第三篇第一章金属的塑性变形
第一章 金属塑性变形
图：冷变形金属在加热时组织 和性能的变化示意图
3）晶粒长大 冷变形金属刚刚结束再 结晶时的晶粒是比较细 小、均匀的等轴晶粒， 如果再结晶后不控制其 加热温度或时间，继续 升温或保温，晶粒之间 便会相互吞并而长大。
原因：晶体内部的各种缺陷（特别是位错）的运动更 容易产生滑移，而且位错运动所需切应力远远小于刚 性的整体滑移所需的切应力。当位错运动到晶体表面 时，晶体就产生了塑性变形。
未变形
位错运动
塑性变形
图：晶体中通过位错运动而造成滑移的示意图
2. 多晶体金属的塑性变形
多晶体的塑性变形与单晶体的相同处，在于它也是 以滑移和孪生为其塑性变形的基本方式。但多晶体是由 许多形状、大小、取向各不相同的晶粒所组成，这就使 多晶体的变形过程增加了若干复杂因素，具有区别于单 晶体塑性变形的特点。
首先，多晶体的塑性变形受到晶界的阻碍和位向不 同的晶粒的影响；其次，任何一个晶粒的塑性变形都不 是处于独立的自由变形状态，需要其周围的晶粒同时发 生相适应是变形来配合，以保持晶粒之间的结合和整个 物体的连续性。因此，多晶体的塑性变形要比单晶体的 情况复杂得多。
多晶体塑性变形的特点： • 1、各晶粒变形的不同时性； • 2、各晶粒变形的相互协调性； • 3、多晶体的塑性变形也具有不均匀性。
重要齿轮、连杆、炮管、枪管等； 板料冲压-汽车制造、电器、仪表及日用品。
第一章 金属的塑性变形
第一节 金属塑性变形的实质 金属在外力作用下产生塑 性变形的实质是晶体内部 的原子产生滑移。 1. 单晶体金属的塑性变形
滑移面
单晶体的塑性变形主要通过滑移进行。 整体刚性
滑移
（a）未变形（b）弹性变形（c）弹塑性变形（d）塑性变形 图：单晶体滑移变形示意图
第三篇(塑性加工)
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。 合理利用纤维组织
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;
最大切应力方向与纤维方向垂直; 并使纤维分布与零件的轮廓相符合，尽量不被切断。
§1-3
金属的可锻性
金属材料通过塑性加工获得优质零件的难易程度。 （经塑性加工而不断裂） 塑性
三拐曲轴的锻造过程
§2-1 锻造方法
自由锻特点
●
坯料表面变形自由；
● 设备及工具简单，锻件重量不受限制； ● ● ●
锻件的精度低； 生产率低，适用于单件小批生产； 是大型锻件的唯一锻造方法。
§2-1 锻造方法
模锻
使加热后的金属在模膛内
受压变形以获得所需锻件 的方法。 应用： 大批量生产中小锻件。 ＜150Kg，如曲轴、连 杆、齿轮。
在冷加工时,形变强化使金属塑性降低,进
一步加工困难,应安排中间退火工艺。 实质：塑性变形时位错运动受阻，使交叉滑移中位错运动范围缩小，因 此，金属性能随之改变。
一、金属材料产生加工硬化
金属材料 强度和硬 度提高， 塑性和韧 性下降。
有利：加工硬化可提高产品性能! 不利：进一步的塑性变形带来困难! 加热可消除硬化现象!
