

钢结构焊接变形的火焰矫正方法内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）

钢结构焊接变形的火焰矫正方法摘要火焰矫正是钢结构制作过程中解决焊接变形常用的一种方法，本文重点介绍了钢结构焊接变形火焰矫正方法的施工工艺。关键词钢结构焊接变形矫正 1 前言在XXX三期炼钢板坯,轨梁精整等厂房钢结构制作项目中,大部分是由宽翼缘焊接H型钢组成梁、柱等构件。这些构件在加工过程中存在焊接变形问题。这些焊接变形如果不矫正，对结构的整体安装和工程的安全可靠性都存在很大的影响。为此我主要采用了火焰矫正方法，使这些梁柱的焊接变形得到了很好矫正。 2 气体火焰矫正原理金属具有热胀冷缩的特性，机械性能也随温度而变化。低碳钢（以Q235钢为温度的关系如图1虚线所示，一般可简化为实线所示，即当例）的屈服极限σ s 温度在500οC以下，屈服极限基本无变化；温度高于600οC时，屈服极限接近于零。温度在500—600οC之间时呈线性变化。当金属结构局部加热时，加热区的金属热膨胀受到周围冷金属的阻止，不能自由变形，某些部位的金属被塑性压缩。冷却后，残留的局部收缩使结构获得所需要的变形。线状加热法线状加热法的原理如图2所示，钢板表面被加热后，离加热点最近的表面温度上升最快，膨胀也最快，周围所受热影响较小，膨胀也很小，加热停止后，温度向周围扩散，被加热部分开始冷却，形状也渐次恢复，但又因钢板表面与空气接触，热散较快，因而使表面被加热部分还未恢复原状就已固定下来。

随着冷却过程的持续（图2），在中性轴上侧的高温开始收缩，其收缩力使板向上弯曲，弯曲终止后，钢板两端各缩短a/2，中间却凸起a，这样总体积不变，重量也不变。火焰沿钢板直线方向移动，同时为使加热线增宽也可作横向摆动，形成长条形加热。点状加热法对薄板进行加热时，因板较薄，表面热量很快传递到内侧，高温部分贯通至整个板的横剖面。冷却时，上下表面冷却相同，中性轴上下侧的冷却收缩力也相同，所以加热时上下表面膨胀部分留下来，从而造成板整体缩短，但并没有弯曲。如图3所示。缩短加工时加热点位置相对固定。这种方法一般用于矫正薄板波浪变形。加热温度和冷却介质火焰矫正所用氧—乙炔混合比应为1：—1：之间的中性焰或氧化焰比较合适。按火焰矫正的加热温度可分为低温矫正、中温矫正和高温矫正三种，相应的加热温度和冷却介质见表1所示。 2.3.1低温矫正低碳钢根据图1中加热到500—600οC时，低碳钢的屈服极限已大幅度下降，加热到这个温度范围，可以起到火焰矫正的目的，且金相组织和机械性能不变。由于喷水、冷却速度快，火焰矫正效率高。这种方法我们在实际生产中采用较少。 2.3.2中温矫正中温矫正时金属的加热温度在600—700οC，屈服极限σ 更接近零值。加热 s 温度仍在相变温度以下，金属组织没有相变，因此金属的机械性能也变化不大。中温矫正在我们实际生产中经常使用。 2.3.3高温矫正这一温度范围内虽然存在金属组织的相变，但由于Q235、Q235F和Q345等钢材在空气中冷却后，仍然可以得到退火组织，其机械性能变化也不大。但如果加热温度过高，会引起奥氏体晶粒长大，冷却中得不到细化，则会增加金属的脆性，降低冲击韧性。应注意，对Q345钢加热至相变温度的情况下不得使用水冷，否则将产生低碳马氏体，影响冲击韧性。

