影响金属塑形因素
金属的塑形变形名词解释
金属的塑形变形名词解释金属的塑性变形名词解释金属是一种具有高的导电性、热传导性和机械性能的材料。
它们常常用于制造各种工业产品，从车辆到建筑物，从家电到航空航天器件。
金属具有三种主要的变形方式：弹性变形、塑性变形和断裂。
本文将聚焦于金属的塑性变形，并解释与其相关的名词。
1. 变形变形是指物体在外力作用下发生的形状变化。
金属的塑性变形是指金属在外力作用下，经历形状上的可逆或不可逆变化。
其主要发生在金属材料的宏观尺寸范围内。
2. 塑性塑性是物体在受到外力作用下，改变其形状且不恢复原状的能力。
金属材料的塑性是指其能够发生塑性变形的能力。
这是因为金属的晶格结构具有一定程度的自由度，使得其原子或离子能够在外力作用下重新排列，并形成新的晶界。
3. 屈服点金属的塑性变形通常在其屈服点之后发生。
屈服点是指金属在外力作用下，开始发生可观察到的塑性变形的点。
在此点之前，金属处于弹性变形阶段，即金属在外力作用下发生形状变化，但一旦去除外力，它将恢复到其原始形状。
4. 变形机制金属的塑性变形可通过几种机制实现。
其中最常见的是滑移（slip）和孪生（twinning）。
滑移是指晶格中的原子沿特定晶面滑移相互移动的过程。
它在晶体中形成了某种平面间隙，使得晶体可以在外力作用下沿特定方向发生塑性变形。
滑移对于金属的塑性变形具有重要的影响，而滑移速度和路径则取决于晶体结构。
孪生是指晶格中发生失配的复合面之间的转变。
这种变形机制在某些特殊情况下发生，通常需要较高的温度和应力条件。
5. 冷加工和热加工金属的塑性变形可以通过冷加工和热加工进行。
冷加工是指在室温下对金属进行塑性变形。
冷加工可以通过滚压、拉伸、冷轧等方法实现。
这种加工方式可以提高金属的强度和硬度，但可能导致材料的韧性降低。
热加工是指通过加热金属至特定温度后进行塑性变形。
热加工可以通过锻造、热轧等方法实现。
这种加工方式可使金属更容易变形，并在结构上改善金属的均匀性。
6. 冶金组织金属的塑性变形与其冶金组织有关。
金属塑形成型原理复习
判断题：1.在塑料变形时要产生硬化的材料叫变形硬化材料2.塑性变形体内各点的最大剪应力的轨迹线叫滑移线。
3.塑性是材料所具有的一种本质属性。
4.合金元素使钢的塑性减小，变形拉力增强。
5.合金钢中的白点现象是由于氢元素和组织应力引起的。
6.影响超塑性的主要因素是变形速度、变形温度和组织结构。
7.屈雷斯加准则与密席斯准则在平面应变上，两个准则是不一致的。
8.静水压力的增加，有助于提高材料的塑性。
9.碳钢中热脆性的产生主要是由于硫元素的存在所致。
10在塑料变形时金属材料塑性好，变形抗力就低，例如：冷轧板和铝板填空题：18.就大多数金属而言，其总的趋势是，随着温度的升高，塑性提高14.研究塑性力学时，通常采用的基本假设有连续性假设、均匀性假设、初应力为零、体积力为零、各向同性假设、体积不变假设。
1．塑性成形中的三种摩擦状态分别是：干摩擦、边界摩擦、流体摩擦2、衡量金属或合金的塑性变形能力的数量指标有(伸长率)和(断面收缩率)。
3、所谓金属的再结晶是指冷变形金属加热到更高的温度后，在原来变形的金属中会重新形成新的无畸变的等轴晶，直至完全取代金属的冷变形组织的过程。
4、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。
5.金属塑性成形过程中影响摩擦系数的因素有很多，归结起来主要有金属的种类和化学成分、工具的表面状态、接触面上的单位压力、变形温度、变形速度等几方面的因素。