压力使金属成型为各种型材和锻件等。
a）自由锻 b）模锻 c）胎模锻 胎模锻：自由锻设备上，采用不与上、下砧相连接的活动模具 成形锻件的方法。是介于自由锻和模锻之间的锻造工艺方法。 2）冲压 利用冲模将金 属板料切离或变形 为各种冲压件。
3）轧制 使金属坯料通过两个旋转轧辊之间的间隙而产生塑性变形的 加工方法。 用于生产各种型材、管材、板材等。
模锻
模锻是利用锻模使坯 料变形而获得锻件的 锻造方法。
材料与金属工艺学第三篇：金属压力加工
材 料 与 金 属 工 艺
160
120 80 延 伸率 %
160 300 140 200
冲 击韧度 120 100 冷变形强化是一种不稳定现象，具有 40 0 60 80 % 40 0 20 自发回复到稳定状态的倾向。但在室 变形程度 温下不易实现。 回复温度可以消除部分加工硬化现象： T回=（0.25～0.3）T熔 再结晶温度可以完全消除加工硬化现象：T再=0.4T熔
材 料 与 金 属 工 艺
锻件若有数个简单几何体构成时，几何体间的交接处不应形成空 间曲线。
佛山科学技术学院机电系
自由锻件上不应设计出加强筋、 凸台、工字形截面或空间曲线表面。
材 料 与 金 属 工 艺
自由锻件的横截面若有急剧变化或形状复杂时，应设计成几个简单 件构成体。
佛山科学技术学院机电系
异号应力状态下，变形抗力↓
佛山科学技术学院机电系
第二章
第一节
一、自由锻
材 料 与 金 属 工 艺
锻造
锻造方法
自由锻是不用模具控制金属的塑性流动，让材料比较自由地变形 的锻造方法。有手工自由锻和机器自由锻两类。前者靠手锤和钳 子在铁砧上锻打工件，打击力来自锻工本身。后者靠锻锤（主要 是空气锤）、和钳子在砧座上锻打工件，打击力来自锻锤。 自由锻设备分为锻锤和液压机两大类。锻锤用来锻造中、小型锻 件；液压机能锻造质量达300t的锻件。
二、加工条件
1、变形温度的影响 温度过低金属的塑性不够，但温度过高，会产生过热、过烧、脱 碳和严重氧化等缺陷。
佛山科学技术学院机电系
温度/° C
38 A
固 相 线
液相 线
L L+A
(完整版)金属工艺学(压力加工)
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。
第三节 金属的可锻性
金属的可锻性是衡量材料在经受压力加工时获得优质制品难 易程度的工艺性能。
转体锻件。
第二节 锻造工艺规程的制订
一、绘制锻件图
锻件图是以零件图为基础，结 合锻造工艺特点绘制而成。
1.敷料、余量及公差
敷料:为了简化零件的形状和 结构、便于锻造而增加的 部分金属。
加工余量：在零件的加工表面 上，为切削加工而增加的 尺寸。
锻件公差:是锻件名义尺寸允 许的变动量。金工动画\锻 件图.exe
二、常用的压力加工方法：
a）轧制 b）挤压 c）拉拔 d）自由锻 e）板料冲压 f）模锻
金工动画\压力加工\视 频\挤压.avi
金工动画\压力加工\视频\镦粗.avi
三、压力加工的特点 （1）改善金属的组织、提高力学性能。 （2）材料的利用率高。 （3）较高的生产率。 （4）毛坯或零件的精度较高。 钢和非铁金属可以在冷态或热态下压力 加工。可用作承受冲击或交变应力的重要零 件，但不能加工脆性材料（如铸铁）。
可锻性常用塑性和变形抗力来衡量。金属的可锻性取决于金属 的本质和加工条件。
一、 金属的本质
1.化学成分的影响 纯金属的可锻性比合金好；碳钢的含碳量越低，可锻性
越好。 2.金属组织的影响
纯金属及单相固溶体比金属化合物的可锻性好;细小的 晶粒粗晶粒 好；面心立方晶格比体心立方晶格好 。