钢的塑性测试

《钢材质量检验》单元教学设计一、教案头

二、教学过程设计

三、讲义 1.钢的塑性指标塑性是钢最主要的性能之一，它反映材料受力的作用产生塑性变形的能力。钢的塑性指标是指导冶金厂不断改进生产加工工艺、提高产品质量、生产符合标准的钢材产品，以及指导用户合理选材、正确进行冷热加工和热处理的重要依据。金属的塑性一般采用拉伸试验来检测，拉伸试验规定，金属的塑性指标主要用伸长率和断面收缩率来表示。我国很早就颁布了金属强度和塑性测试标准GB/T228—2002《金属材料的拉伸试验方法》。 2.拉伸试验拉伸试验是指，将标准试样夹持在拉伸试验机上，均匀施加轴向作用力，测定样品在受力过程中抵抗塑性变形和破坏的能力，即材料的强度和塑性。金属的塑性指标，伸长率和断面收缩率都是通过拉伸试验得到的拉伸试棒的分析测试得到的。 3.伸长率（1）伸长率A：试样拉断后，将断口对接在一起时，试样标距的增长量与原始标距长度的百分比。（2）表示：A =【(L1－L0)/L0】×100% 式中 L0——拉伸试样的原始标距长度； L1——试样断后标距部分的总长度；（3）测试方法：用游标卡尺分别测试试样拉伸前、后标距部分的长度L0和L1，代入上式计算即可即可计算伸长率A。具体可参考GB/T228—2002《金属材料的拉伸试验方法》。

注意：测试L1时，左手将拉断的试样紧密地对接在一起，尽量使试样轴线位于一直线上，并采取适当措施（例如：通过螺丝施加压力），使试样断裂部分适当接触。右手持分辨力优于0.1 mm的量具（例如：游标卡尺）对两标线之间的距离进行测量。 4.断面收缩率（1）断面收缩率Z：试样拉断后，颈缩处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。（2）表示：Z =【(S0－S1)/S0】×100% 式中 S0——拉伸前试样的原始横截面积； S1——试样断后颈缩处的最小截面积；（3）测试方法：用螺旋测微器测试试样拉伸前的原始直径d0，代入面积公式计算S0；试样拉断后，左手将试样断口紧紧对接在一起，右手持游标卡尺测试试样拉断后的直径d u，通过面积公式计算S1。将S0和S1代入上式即可计算断面收缩率Z。具体可参考GB/T228—2002《金属材料的拉伸试验方法》。注意：测试d1时，将试样断裂部分仔细地配接在一起，使其轴线处于同一直线上。对于圆形横截面试样，在缩颈最小处相互垂直的方向测量直径，准确到±1%，取其算术平均值计算d1，通过面积公式即可计算S1。 5.伸长率、断面收缩率与材料性能的关系通常，A、Z的数值越大，材料的塑性越好。不同钢种的塑性要求范围不同；同一产品，其加工工艺不同，塑性指标也有差异。例如：随着碳含量的增加，钢的强度增高而塑性减小；随着温度的升高，塑性越好。所以钢材的轧制和锻造时都要将其加热到一定温度，以便于塑性成形。四、训练任务 1.任务名称：钢的塑性指标测试 2.任务要求：①小组长明确分工，组内协助完成任务。 ②工作细致认真，能熟练使用游标卡尺和螺旋测微器。 ③数据结果分析要思路清晰，任务单填写要求工整整洁。 ④小组展示语言要大方得体，小组评价时要客观公正。 3.实训用具：拉伸试验前和拉伸试验后的试样各1支、游标卡尺、螺旋测微器。 4.操作步骤：（1）做拉伸试验前，在试样上标注原始标距长度的刻线，要求按短标距试样走L0 = 5d0 （2）用游标卡尺测量拉伸试验前试样的原始标距长度L0，将结果记录在任务单的指定位置。（3）左手将拉断的试样紧密地对接在一起，尽量使试样轴线位于一直线上，使试样断裂部分适当接触。右手持游标卡尺测量断后标距长度L10，将结果记录在任务单的指定位置。（4）将上述测试结果带入伸长率计算公式，计算钢的伸长率A，将结果记录在任务单的指定位

钢的塑性测试(课堂参照)