6.变形体处于塑性平面应变状态时，在塑性流动平面上滑移线上任一点的切线方向即为该点的最大切应力方向。
对于理想刚塑性材料处于平面应变状态下，塑性区内各点的应力状态不同其实质只是平均应力σm不同，而各点处的最大切应力K为材料常数。
7.在众多的静可容应力场和动可容速度场中，必然有一个应力场和与之对应的速度场，它们满足全部的静可容和动可容条件，此唯一的应力场和速度场，称之为真实应力场和真实速度场，由此导出的载荷，即为真实载荷，它是唯一的。
有色金属压力加工原理考试复习资料(题)
有色金属压力加工原理绪论1、★★★金属压力加工与切削加工、铸造等方法相比，具有哪些主要优点？答：1、可改善金属的组织和性能2、因无（少）废屑，可节约大量的金属3、上产率高4、产品规格多2、金属压力加工方法主要有哪些？答：1、锻造分自由锻和模锻2、轧制分纵扎、横轧和斜扎3、挤压分正挤压和反挤压4、拉伸★★★★名词解释：锻造：利用外力，通过工具或模具使金属变形的加工方法。
轧制：坯料通过两个旋转轧辊间的特定空间（平的或成型的），以获得一定截面形状的产品的加工方法。
挤压：对挤压筒内的锭坯一端施加压力，使其通过模空以实现塑性变形的方法。
拉伸：对金属坯料一端施加压力，使其模孔产生塑性变形的加工方法。
3、塑性成形方法轧制（纵扎）、拉拔、正挤压、反挤压和镦粗？P3 图第一章金属压力加工的力学和热力学条件1-1 力和应力4、★★什么叫做外力？以及外力分类？答：在压力加工过程中，作用在金属表面上的力，叫做外力。
外力分为作用力和约束反力作用力：它是使金属产生塑性变形的力，也称为主动力。
约束反力：工件在主动力作用下，其运动受到工具阻碍而产生的力，成为约束反力。
5、★★什么叫做内力？什么是第一种内力和第二种内力？答：由外力而引起金属内各质点间产生相互作用的力，成为内力。
第一种内力：为平衡外力的机械作用将产生内力，这是第一种内力。
第二种内力：在某些条件下，由于金属工件各部分变形的大小不同，在金属内部产生的自相平衡的内力，称为第二种内力。
6、★什么叫做应力？分类和单位？答：在外力作用下，金属内部产生了内力，单位面积上的内力称为应力。
分为正应力（垂直分量）和切向应力（切向分量）。
帕Pa和兆帕MPa 1MPa=10^6Pa=0.1kg/mm^2=1N/mm^21-2 应力状态和变形状态7、★什么是金属处于应力状态？答：所谓金属处于应力状态就是金属内的原子被迫偏离其平衡位置的状态。
8、★★★绘制应力状态图P079、★什么是主应力状态、主应力、主平面、主切平面、主切应力？答：金属在实际变形过程中，存在着这样的应力状态，即在变形区某点的单元六面体上只作用着正应力，没有切应力，我们把这样的应力状态称之为主应力状态。
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。
金属塑性成形原理复习题
一、名词解释1. 主应力：只有正应力没有切应力的平面为主平面，其面上的应力为主应力。
2. 主切应力：切应力最大的平面为主切平面，其上的切应力为主主切应力。
3. 对数应变 答：变形后的尺寸与变形前尺寸之比取对数4. 滑移线 答：最大切应力的方向轨迹。
5. 八面体应力：与主平面成等倾面上的应力6. 金属的塑性：在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力。
7. 等效应力：又称应力强度，表示一点应力状态中应力偏张量的综合大小。
8. 何谓冷变形、热变形和温变形：答冷变形：在再结晶温度以下，通常是指室温的变形。
热变形：在再结晶温度以上的变形。
温变形在再结晶温度以下，高于室温的变形。