二、加工条件
1.变形温度的影响 热变形可锻性提高.但温度过高将发生过热、过烧、脱
机械制造基础-塑性
锻压生产方式示意图金属塑性变形的实质•单晶体塑性变形当金属受外力作用时，外力可分为正应力和切应力，正应力使金属产生弹性变形或破断。
OR金属塑性变形的实质•单晶体的滑移–实验表明，晶体只有在切应力的作用下才会发生塑性变形。
室温下，单晶体的塑性变形主要是通过滑移和孪生进行的。
滑移是指在切应力作用下，晶体的一部分相对于晶体的另一部分沿滑移面作整体滑动，图为单晶体在切应力作用下的滑移变形过程。
金属塑性变形的实质•位错运动引起塑性变形(实际的晶体结构)–单晶体的滑移是通过晶体内的位错运动来实现的，而不是沿滑移面所有的原子同时作刚性移动的结果，所以滑移所需要的切应力比理论值低很多。
因此，位错运动的结果，实现了整个晶体的塑性变形。
金属塑性变形的实质•多晶体的塑性变形(通常的金属)–多晶体的塑性变形是其单个晶粒塑性变形的综合。
其中每个晶粒的塑性变形，仍主要以滑移方式进行。
–由于构成多晶体的晶粒位向不同，还有晶界的阻碍，在其滑移、变形时，分先后次序逐批进行。
同时，还伴有晶间的滑移与转动。
F图3-3 多晶体塑性变形示意图塑性变形对金属组织和性能的影响冷加工纤维组织金属在外力作用下进行塑性变形时，金属内部的晶粒也由原来的等轴晶粒（见图a）变为沿加工方向拉长的晶粒，当变形度增加时，晶粒被显著拉长成纤维状，这种组织称为冷加工纤维组织(b) 。
(a)(b)塑性变形对金属组织和性能的影响利用金属的冷变形强化可提高金属的强度和硬度，这是工业生产中强化金属材料的一种重要手段。
但在压力加工生产中，冷变形强化给金属继续进行塑性变形带来困难，应加以消除。
在实际生产中，常采用加热的方法使金属发生再结晶，从而再次获得良好塑性。
这种工艺操作称为再结晶退火。
塑性变形对金属组织和性能的影响热变形加工可使金属中的气孔和疏松焊合，并可改善夹杂物、碳化物的形态、大小和分布，提高钢的强度、塑性及冲击韧度。
用温热变形得到的工件，其强度和尺寸精度比热变形高，而变形抗力比冷变形低。
金属塑性成形原理``俞汉清 陈金德主编``
金属塑性成形原理复习指南第一章绪论1、基本概念塑性:在外力作用下材料发生永久性变形，并保持其完整性的能力。
塑性变形:作用在物体上的外力取消后，物体的变形不能完全恢复而产生的永久变形成为塑性变形。
塑性成型:材料在一定的外力作用下，利用其塑性而使其成形并获得一定的力学性能的加工方法。
2、塑性成形的特点1）其组织、性能都能得到改善和提高。
2）材料利用率高。
3）用塑性成形方法得到的工件可以达到较高的精度。
4）塑性成形方法具有很高的生产率。
3、塑性成形的典型工艺一次成形（轧制、拉拔、挤压）体积成形塑性成型分离成形（落料、冲孔）板料成形变形成形（拉深、翻边、张形）第二章金属塑性成形的物理基础1、冷塑性成形晶内：滑移和孪晶（滑移为主）滑移性能（面心>体心>密排六方）晶间：转动和滑动滑移的方向：原子密度最大的方向。
塑性变形的特点：① 各晶粒变形的不同时性；② 各晶粒变形的相互协调性；③ 晶粒与晶粒之间和晶粒内部与晶界附近区域之间变形的不均匀性。
合金使塑性下降。
2、热塑性成形软化方式可分为以下几种：动态回复，动态再结晶，静态回复，静态再结晶等。
金属热塑性变形机理主要有：晶内滑移，晶内孪生，晶界滑移和扩散蠕变等。
3、金属的塑性金属塑性表示方法：延伸率、断面收缩率、最大压缩率、扭转角（或扭转数）塑性指标实验：拉伸试验、镦粗试验、扭转试验、杯突试验。