《钢材质量检验》单元教学设计一、教案头课题：拉伸试验测试钢的塑性教材：冶金工业出版社出版的《钢材质量检验》，页码122-126页。授课班级15冶金技术课时：2学时授课类型：实训课教学目标能力（技能）目标知识目标素质目标能够运用拉伸试验检测钢铁材料的塑性。掌握钢的塑性指标及塑性检测方法。 ①通过分组训练培养学生的团队协作能力； ②通过任务训练培养学生的动手操作能力； ③通过试验结果分析培养学生分析问题的能力。重难点 ①伸长率及断面收缩率的分析计算。能力训练任务及案例配备钢材塑性检验所需的实训用具和标样，学生依据资料中的要求，分组进行测试，根据测试结果分析计算钢的塑性指标——伸长率及断面收缩率。作业结合工程应用举例说说金属的塑性与切削加工工艺之间关系。课后小结

二、教学过程设计步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配告知告知本次课的教学内容及教学目标。教师讲授教师讲授学生复习2分钟引入为什么要检验金属的塑性指标，塑性指标在工程应用中的广泛性和重要性。教师讲解 PPT展示学生了解3分钟资讯塑性指标的表征参量，金属材料的塑性检验方法及操作要领。 …… 布置训练任务，提出要求，明确教学评价标准。教师演示演示法学生掌握10分钟计划决策小组讨论，明确任务总量，组长依据各人专长给组员分配任务任务驱动小组竞赛学生理解2分钟实施各组依据任务单上的要求，完成本组金属棒的塑性指标测试，并对测试结果进行分析，教师从旁指导。任务驱动教师指导学生讨论20分钟检验各小组以竞赛的形式，分别上台展示本组的测试结果。竞赛法小组展示学生展示6分钟评价教师给出标准结果做评分依据。小组互评，小组自评打分，教师评价。评价小组自评互评，教师评价。学生评价6分钟

钢结构火焰校正方法

钢结构焊接变形的火焰校正方法目前，钢结构已在厂房建筑中得到广泛的应用。而钢结构厂房的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。这些构件在制作过程中都存在焊接变形问题，如果焊接变形不予以矫正，则不仅影响结构整体安装，还会降低工程的安全可靠性。焊接钢结构产生的变形超过技术设计允许变形范围，应设法进行矫正，使其达到符合产品质量要求。实践证明，多数变形的构件是可以矫正的。矫正的方法都是设法造成新的变形来达到抵消已经发生的变形。在生产过程中普遍应用的矫正方法，主要有机械矫正、火焰矫正和综合矫正。但火焰矫正是一门较难操作的工作，方法掌握、温度控制不当还会造成构件新的更大变形。因此，火焰矫正要有丰富的实践经验。本文对钢结构焊接变形的种类、矫正方法作了一个粗略的分析。 1 钢结构焊接变形的种类与火焰矫正钢结构的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。焊接变形经常采用以下三种火焰矫正方法：（1）线状加热法；(2)点状加热法；（3）三角形加热法。下面介绍解决不同部位的施工方法。以下为火焰矫正时的加热温度（材质为低碳钢）低温矫正 500度～600度冷却方式：水中温矫正 600度～700度冷却方式：空气和水高温矫正 700度～800度冷却方式：空气注意事项：火焰矫正时加热温度不宜过高，过高会引起金属变脆、影响冲击韧性。16Mn在高温矫正时不可用水冷却，包括厚度或淬硬倾向较大的钢材。 1.1翼缘板的角变形矫正H型钢柱、梁、撑角变形。在翼缘板上面（对准焊缝外）纵向线状加热（加热温度控制在650度以下），注意加热范围不超过两焊脚所控制的范围，所以不用水冷却。线状加热时要注意：（1）不应在同一位置反复加热；（2）加热过程中不要进行浇水。这两点是火焰矫正一般原则。 1.2柱、梁、撑的上拱与下挠及弯曲一、在翼缘板上，对着纵长焊缝，由中间向两端作线状加热，即可矫正弯曲变形。为避免产生弯曲和扭曲变形，两条加热带要同步进行。可采取低温矫正或

