金属的塑性变形课件•金属塑性变形的基本概念•金属塑性变形的基本原理•金属塑性变形的力学性能•金属塑性变形的工艺性能•金属塑性变形的应用contents目录•金属塑性变形的研究进展01金属塑性变形的基本概念塑性变形的定义塑性变形金属在受到外力作用时，通过原子间相对位置的改变实现宏观尺度上形状和尺寸变化的不可逆过程。弹性变形金属在受到外力作用时，原子间相互作用力发生变化，当外力去除后，原子间相互作用力恢复到原始状态，宏观尺度上不发生形状和尺寸变化的可逆过程。塑性变形的特点不可逆性屈服现象在一定外力作用下，金属开始发生屈服现象，即应力不再随应变的增加而增加，而是保持在一个相对稳定的值附近。塑性变形是不可逆的过程，变形后无法通过简单外力作用恢复原始状态。加工硬化塑性变形过程中，金属内部结构发生变化，位错密度增加，导致金属的强度和硬度提高，这种现象称为加工硬化。塑性变形的分类按外力性质分类可分为静载荷塑性变形和动载荷塑性变形。静载荷塑性变形是指金属在恒定外力作用下发生的塑性变形；动载荷塑性变形是指金属在交变外力作用下发生的塑性变形。按温度分类可分为热塑性变形和冷塑性变形。热塑性变形是指金属在高温下发生的塑性变形；冷塑性变形是指金属在室温或低温下发生的塑性变形。02金属塑性变形的基本原理晶体结构与塑性变形晶体结构对金属塑性变形的影响金属的晶体结构决定了其塑性变形的行为。面心立方、体心立方和密排六方结构的金属具有较好的塑性变形能力。晶体取向与塑性变形金属中不同晶粒的晶体取向对塑性变形的影响。在塑性变形过程中，特定晶体取向的晶粒容易发生滑移和孪生。滑移与孪生滑移定义01滑移是金属在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面和晶向发生相对移动的现象。孪生定义02孪生是在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分发生有限度的、但不同于滑移的连续变形。滑移与孪生的比较03滑移是晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面和晶向发生相对移动的现象，而孪生是晶体的一部分相对于另一部分发生有限度的、但不同于滑移的连续变形。塑性变形机制金属塑性变形的微观机制金属在塑性变形过程中，晶体内部的原子或分子的位置会发生改变，导致晶格结构发生畸变，从而产生宏观尺度上的塑性变形。温度对塑性变形的影响温度对金属的塑性变形行为有显著影响。随着温度的升高，金属的屈服极限和抗拉强度会降低，塑性变形能力提高。03金属塑性变形的力学性能屈服现象与屈服准则屈服现象金属在受到外力作用时，开始发生屈服，即应力-应变曲线出现水平部分。屈服准则金属屈服时必须满足一定的条件，包括应力状态、温度、金属的晶体结构等。应力-应变曲线01应力-应变曲线是描述金属在受力过程中应力与应变关系的曲线。02曲线通常包括弹性变形阶段和塑性变形阶段，其中塑性变形阶段是金属发生屈服后，应力随应变增加而增加的阶段。加工硬化与软化加工硬化金属在塑性变形过程中，随着变形的增加，材料的强度和硬度逐渐提高，这种现象称为加工硬化。软化在塑性变形过程中，如果变形达到一定程度后，材料的强度和硬度开始下降，这种现象称为软化。04金属塑性变形的工艺性能轧制工艺轧制工艺是金属塑性加工的一种基本方法，通过轧制可以使金属产生连续的塑性变形，从而改变其形状、尺寸和性能。轧制工艺可以生产各种规格的型材、板材、管材等，广泛应用于建筑、机械、交通、航空航天等领域。轧制工艺具有生产效率高、材料利用率高、产品质量稳定等优点，但也存在设备投资大、工艺参数控制要求高等缺点。锻造工艺锻造工艺是将金属坯料加热至高温后，通过锻锤、压力机等设备施加外力，使金属产生塑性变形，从而获得所需形状和性能的零件或毛坯。锻造工艺可以生产各种复杂形状的零件，如齿轮、轴、连杆等，广泛应用于机械、汽车、船舶等领域。锻造工艺具有产品强度高、耐磨性好、使用寿命长等优点，但也存在材料利用率低、生产周期长等缺点。拉拔工艺拉拔工艺是将金属坯料通过模具进行拉伸，使金属产生塑性变形，从而获得所需直径和长度的线材或管材。拉拔工艺具有产品精度高、表面质量好、材料利用...