非金属的影响：P冷脆性 S、O 热脆性 N 蓝脆性 H 氢脆应力状态的影响：三相应力状态塑性好。
超塑性工艺方法：细晶超塑性、相变超塑性第三章金属塑性成形的力学基础第一节应力分析1、塑性力学基本假设：连续性假设、匀质性假设、各向同性假设、初应力为零、体积力为零、体积不变假设。
2、张量的性质1、存在不变量，张量的分量一定可以组成某些函数f(Tij),这些函数的值不随坐标而变。
2、2阶对称张量存在三个主轴和三个主值；张量角标不同的分量都为零时的坐标轴方向为主轴，三个角标相同的分量为值。
第三篇金属压力加工
近代物理学证明，实际晶体内部存在大最缺陷。其中，以 位错（图3-2a对金属塑性变形的影响最为明显。由于位 错的存在，部分原子处于不稳定状态。在比理论值低得 多的切应力作用下，处于高能位的原子很容易从一个相 对平衡的位置上移动到另一个位置上（图3-2b），形成 位错运动。位错运动的结果，就实现了整个晶体的塑性 变形（图3-2c）。
4、多晶体的塑性变形：金属都是由大量微小晶粒组成的 多晶体。其塑性变形可以看成是由组成多晶体的许多单个 晶粒产生变形（称为晶内变形）的综合效果。 由于构成晶体的晶粒位向不同，还有晶界的阻碍，在其滑 移，变形时，分先后次序逐批进行。同时晶间的滑动和转 动（称为晶间变形）。如图，每个晶粒内部都存在许多滑 移面，因此整块金属的变形量可以比较大。低温时，多晶 体的晶间变形不可过大，否则将引起金属的破坏。
（2）拉拔 金属坯料被拉过拉拔模的模孔而变形的加工方法。
（3） 挤压 金属坯料在挤压模内被挤出模也而变形的加工方法。
（4） 锻造 金属坯料在抵铁或锻模模膛内变形而获得产品的方法。
（5）板料冲压 金属板料在冲模间受外力作用而产生分离或变形 的加工方法。
• 一般常用的金属型材、板材、管材和线材等原材料，大都是通过 轧制、挤压、拉拔等方法制成的。机械制造业中的许多毛坯或零 件，特别是承受重载荷的机件，如机床的主轴、重要齿轮、连杆、 炮管和枪管等，通常采用锻件作毛坯。板料冲压广泛用于汽车、 电器、仪表零件及日用品工业等方面。
2、变形速度的影响 变形速度即单位时间的变形程度。 （1）随着变形速度的增大，回复和再结晶不能及时克服 冷变形强化现象，金属则表现出塑性下降、变形抗力增大 （图3-9中a点以左），可锻性变差。
塑形变形实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解金属塑性变形的基本原理和规律；2. 掌握金属塑性变形实验的基本操作方法；3. 分析塑性变形对金属组织和性能的影响；4. 探讨塑性变形过程中的再结晶现象。
二、实验原理金属塑性变形是指金属在受力作用下，发生永久变形的过程。
在塑性变形过程中，金属内部晶粒会发生位错运动、滑移、孪晶等变形机制，导致晶粒发生塑性变形。
塑性变形对金属的组织和性能有重要影响，如强度、硬度、韧性等。
再结晶是指塑性变形过程中，晶粒发生重新排列、晶界移动、位错密度降低等现象，从而恢复金属的原始性能。
三、实验材料与设备1. 实验材料：纯铜棒；2. 实验设备：万能材料试验机、光学显微镜、电子天平、加热炉、砂纸等。
四、实验步骤1. 将纯铜棒加工成直径为10mm、长度为100mm的圆柱形试样；2. 对试样进行表面处理，去除氧化层；3. 使用万能材料试验机对试样进行拉伸实验，记录拉伸过程中的应力、应变数据；4. 将拉伸后的试样进行磨光、抛光，观察其显微组织；5. 使用光学显微镜观察试样变形前后的晶粒、位错等特征；6. 记录实验数据，分析塑性变形对金属组织和性能的影响。