钢结构焊接变形的火焰矫正方法

钢结构焊接变形的火焰矫正方法摘要火焰矫正是钢结构制作过程中解决焊接变形常用的一种方法，本文重点介绍了钢结构焊接变形火焰矫正方法的施工工艺。关键词钢结构焊接变形矫正 1 前言在XXX三期炼钢板坯,轨梁精整等厂房钢结构制作项目中,大部分是由宽翼缘焊接H型钢组成梁、柱等构件。这些构件在加工过程中存在焊接变形问题。这些焊接变形如果不矫正，对结构的整体安装和工程的安全可靠性都存在很大的影响。为此我主要采用了火焰矫正方法，使这些梁柱的焊接变形得到了很好矫正。 2 气体火焰矫正原理金属具有热胀冷缩的特性，机械性能也随温度而变化。低碳钢（以Q235钢为例）的屈服温度的关系如图1虚线所示，一般可简化为实线所示，即当温度在500οC以下，屈极限σ s 服极限基本无变化；温度高于600οC时，屈服极限接近于零。温度在500—600οC之间时呈线性变化。当金属结构局部加热时，加热区的金属热膨胀受到周围冷金属的阻止，不能自由变形，某些部位的金属被塑性压缩。冷却后，残留的局部收缩使结构获得所需要的变形。 2.1线状加热法线状加热法的原理如图2所示，钢板表面被加热后，离加热点最近的表面温度上升最快，膨胀也最快，周围所受热影响较小，膨胀也很小，加热停止后，温度向周围扩散，被加热部分开始冷却，形状也渐次恢复，但又因钢板表面与空气接触，热散较快，因而使表面被加热部分还未恢复原状就已固定下来。

随着冷却过程的持续（图2），在中性轴上侧的高温开始收缩，其收缩力使板向上弯曲，弯曲终止后，钢板两端各缩短a/2，中间却凸起a，这样总体积不变，重量也不变。火焰沿钢板直线方向移动，同时为使加热线增宽也可作横向摆动，形成长条形加热。 2.2点状加热法对薄板进行加热时，因板较薄，表面热量很快传递到内侧，高温部分贯通至整个板的横剖面。冷却时，上下表面冷却相同，中性轴上下侧的冷却收缩力也相同，所以加热时上下表面膨胀部分留下来，从而造成板整体缩短，但并没有弯曲。如图3所示。缩短加工时加热点位置相对固定。这种方法一般用于矫正薄板波浪变形。 2.3加热温度和冷却介质火焰矫正所用氧—乙炔混合比应为1：1.05—1：1.25之间的中性焰或氧化焰比较合适。按火焰矫正的加热温度可分为低温矫正、中温矫正和高温矫正三种，相应的加热温度和冷却介质见表1所示。表1：火焰矫正加工温度

钢结构焊接变形火焰矫正方法修订稿

钢结构焊接变形火焰矫正方法 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法 , , , , 摘要：根据多年经验，结合国内同行相关资料，阐述钢结构变形的主要种类，介绍焊接变形的火焰矫正施工方法。关键词：火焰矫正焊接变形施工方法目前，钢结构已在厂房建筑中得到广泛的应用。而钢结构厂房的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。这些构件在制作过程中都存在焊接变形问题，如果焊接变形不予以矫正，则不仅影响结构整体安装，还会降低工程的安全可靠性。焊接钢结构产生的变形超过技术设计允许变形范围，应设法进行矫正，使其达到符合产品质量要求。实践证明，多数变形的构件是可以矫正的。矫正的方法都是设法造成新的变形来达到抵消已经发生的变形。在生产过程中普遍应用的矫正方法，主要有机械矫正、火焰矫正和综合矫正。但火焰矫正是一门较难操作的工作，方法掌握、温度控制不当还会造成构件新的更大变形。因此，火焰矫正要有丰富的实践经验。本文对钢结构焊接变形的种类、矫正方法作了一个粗略的分析。 1钢结构焊接变形的种类与火焰矫正钢结构的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。焊接变形经常采用以下三种火焰矫正方法：（1）线状加热法；(2)点状加热法；（3）三角形加热法。下面介绍解决不同部位的施工方法。以下为火焰矫正时的加热温度（材质为低碳钢）低温矫正500度～600度冷却方式：水中温矫正600度～700度冷却方式：空气和水高温矫正700度～800度冷却方式：空气注意事项：火焰矫正时加热温度不宜过高，过高会引起金属变脆、影响冲击韧性。16Mn在高温矫正时不可用水冷却，包括厚度或淬硬倾向较大的钢材。翼缘板的角变形矫正H型钢柱、梁、撑角变形。在翼缘板上面（对准焊缝外）纵向线状加热（加热温度控制在650度以下），注意加热范围不超过两焊脚所控制的范围，所以不用水冷却。线状加热时要注意：（1）不应在同一位置反复加热；（2）加热过程中不要进行浇水。这两点是火焰矫正一般原则。柱、梁、撑的上拱与下挠及弯曲一、在翼缘板上，对着纵长焊缝，由中间向两端作线状加热，即可矫正弯曲变形。为避免产生弯曲和扭曲变形，两条加热带要同步进行。可采取低温矫