9. 何谓最小阻力定律：答变形过程中，物体质点将向着阻力最小的方向移动，即做最少的功，走最短的路。
10.金属的再结晶 答：冷变形金属加热到一定的温度后，在原来变形的金属中会重新形成新的无畸变的等轴晶，直至完全取代金属的冷变形组织的过程。
11. π平面 答：是指通过坐标原点并垂于等倾线的平面。
12.塑性失稳 答：在塑性加工中，当材料所受的载荷达到某一临界后，即使载荷下降，塑性变形还会继续，这种想象称为塑性失稳。
13.理想刚塑性材料：在研究塑性变形时，既不考虑弹性变形，又不考虑变形过程中的加工硬化的材料。
P13914.应力偏张量：应力偏张量就是应力张量减去静水压力，即：σij ′ =σ－δij σm二、填空题1. 冷塑性变形的主要机理:滑移和孪生2. 金属塑性变形的特点：不同时性、相互协调性和不均匀性。
3. 由于塑性变形而使晶粒具有择优取向的组织称为：变形织构 。
4. 随着变形程度的增加,金属的强度 硬度增加,而塑性韧性降低,这种现象称为：加工硬化。
5. 超塑性的特点:大延伸率、低流动应力、无缩颈、易成形、无加工硬化 。
6. 细晶超塑性变形力学特征方程式中的m 为:应变速率敏感性指数。
7. 塑性是指金属在外力作用下,能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力 。
材料工程基础考试复习题及答案
材料的液态成形技术1. 影响液态金属充型能力的因素有哪些？如何提高充型能力？答：①第一类因素，属于金属性质方面的，主要有金属的密度、比热、导热系数、结晶潜热、动力黏度、表面张力及结晶特点等。
②第二类因素属于铸型性质方面的主要有铸型的蓄热系数、密度、比热、导热系数、温度、涂料层和发气性、透气性等。
③第三类因素，属于浇注条件方面的，主要有液态金属的浇注温度、静压头，浇注系统中压头的损失及外力场拯力、真空、离心、振动勘的影响等。
④第四类因素，属于铸件结构方面的，主要有铸件的折算厚度，及由铸件结构所规定的型腔的复杂程度引起的压头损失。
常用提高充型能力的措施针对影响充型能力的因素提出改善充型能力的措施，仍然可以从上述四类因素入手：①合金设计方面，在不影响铸件使用性能的情况下，可根据铸件大小、厚薄和铸型性质等因素，将合金成分调整到共晶成分附近;采取某些工艺措施，使合金晶粒细化，也有利于提高充型能力由于夹杂物影响充型能力，故在熔炼时应使原材料清洁，并采取措施减少液态金属中的气体和非金属夹杂物②铸型方面，对金属铸型、熔模型壳等提高铸型温度，利用涂料增加铸型的热阻，提高铸型的排气能力，减小铸型在金属填充期间的发气速度，均有利于提高充型能力③浇注条件方面，适当提高浇注温度，提高充型压头，简化浇注系统均有利于提高充型能力④铸件结构方面能提供的措施则有限2. 铸件的凝固方式有哪些？其主要的影响因素？答：铸件的凝固方式：逐层凝固，糊状凝固，中间凝固主要影响因素：合金的凝固温度范围和铸件凝固期间固、液相界面前沿的温度梯度。
通常，合金的凝固温度范围越小，铸件凝固期间固、液相界面前沿的温度梯度越大，则铸件凝固时越趋于逐层凝固；反之，则越趋于糊状凝固。
3. 什么是缩松和缩孔？其形成的基本条件和原因是什么？答：金属液在铸型中冷却和凝固时，若液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补充，则在铸件的厚大部位及最后凝固部位形成一些孔洞。
其中，在铸件中集中分布且尺寸较大的孔洞称为缩孔；分散且尺寸较小的孔洞称为缩松。
分析影响金属塑性变形的主要因素