五、实验结果与分析1. 拉伸实验结果根据实验数据，绘制应力-应变曲线，如图1所示。
从图中可以看出，纯铜棒在拉伸过程中，应力与应变呈线性关系，当应力达到屈服极限后，进入塑性变形阶段，应力与应变曲线出现非线性变化。
图1 纯铜棒应力-应变曲线2. 显微组织观察结果在光学显微镜下观察纯铜棒变形前后的显微组织，发现变形后的试样晶粒发生了明显变形，晶界模糊，位错密度增加，如图2所示。
图2 纯铜棒变形前后显微组织3. 再结晶现象分析在塑性变形过程中，试样发生再结晶现象，晶粒发生重新排列、晶界移动、位错密度降低等。
再结晶后的试样晶粒细化，位错密度降低，如图3所示。
图3 纯铜棒再结晶后显微组织六、结论1. 金属塑性变形是指金属在受力作用下，发生永久变形的过程；2. 塑性变形对金属的组织和性能有重要影响，如强度、硬度、韧性等；3. 塑性变形过程中的再结晶现象可以恢复金属的原始性能；4. 通过实验研究，掌握了金属塑性变形的基本原理和规律，为金属加工和材料设计提供了理论依据。
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1040钢(0.4%C)
黄铜 黄铜 铜
1040钢 (0.4%C)
铜
冷塑性变形量，%
冷塑性变形量，%
冷塑性变形与性能关系
冷变形金属在加热时的组织和性能变化 金属经冷变形后, 组织处于不稳定状态, 有自发恢复 到稳定状态的倾向。但在常温下，原子扩散能力小, 不稳定状态可长时间维持。加热可使原子扩散能力 增加，金属将依次发生回复、再结晶和晶粒长大。
2.1 金属塑性变形的实质
金属受到外力作用，内部必将产生应力，此应 力迫使原子离开原来的平衡位置，从而改变了 原子间的距离，使金属发生变形，引起原子位 能的增高，但处于高位能的原子具有返回原来 低位能的平衡位置的倾向。 这种除去外力后，金属完全恢复原状的变形， 称为弹性变形。
当外力增大到使金属的内应力超过该金属 的屈服点后，即使作用在物体上的外力取 消，金属的变形也不完全恢复，而产生一 部分永久变形，称为塑性变形。
现的组织称纤维组织。它 使钢产生各向异性。
使零件所受的最大拉应力
与纤维方向一致，最大切
应力与纤维方向垂直。
滚压成型后螺纹内部的纤维分布
实例：
当采用棒料直接经切削加工制造螺钉时，螺钉 头部与杆部的纤维被切断，不能连贯起来，受力时 产生的切应力顺着纤维方向，故螺钉的承载能力较 弱(如图示 )。 当采用同样棒料经局部镦粗方法制造螺钉时(如 图示)，纤维不被切断且连贯性好，纤维方向也较 为有利，故螺钉质量较好。
材料性质的影响(内因)
化学成分的影响 纯金属的可锻性比合金的可锻性好。 钢中合金元素含量越多，合金成分越复杂，其 塑性越差，变形抗力越大。例如纯铁、低碳钢 和高合金钢，它们的可锻性是依次下降的。 金属组织的影响
纯金属及固溶体 ( 如奥氏体 ) 的可锻性好。 碳化物 ( 如渗碳体 ) 的可锻性差。铸态柱状组织 和粗晶粒结构不如晶粒细小而又均匀的组织的 可锻性好
再结晶温度的加工称为热变形。
轧制
模锻
拉拔
如 Fe 的再结晶温度为451℃，其在400℃ 以
下的加工仍为冷变形。
而 Pb (熔点为327℃) 的再结晶温度为-33℃，
则其在室温下的加工为热变形。
热变形时产生的加工硬化很快被再结晶产生
的软化所抵消，因而热变形不会带来加工硬
化效果。
3、纤维组织
（3）挤压
正挤压
反挤压
复合挤压
3、塑性变形方式
——锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔
（4）轧制