钢构件变形的矫正

钢构件变形的矫正－火焰矫正法广东省六建集团有限公司钢结构工程分公司张健良 [摘要] 着重论述火焰矫正法的工作原理和其不同的加热方式所适用的不同变形矫正，以及控制矫正效果的主要因素。 [关键词] 钢结构构件变形火焰矫正法加热钢结构工程的施工一般都可以分成两个主要施工步骤：首先是结构各类部件的预制加工，然后是钢构件的现场拼接安装。钢构件的预制加工工作是钢结构施工过程中重要的基础部分，此项工作完成的质量对下一步的现场安装施工起着决定性的影响。但是钢结构加工过程中构件的变形是经常出现的，其起因主要包括钢结构材料本身的变形、焊接过程中产生的变形以及构件移动堆放碰撞而产生的变形等。针对不同的变形，可以有不同的矫正方法：如人工矫正、机械矫正、火焰矫正和混合矫正等方法。在实际施工中如能合理地采用这些方法，将对提高工作效率、保证钢结构加工质量有着重要的作用。本人自参加工作以来，一直从事钢结构方面的项目，经过多年的实践，发觉火焰矫正法是各矫正方法中操作要求最高、工艺最复杂的方法，也是施工中所采用的主要矫正手段。对于加工中焊接成型的工字钢、角钢的变形以及薄板、中板由于焊接收缩而产生的凸凹变形的矫正，都是采用了火焰矫正法，火焰矫正变形一般只用于低碳钢。其基本操作过程是先在钢构件变形处用火焰加热升温，之后通过缓慢冷却或采用大锤敲打矫正变形。按火焰加热方式的不同，可分成三种形式：点状加热、线状加热和三角加热，分别使用于矫正各类不同形式的变形。其矫正原理如下：根据金属热胀冷缩的物理性能，当钢材受热时将会在1.2×10－5℃的线膨胀率向各个方向伸长，当冷却到原来温度时，除收缩到未加热时的长度外，钢材还将会继续按1.48×10－6℃的收缩率继续收缩一部分于是导致收缩后的长度比加热前有所缩短。因而通过对变形的凸面处适当位置进行火焰加热升温，利用冷却时产生的内部强大的冷缩应力，促使材料的内部纤维受拉生塑性收缩，从而矫正变形。实际工作中本人针对不同的构件变形和不同的变形种类分别选用点加状加热、线状加热和三角加热这三种形式进行矫正工作，取得了良好的效果。