分析影响金属塑性变形的主要因素(一）影响金属塑性变形的主要因素影响金属塑性变形的主要因素有两个方面，其一是变形金属本身的晶格类型，化学成份和组织状态等内在因素；其二是变形时的外部条件，如变形温度、变形速度和变形的力学状态等。
因此，只要有合适的内、外部条件，就有可能改变金属的塑性行为1.化学成份和组织对塑性变形的影响化学成份和组织对塑性和变形抗力的影响非常明显也很复杂。
下面以钢为例来说明。
①化学成份的影响在碳钢中，铁和碳是基本元素。
在合金钢中，除了铁和碳外还包含有硅、锰、铬、镍、钨等。
在各类钢中还含有些杂质，如磷、硫、氨、氢、氧等。
碳对钢的性能影响最大。
碳能固溶到铁里形成铁素体和奥氏体固溶体，它们都具有良好的塑性和低的变形抗力。
当碳的含量超过铁的溶碳能力，多余的碳便与铁形成具有很高的硬度，而塑性几乎为零的渗碳体。
对基体的塑性变形起阻碍作用，降低塑性，抗力提高。
可见含碳量越高，碳钢的塑性成形性能就越差。
合金元素加入钢中，不仅改变了钢的使用性能，而且改变了钢的塑性成形性能，其主要的表现为：塑性降低，变形抗力提高。
这是由于合金元素溶入固溶体(α—Fe和γ－Fe)，使铁原子的晶体点阵发生不同程度的畸变；合金元素与钢中的碳形成硬而脆的碳化物(碳化铬、碳化钨等)；合金元素改变钢中相的组成，造成组织的多相性等，都造成钢的抗力提高，塑性降低。
杂质元素对钢的塑性变形一般都有不利的影响。
磷溶入铁素体后，使钢的强度、硬度显著增加，塑性、韧性明显降低。
在低温时，造成钢的冷脆性。
硫在钢中几乎不溶解，与铁形成塑性低的易溶共晶体FeS，热加工时出现热脆开裂现象。
钢中溶氢，会引起氢脆现象，使钢的塑性大大降低。
②组织的影响钢在规定的化学成份内，由于组织的不同，塑性和变形抗力亦会有很大的差别。
单相组织比多相组织塑性好，抗力低。
多相组织由于各相性能不同，使得变形不均匀，同时基本相往往被另一相机械地分割，故塑性降低，变形抗力提高。
晶粒的细化有利提高金属的塑性，但同时也提高了变形抗力。
材料成型基本原理总结
材料成型力学原理部分第十四章金属塑性变形的物理基础1、塑形成形：利用金属的塑性，使金属在外力作用下成形的一种加工方法，亦称金属塑性加工或金属压力加工。
2、金属塑性成形的优点：生产效率高、材料利用率高、组织性能亦改变、尺寸精度高。
3、塑性成形工艺：锻造、轧制、拉拔、挤压、冲裁、成型4、金属冷塑形变形的形式：1、晶内变形：滑移和孪生2、晶间变形：晶粒间发生相互滑动和转动5、加工硬化：在常温状态下，金属的流动应力随变形程度的增加而上升，为了使变形继续下去，就需要增加变形外力或变形功。
（指应变对时间的变化率）6、热塑性变形时金属组织和性能的变化1、改善晶粒组织2、锻合内部缺陷3、破碎并改善碳化物和非金属夹杂物在钢中的分布4、形成纤维组织5、改善偏析7、织构的理解：多晶体取向分布状态明显偏离随机分布的取向分布结构。
8、细化晶粒：1、晶粒越细小，利于变形方向的晶粒越多2、滑移从晶粒内发生止于晶界处，晶界越多变形抗力越大9、热塑性变形机理：晶内滑移、晶界滑移和扩散蠕变10、塑性：不可逆变形，表征金属的形变能力11、塑性指标：金属在破坏前产生的最大变形程度12、影响塑性的因素：1、化学成分和合金成分对金属塑性的影响2、组织状态对金属塑性的影响3、变形温度4、应变速率5、应力状态13、单位流动压力P：接触面上平均单位面积上的变形力14、碳和杂质元素的影响碳：其含量越高，塑性越差；磷：冷脆；硫：热脆性；氧：热脆性；氮：时效脆性、蓝脆、气孔；氢：氢脆、白点、气孔和冷裂纹等15、合金元素的影响：塑性降低硬度升高16、金属组织的影响（1）晶格类型（2）晶粒度（3）相组成(4)铸造组织17、变形温度对金属塑性的影响：对大多少金属而言，总的趋势是随着温度升高，塑性增加。