在旋转轧辊的压力下使坯料产生塑性变形的方法。
3、塑性变形方式
——锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔
（5）拉拔
将金属坯料从拉模的模孔中拉出而成形为各种线 材、薄壁管材、特殊截面型材等。
一般常用的金属型材、板材、原材料，管材和线材 大都是通过轧制、挤压、拉拔等方法制成的。
1、金属塑性加工的定义
改变形状 金属坯料
产生
塑性变形
达到
改变尺寸 改善性能
外力
得到
毛坯 零件
又称为压力加工。
2、塑性成形加工的特点及应用
（1）特点 优点： a）与铸造相比：力学性能高，内部缺陷被压合， 晶粒显著细化。 ｂ)与切削加工比：材料的利用率和生产率高。 缺点： a) 形状不能太复杂 b) 坯料塑性要好 （2）应用 汽车、拖拉机、宇航、军工、电器、桥梁、建筑等
硬度下降，塑性、韧性
提高，加工硬化消失。
冷变形(变形量为38%)黄铜580º C 保温15分后的的再结晶组织
再结晶温度
再结晶不是一个恒温过程，它是自某一温度开始， 在一个温度范围内连续进行的过程，发生再结晶的 最低温度称再结晶温度。
纯金属的最低再结晶温度与其熔点之间的近似关系: T再（K）≈0.4T熔（K）
机械制造业中的许多毛坯或零件，特别是承重载荷 机件，如机床主轴、重要齿轮、连杆、炮管和枪管 等，通常采用锻造方法成形。
冲压广泛用于汽车、电器、仪表零件及日用品工业 方面。
第一章 金属塑性变形
塑性变形及随后的加热对金属材料组织 和性能有显著影响。了解塑性变形本质， 塑性变形及加热时组织的变化,有助于发 挥金属的性能潜力，正确确定加工工艺。
加工条件的影响(外因) 变形温度的影响
在一定的变形温度范围内，随着温度升高，原子动能 升高，从而塑性提高，变形抗力减小，有效改善了可锻性。 若加热温度过高，晶粒急剧长大，金属力学性能降低， 这种现象称为“过热”。若加热温度更高接近熔点，晶界 氧化破坏了晶粒间的结合，使金属失去塑性，坯料报废， 这一现象称为“过烧”。 金属锻造加热时允许的最高温度称为始锻温度。 不能再锻，否则引起加工硬化甚至开裂，此时停止锻造的 温度称终锻温度。
其实质是晶体内部产生滑移的结果。
单晶体受力后，外力
在任何晶面上都可分
解为正应力和切应力。
正应力只能引起弹性
变形。只有在切应力 的作用下金属晶体才 能产生塑性变形。
外 力 在 晶 面 上 的 分 解
切 应 力 作 用 下 的 变 形
锌 单 晶 的 拉 伸 照 片
金属常以滑移方式发生塑性变形。 ㈠ 滑移
ห้องสมุดไป่ตู้
3、塑性变形方式
——锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔
（1）锻造
将金属坯料置于上下砧或锻模内，用冲击力 或压力使金属成形为各种型材和锻件等。
自由锻造
模锻
3、塑性变形方式
——锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔
（2）冲压
利用冲模在压力作用下将金属板料切离或变形的方法。
冲压成形
板料分离
3、塑性变形方式
——锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔 外力使金属坯料从挤压模孔挤出而成形为各种 型材、管材、零件等。
2.2 塑性变形组织和性能的影响
金属在常温下经过塑性变形后，内部组织 将发生变化： 1）晶粒沿最大变形的方向伸长； 2）晶格和晶粒均发生扭曲，产生内应力； 3）晶粒间产生碎晶。