钢材受热变形

火焰矫正是利用氧-乙炔火焰及其他火焰,对各种钢材的变形进行加热矫正的一种方法。火焰矫正的实质,是利用金属局部受热后,在冷却过程中产生收缩而引起的新变形,去矫正各种已经产生的变形。。 Q345B C：≤0.20%，Si≤0.50%，Mn：≤1.70%，P≤0.035%，S：≤0.035%，Nb≤0.07%，V：≤0.15%，Ti≤0.20%，Cr≤0.30%，Ni：≤0.50%，Cu：≤0.30%，N：≤0.012%，Mo：≤0.10% Q—钢的屈服强度的“屈”字汉语拼音的首位字母；345—屈服强度数值，单位MPa；B—质量等级为B级。钢结构在建筑安装工程中得到日益广泛的应用。从大面积厂房和仓库,错综复杂的工艺装备,到宏伟的公共场馆、高楼大厦及桥梁,都能见到钢结构在起主要作用。钢结构的制作安装工艺过程,必然会遇到焊接、气割、碳弧气刨、局部烘烤及热处理等不均匀加热工艺。在不均匀加热时,先是局部受热膨胀。由于局部膨胀受到周围未膨胀部分钢材的限制,使膨胀未达到应有的体积,但其温度且有很大的提高。在其温度逐渐降低到常温的过程中,由于热胀冷缩原理,局部受热部分的体积和原来相比有缩小趋势,对周围的钢材产生很大的拉应力。由于周围钢材没有像局部受热部分那样热胀冷缩,受到拉应力(残余应力)时会被动地产生应变,发生不同程度地变形。这种局部受热冷却后的变形,随着构件的刚度和周围环境不同,其变形速度和变形程度有很大的差异。例如钢板长边取直气割,由于割掉的板条宽度一般只有10~20mm左右,长度等于板长,几乎都是钢条刚割下来时就产生很大的变形,有时其弯曲挠度可达20cm左右,这是由于板条的长细比很大的缘故。但对于割边取直后的整块大钢板,由于其侧向刚度很大,气割完很长时间,几乎测不出侧向变形凡是牵扯到加热和冷却的热处理过程，都可能造成工件变形。但是，淬火对热处理质量的影响很大。严重的淬火变形往往很难通过最后的精加工加以修正，即使对淬火变形的攻坚能够进行校正和加工修整，也会因而增加生产成本。工件热处理后的不稳定组织和不稳定的应力状态，在常温和零下温度，长时间放置或使用过程中逐渐趋于稳定，也会伴随引起工件的变形，这种变形称为时效变形。时效变形虽然不大，但是对于精密零件和标准量具也是不允许的。工件的热处理变形分为尺寸变化（体积变形）和形状畸变两种形式。尺寸变形归因可相变前后比体积差引起工件的提及改变，形状畸变则是由于热处理过程中，在各种复杂应力综合作用下，不均匀的塑性变形造成的。这两种形式的变形很少单独存在，但是对具体工件和热处理工艺，可能以一种形式的变形为主。

钢材塑性变形的分析

钢材塑性变形的分析一、实习目的和意义 1、实习目的学习塑性变形对钢材组织和性能的影响。 2、实习要求要求详实记录实习日志，生产实习是学习过程中的重要一环，并交付带队实习教师查阅。实习结束时，应完成实习综述和实习论文。 3、实习单位（部门）介绍目前拥有电弧炉、LF炉、VOD(VD)炉、AOD炉、SER炉等完善的冶炼装备，形成以不锈钢、工模具钢、轴承钢、汽车钢、弹簧钢为核心的高合金钢、合金钢专业化生产线：世界一流水平的高精度棒线材连轧机生产线，大圆材连轧生产线，模具扁钢、锻材生产线，光亮材精整深加工，钢丝深加工生产线等，形成了从冶炼、成材到深加工一整套完整的特殊钢精品生产体系。除了为国防军工、航空航天、电子信息等高科技领域提供重要材料外，产品还广泛应用于机械制造、石油化工、汽车工业、交通运输、医疗卫生等国民经济各个领域。公司产品除供应国内市场外，还远销欧、美、澳、亚等三十多个国家和地区。二、实习内容 1 钢材塑性变形的实质。 2 塑性变形对钢材组织的影响。 3 塑性变形对钢材性能的影响。三、实习过程 1 钢材的塑性变形金属材料在加工和使用过程中会因外力作用而发生变形，不可恢复的变形为塑性变形。塑性变形及其随后的加热对金属材料的组织和性能有显著影响，钢材经过压力加工之后，其内部组织发生很大变化，钢材的性能得到改善和提高。为了正确选用压力加工方法、合理设计压力加工成形的零件，必须了解金属塑性变形的实质、规律和影响因素等内容。 1.1单晶体的塑性变形当金属中的应力超过其弹性极限时，金属将产生塑性变形。实验表明，单晶体的