但是这种增加并不是线性的，在加热的某些温度区间，由于相态或晶界状态的变化而出现脆性区，使金属的塑性降低。
（蓝脆区和热脆区）18、变形抗力：指金属在发生塑性变形时，产生抵抗变形的能力一般用接触面上平均单位面积变形力来表示，又称单位面积上的流动压力19、质点的应力状态：变形体内某点任意截面上应力的大小和方向20、对变形抗力的影响因素：①化学成分：纯金属和合金②组织结构：组织状态、晶粒大小和相变③变形温度④变形程度：加工硬化⑤变形速度⑥应力状态21、金属的超塑性：细晶超塑性、相变超塑性第十五章应力分析1、研究塑性力学时的四个假设：①连续性假设：变形体不存在气孔等缺陷②匀质性假设:质点的组织、化学成分等相同③各向同性假设④体积不变假设2、质点：有质量但不存在体积或形状的点3、内力：在外力作用下，物体内各质点之间就会产生相互作用的力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
影响金属塑形因素
碳碳对碳钢的塑性影响最大磷磷是钢中的有害杂质，引起冷脆性
碳和杂质元素的影响硫硫也是钢中的有害杂质，引起热脆性氮蓝脆，引起时效脆性
氢白点,氢脆氧热脆（也叫红脆，由于氧化物）
化学成分1、固溶体的影响：合金元素使铁的晶格发生不同程度的畸变，从而使其抗力提高，塑性降低。
2、碳化物的影响：合金元素与钢中的碳形成硬而脆的碳化物，使钢强度提高，塑性降低
合金元素的影响3、硫、氧化物的影响：合金元素与钢中的氧、硫形成氧化物和硫化物夹杂，造成钢的热脆性，降低了钢的热塑性
4、相的影响：合金元素可改变钢中相的组成，造成组织的多相性，从而使钢的塑性下降
5、组织与晶粒的影响：合金元素也可通过影响钢的铸造组织与晶粒大小来改变钢材的塑性。
6、低熔点元素的影响：造成钢的热脆性
7、稀土元素的影响：可明显影响钢的性能，但加入量要合适。
相组成的影响：属单相系的纯金属和固溶体比多相系的塑性好（单相比多相的好）
组织的影响：晶粒大小的影响：金属和合金的晶粒度越小，塑性越好。
其原因是：
1）变形分散进行；2）晶界作用深化；3）有利位向晶粒数多
铸造组织的影响铸锭的成分和组织不均匀，其塑性变形能力低。
其原因有如下几方面：
1）非连续组织的存在；2）不均匀组织的存在；3）不利附加应力的存在：
变形温度 -100℃：超低温脆性区，原子热运动几乎完全被冻结
100-200℃原子热运动加剧
200-400℃蓝脆，时效催化，晶界、滑移面上析出氮化物、氧化物
700-800℃再结晶、扩散现象
800-950℃硫化共晶产物、红脆
950-1250℃均匀化奥氏体、硫化物扩散到晶粒内部
＞1250℃过热、过烧
变形速度：提高变形速度还有下列影响：第一，降低摩擦系数；第二，减少热加工时的热量散失；第三，由于“惯性作用”，使复杂工件易于成形。
变形程度的影响：1）变形量（越大）与加工硬化程度（越大）相关
2）变形量与热脆现象相关（变形量越大，晶界结合力越弱）
3）变形量（越多）与变形内应力（越大）相关
应力状态的影响：压应力个数越多，且数值越大，即静水压力越大，则金属的塑性越好
应变状态的影响：主应变图中压缩分量越多，对于充分发挥材料的塑性越有利。
寸因素对塑性的影响：随着变形体体积的增大，塑性总的趋势是降低。
原因：体积越大，缺陷绝度含量越多，分布也越不均匀。
提高金属塑性的对策
1、提高材料的成分和组织的均匀性
2、合理选择变形温度和变形速度
3、选择三向受压较强的变形方式
4、减少变形的不均匀性。