第第55章塑性加工章塑性加工1.1.金属塑性成形工艺基础金属塑性成形工艺基础2.2.金属的塑性成形方法金属的塑性成形方法3.3.塑性成形金属零件的结构与工艺设计塑性成形金属零件的结构与工艺设计5.1.15.1.1金属的塑性成形原理金属的塑性成形原理塑性成形：塑性成形：指固态金属在外力作用指固态金属在外力作用下产生塑性变形，获得所需形状、下产生塑性变形，获得所需形状、尺寸及力学性能的毛坯或零件的加尺寸及力学性能的毛坯或零件的加工方法。具有较好塑性的材料如钢工方法。具有较好塑性的材料如钢和有色金属及其合金均可在冷态或热态下进行塑性成形加工。和有色金属及其合金均可在冷态或热态下进行塑性成形加工。金属坯料金属坯料外力外力塑性变形塑性变形产生产生改变形状改变形状改变尺寸改变尺寸改善性能改善性能达到达到毛坯毛坯零件零件得到得到5.15.1金属塑性成形工艺基础金属塑性成形工艺基础1.1.塑性成形的实质塑性成形的实质具有一定塑性的金属坯料在外力作用下，具有一定塑性的金属坯料在外力作用下，当内应力达到一定的条件，就会发生塑性变形；当内应力达到一定的条件，就会发生塑性变形；由于金属材料都是晶体，故要说明塑性变形的实由于金属材料都是晶体，故要说明塑性变形的实质，必须从其晶体结构来说明。质，必须从其晶体结构来说明。（（11）单晶体的塑性变形）单晶体的塑性变形单晶体的塑性变形有两种方式：单晶体的塑性变形有两种方式：滑移和孪晶滑移和孪晶（（22）多晶体的塑性变形）多晶体的塑性变形工业中实际使用的金属大多是多晶体。工业中实际使用的金属大多是多晶体。①①多晶体的特征：多晶体的特征：a.a.晶体形状和大小不等晶体形状和大小不等b.b.相邻晶粒的位向不同相邻晶粒的位向不同c.c.多晶体内存在大量晶界多晶体内存在大量晶界②②实际塑性变形：实际塑性变形：a.a.各个晶粒内部滑移和孪生的总和，构成各个晶粒内部滑移和孪生的总和，构成整体塑性变形。整体塑性变形。b.b.各个晶粒间的变形，是产生内应力和开各个晶粒间的变形，是产生内应力和开裂的原因。裂的原因。多晶体多晶体晶粒逐批滑移示意图多晶体的塑性变形是多晶体的塑性变形是晶粒内滑移与孪晶晶粒内滑移与孪晶和和晶粒间滑移与转动晶粒间滑移与转动的综合作用的结果。的综合作用的结果。2.2.塑性变形后的金属组织和性能塑性变形后的金属组织和性能（（11）冷变形强化（加工硬化）：）冷变形强化（加工硬化）：指金属在低温下进行塑性变形时，金属的强指金属在低温下进行塑性变形时，金属的强度和硬度升高，塑性和韧性下降的现象，如图所度和硬度升高，塑性和韧性下降的现象，如图所示；变形程度越大，冷变形强化现象越严重。示；变形程度越大，冷变形强化现象越严重。常温下塑性变形常温下塑性变形对低碳钢力学性对低碳钢力学性能的影响能的影响冷变形强化的原因是：在塑性变形过程中，在冷变形强化的原因是：在塑性变形过程中，在滑移面上产生了许滑移面上产生了许多晶格方向混乱的多晶格方向混乱的微小碎晶，滑移面微小碎晶，滑移面附近的晶格也产生附近的晶格也产生了畸变，增加了继了畸变，增加了继续滑移的阻力，使续滑移的阻力，使继续变形困难。继续变形困难。滑移面附近晶格畸变示意图（（22）纤维组织）纤维组织铸锭在压力加工中产生塑性变形时，铸锭在压力加工中产生塑性变形时，基体金属的晶粒形状和沿晶界分基体金属的晶粒形状和沿晶界分布的杂质形状都发生了布的杂质形状都发生了变形，它们将沿着变形变形，它们将沿着变形方向被拉长，呈纤维形方向被拉长，呈纤维形状。这种结构状。这种结构叫纤维组织。叫纤维组织。性能特点：具有各向异性性能特点：具有各向异性aa）纵向（平行纤维方向），韧、塑性增加）纵向（平行纤维方向），韧、塑性增加bb）横向（垂直于纤维方向），韧、塑性降低）横向（垂直于纤维方向），韧、塑性降低但抗剪切能力显著增强但抗剪切能力显著增强纤维组织合理分布纤维组织合理分布①①零件最大拉应力零件最大拉应力方向应与锻造流线平行方向应与锻造流线平行②②零件最大剪切应零件最大剪切应力方向应与锻造流线垂力方向应与锻造流线垂直...