塑性变形主要是通过滑移和孪生两种方式进行的，其中滑移是最主要的变形方式。 1.1.1滑移单晶体受拉时，外力在任何晶面上都可以分解为正应力和切应力。其中正应力只能引起正断，不能引起塑性变形，而只有在切应力的作用下才能产生塑性变形。在切应力的作用下，晶体的一部分沿一定晶面的一定晶向相对于另一部分发生滑动的现象称为滑移。滑移主要发生在原子排列最紧密或较紧密的晶面上，并沿着这些晶面上原子排列最紧密的方向进行，因为只有在最密排晶面之间的面间距及最密排晶向之间的原子间距才最大，原子结合力也最弱，所以在最小的切应力下便能引起它们之间的相对滑移。晶体中每个滑移面和该面上的一个滑移方向组成一个滑移系。晶体中的滑移系越多，意味着其塑性越好。包含位错的晶体在切应力作用下，位错线上面的两列原子向右作微量位移，位错线下面的一列原子向左作微量位移，这样就可以使位错向右移动一个原子间距。在切应力的作用下，如位错线继续向右移动到晶体表面时，就形成了一个原子间距的滑移量，结果晶体就产生了塑性变形。由此可见，晶体通过位错移动而产生滑移时，并不需要整个滑移面上全部的原子同时移动，而只需位错附近的少数原子作微量的移动，移动的距离远小于一个原子间距，因而位错运动所需的切应力就小得多，所以滑移实质上是在切应力作用下，位错沿滑移面的运动。 1.1.2孪生孪生是晶体的一部分沿一定晶面和晶向发生切变，产生孪生变形部分的晶体位向发生了改变，它是以孪晶面为对称面与未变形部分相互对称，这种对称的两部分晶体称为孪晶，发生变形的那部分晶体称为孪晶带。孪生和滑移不同，滑移时变形只局限于给定的滑移面上，滑移后滑移总量是近邻原子间距的整数倍，滑移前后晶体的位向不变。孪生变形时各层原子平行于孪晶面运动，在这部分晶体中，相邻原子间的相对位移只有一个原子间距的几分之一，但许多层晶面累积起来的位移便可形成比原子间距大许多倍的变形。另外，孪生变形所需的最小切应力比滑移的大得多，因此孪生变形只在滑移很难进行的情况下才发生。孪生变形会在周围晶格中引起很大的畸变，因此产生的塑性变形量比滑移小得多，一般不超过10%。但孪生变形引起晶体位向改变，因而能促进滑移发生。 1.2多晶体的塑性变形多晶体的塑性变形也是通过滑移或孪生变形的方式进行的，但是在多晶体中，晶粒之间的晶界处原子排列不规则，而且往往还有杂质原子处于其间，这使多晶体的变形更为复杂。

如何防止焊接变形

如何防止焊接变形 1、焊接变形的种类：焊接过程中焊件产生的变形称为焊接变形。焊后，焊件残留的变形称为焊接残余变形。焊接残余变形有纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形等共六种，见图1，其中焊缝的纵向收缩变形和横向收缩变形是基本的变形形式，在不同的焊件上，由于焊缝的数量和位置分布不同，这两种变形又可表现为其它几种不同形式的变形。 2、如何利用合理的装配焊接顺序来控制焊接残余变形？不同的构件形式应采用不同的装配焊接方法。 1）结构截面对称、焊缝布置对称的焊接结构，采用先装配成整体，然后再按一定的焊接顺序进行生产，使结构在整体刚性较大的情况下焊接，能有效地减少弯曲变形。例如，工字梁的装配焊接过程，可以有两种不同方案，见图4。若采用图4b所示的边装边焊顺序进行生产，焊后要产生较大的上拱弯曲变形；若采用图4c所示的整装后焊顺序，就可有效地减少弯曲变形的产生。