碎晶和晶格畸变的出现，滑移阻 力增加，使得金属塑性变形抗力 增加，进一步塑性变形困难。
1、形变强化现象
随冷塑性变形量增加，金属的强度、硬度提高， 塑性、韧性下降的现象称冷变形强化或加工硬化。
铸造：第五章 特种铸造
p93
5.什么是离心铸造，它在圆筒形或圆环形铸件生产 中有哪些优点？ 8.某公司开发的新产品铸铝小连杆，请问： 试制样机时，该连杆宜采用什么方法？ 当年产量为1万件时，宜采用什么方法？ 当年产量超过10万件时，宜采用什么方法？
第三篇 金属的塑性加工
第一章 金属的塑性变形 第二章 锻造 第三章 板料冲压技术 第四节 特种塑性加工方法
2.什么是铸件的结构斜度？它与起模斜度有何不同？ 图示铸件的结构是否合理？应如何改正？ p81
答: 结构斜度是在零件图上 非加工表面设计的斜度， 一般斜度值比较大。拔模 斜度是在铸造工艺图上方 便起模，在垂直分型面的 各个侧面设计的工艺斜度， 一般斜度比较小。有结构 斜度的表面，不加拔模斜 度。
3、图示铸件大批量生产时，结构有何缺点？请改正？
热加工可使铸态金属与合金中的气孔焊合，使粗大
的树枝晶或拄状晶破碎，从而使组织致密、成分均
匀、晶粒细化，力学性能提高。
变形拉长 的晶粒 再结晶晶 粒长大 再结晶完成
锻 压
热轧
再结晶晶 粒形核
粗晶粒材料
晶粒细而 均匀材料
热加工动态再结晶示意图
热加工使铸态金属中的非
吊 钩 金属夹杂沿变形方向拉长， 中 的 纤 形成彼此平行的宏观条纹， 维 组 称作流线，由这种流线体 织
670℃加热 铁素体变形80%
650℃加热
再结晶也是晶核形成和长
大的过程，但不是相变过 程，再结晶前后晶粒的晶 格类型和成分完全相同。
Al合金再结晶晶粒在原 变形组织晶界上形核
冷变形奥氏体不锈钢加 热时再结晶晶粒形核于 高密度位错基体上
由于再结晶后组织的复
原，因而金属的强度、
冷变形黄铜组织性能随温度的变化
结构修改如下：
6.为什么铸件要有结构圆角？图示铸件上哪些圆角不 够合理？应如何修改？
p81
答:结构圆角是为了保证铸造成形，避免砂型尖角损坏， 但有时会引起造型困难，如图中，分型面上设圆角不 合理，将分型面上圆角去掉，取直角。
7.下图所示的支架件在大批量生产中该如何改进其设 计才能使铸造工艺得以简化？
——晶格歪扭现 象消失的过程。
T回复=0.25~0.3T熔
(a)塑性变形后的组织 (b)金属回复后的组织 (c)再结晶组织
(2) 再结晶 当变形金属被加热到较高 温度时，金属原子获得更 多的热能，使塑性变形后 金属被拉长的晶粒重新生 核、结晶，变为与变形前 晶格结构相同的新等轴晶 粒，这一过程称为再结晶。
黄 铜
加热温度 ℃
• (1) 回复
• 在加热温度较低时，因原子活动能力增强，使原子回 复到平衡位置，晶内残余应力大大减小，这种现象称 为回复。回复不改变晶粒形状。 • 金属中的点缺陷及位错近距离迁移而引起的晶内某些 变化。如空位与其他缺陷合并、同一滑移面上的异号 位错相遇合并而使缺陷数量减少等。 回复 recovery
p81
尽量避免铸件起模方 向存有外部侧凹，以 便于起模。
9.试用内接圆方法确定下图所示铸件的热节部位？在 保证尺寸H的前提下如何使铸件的壁厚尽量均匀？
p81
答: 图a)所示是该铸件热节部位，图b)所示是在保证尺寸H 和孔径的前提下，为使铸件的壁厚尽量均匀而进行的修改。
10.分析下图中砂箱箱带的两种结构各有何优缺点？ 为什么？ p81 a：结构简单，但交叉 接头处热节较大，易产 生缩孔、缩松和裂纹。 b：交错接头的热节较 小，可缓解内应力，抗 裂性较好，但结构较复 杂。