2）结构截面形状和焊缝不对称的焊接结构，可以分别装焊成部件，最后再组焊在一起见图5。图5b所示的方案由于焊缝1离中性轴距离较大，所以弯曲变形较大，而图5a所示的焊缝1 的位置几乎与上盖板截面中性轴重合，所以对整个结构的弯曲变形没有影响。 3、如何利用合理的焊接顺序来控制焊接残余变形？ ⑴对称焊缝采用对称焊接当构件具有对称布置的焊缝时，可采用对称焊接减少变形。如图4所示工字梁，当总体装配好后先焊焊缝1、2，然后焊接3、4，焊后就产生上拱的弯曲变形。如果按1、4、2、3的顺序进行焊接，焊后弯曲变形就会减小。但对称焊接不能完全消除变形，因为焊缝的增加，结构刚度逐渐增大，后焊的焊缝引起的变形比先焊的焊缝小，虽然两者方向相反，但并不能完全抵消，最后仍将保留先焊焊缝的变形方向。 ⑵不对称焊缝先焊焊缝少的一侧因为先焊焊缝的变形大，故焊缝少的一侧先焊时，使它产生较大的变形，然后再用另一侧多的焊缝引起的变形来加以抵消，就可以减少整个结构的变形。

金属塑性变形对组织和性能的影响【试题.知识点】

金属塑性变形对组织和性能的影响（一）变形程度的影响塑性变形程度的大小对金属组织和性能有较大的影响。变形程度过小，不能起到细化晶粒提高金属力学性能的目的；变形程度过大，不仅不会使力学性能再增高，还会出现纤维组织，增加金属的各向异性，当超过金属允许的变形极限时，将会出现开裂等缺陷。对不同的塑性成形加工工艺，可用不同的参数表示其变形程度。锻造比Y锻：锻造加工工艺中，用锻造比Y锻来表示变形程度的大小。拔长：Y锻=S0/S（S0、S分别表示拔长前后金属坯料的横截面积）；镦粗：Y锻=H0/H（H0、H分别表示镦粗前后金属坯料的高度）。碳素结构钢的锻造比在2~3范围选取，合金结构钢的锻造比在3~4范围选取，高合金工具钢（例如高速钢）组织中有大块碳化物，需要较大锻造比（Y锻=5~12），采用交叉锻，才能使钢中的碳化物分散细化。以钢材为坯料锻造时，因材料轧制时组织和力学性能已经得到改善，锻造比一般取1.1~1.3即可。表示变形程度的技术参数：相对弯曲半径（r/t）、拉深系数（m）、翻边系数（k）等。挤压成形时则用挤压断面缩减率（εp）等参数表示变形程度。（二）纤维组织的利用纤维组织：在金属铸锭组织中的不溶于金属基体的夹杂物（如FeS等），随金属晶粒的变形方向被拉长或压扁呈纤维状。当金属再结晶时，被压碎的晶粒恢复为等轴细晶粒，而夹杂物无再结晶能力，仍然以纤维状保留下来，形成纤维组织。纤维组织形成后，不能用热处理方法消除，只能通过锻造方法使金属在不同方向变形，才能改变纤维的方向和分布。纤维组织的存在对金属的力学性能，特别是冲击韧度有一定影响，在设计和制造零件时，应注意以下两点：（1）零件工作时的正应力方向与纤维方向应一致，切应力方向与纤维方向垂直。（2）纤维的分布与零件的外形轮廓应相符合，而不被切断。例如，锻造齿轮毛坯，应对棒料镦粗加工，使其纤维呈放射状，有利于齿轮的受力；曲轴毛坯的锻造，应采用拔长后弯曲工序，使纤维组织沿曲轴轮廓分布，这样曲轴工作时不易断裂(三）冷变形与热变形通常将塑性变形分为冷变形和热变形。冷变形：再结晶温度以下的塑性变形。冷变形有加工硬化现象产生，但工件表面质量好。热变形：再结晶温度以上的塑性变形。热变形时加工硬化与再结晶过程同时存在，而加工硬化又几乎同时被再结晶消除。由于热变形是在高温下进行的，金属在加热过程中表面易产生氧化皮，使精度和表面质量较低。自由锻、热模锻、热轧、热挤压等工艺都属于热变形加工。第11讲冷塑性变形过程中的材料行为及性能变化本讲重点：冷塑性变形时金属组织结构的变化及变形后的性能变化；冷塑性变形金属加热时组织与性能的变化； 11.1 冷塑性变形对金属组织与性能的影响 △ 冷塑性变形：金属在室温或较低温度下发生的永久变形。