1、第18章 材料的變形與流動本章內容：塑性變形與流動flow規律，裂紋產 生，摩擦對變形的影響本章重點：預測速度場和位移場，了解應變場 及形狀尺寸變化，便于選工序設計 模具。18. 1最小阻力定律定律：變形物體各質點向著阻力最小的方向移 動應用方法：調整阻力，合理充型（流動） 實際應用：1）開式模鍛（飛邊槽，圓角）2）拉深（拉深筋增加阻力）3）鐓粗（最小周邊法則，有摩擦時）4）拔長（拔長效率）3018. 2影響塑變和流動的因素18. 2. 1 摩擦 friction有摩擦鐓粗無摩擦鐓粗一一放身最小周邊法則環形：無摩擦鐓粗一一內外徑均增加（放射形 流動）18. 2. 2 工具形狀 shape of

2、 tools形狀不一=流動阻力有差異 應用：型砧制坯（效率高）18. 2. 3金屬各部分之間的關系區形體T完整、連續，為保讓其它整性，未變形 變形區總趨勢：外端（未變形區）阻礙金屬流動而變形區引起外端變形和應力。例：拔長，沖孔，彎曲18. 24金屬本身性質不均勻變形抗力小的部位先發成分：組織，溫度。生變形。應用：電熱局部鐓粗。結論：全面考慮影響流動和變形的因素后再加 以正確分析。18. 3不均勻變形，附加應力與殘余應18. 3. 1 均勻變形實質：不均勻流動均勻變形：變形前彼此平行的平面和直線 實現條件：均質，各向同性，等變形，無摩擦 實際：塑性變形都是不均勻，例：鐓粗圓柱體T 鼓形T雙鼓形

3、原因：接觸摩擦。18. 3. 2附加應力定義：物質為維持其整體性，在不均勻變形后各部分之間產生相互平衡的應力 產生原因：不均勻變形 特點：附加應力相互平衡成對出現。定律：塑性變形時總是存在（變形總是不均勻） 影響：1）引起變形體應力狀態變化，應力分 布更不均勻2）提高了單位變形力產生 附加應力 時, 消耗能量增加3）4）降低塑性，甚至破壞變形體 造成形狀歪扭，薄材：彎曲或波浪形成殘余應力，即變形結束后仍然存在1833殘余應力定義：弓I起應力的外因去除后物體內仍殘余的 應力。特點：殘余應力是彈性應力，小于屈服應力。 產生原因：不均勻變形（或其它）影響：1）再次變形時應力應變更不均勻2）縮短制品壽

4、命3）使制品變形4）增加塑變抗力消除方法：1）熱處理：去應力退火2）機械處理法：表面變形結論：消除表面層的殘余拉應力，利用表面層 的殘余壓應力。18. 4金屬的斷裂表面裂紋；內部必須防18. 4. 1斷裂的物理本質18 . 4. 1 . 1基本類型單晶:解理斷裂，晶面指數低的晶面;脆性斷裂丨多曰穿晶斷裂I多晶；晶間斷裂;切變斷裂I韌性斷裂'完全韌性斷裂1I 一般韌性斷裂18. 4. 1. 2微裂紋的形成機理微裂紋微裂紋一一擴展一一斷裂原有缺陷（氣孔,夾雜,微裂等 L 位錯運動和塞積位錯塞積，位錯反應，位錯消毀塑性好的材料通過塑變使微裂紋尖端鈍化，松馳 塑性 塑性差，不能松馳迅速擴展壓應

5、力抑制裂紋發展應力狀態;拉應力使裂紋迅速擴展18. 4. 2塑性加工中金屬的斷裂a）周向拉裂b）穿晶斷裂C）鍛造+字裂紋d）e） 鍛圓壞中心縱裂（中心拉應力）f）拔長心部裂紋（中心拉應力）g）角裂（角部溫度降低，阻力增大變形小而 產生+ ° ）擠壓裂紋：變形不均勻心部不受壓，外部小 受拉。拉拔裂紋：變形未深入到心部，外部變形大受 壓，心部未變形受拉。18. 5塑性成形時的摩擦18. 5. 1塑性成形時摩擦的特點及影響工具與金屬間接觸且相對運動亠摩擦力特點：1）高壓（5002500Mpa）2）變化3）高溫（800 ° C1200 ° C）有利有弊：引起不均勻應力，利

6、用飛邊阻力18. 52分類及機理半干摩擦半流體摩擦干摩擦八、'邊界摩擦 分類流體摩擦表面凹凸學說分子吸附學說18. 5.3塑性成形時摩擦力計算18. 5.3.1庫倫摩擦條件W K)應用：三向壓應力小，變形量小，冷成形18 . 5 . 3 .對滑動)2最大摩擦條件(按觸表面間無相P2S= 05- 0.577)S185. 33 摩擦力不變條件PuS （ u < T ）應用：擠壓，大變形鐓粗，模鍛等（三向壓力 大）1）金屬本身2）18. 5 4 影響摩擦系數 friction coefficient 的因素具表面狀態（接觸表面con tact surface粗糙度 finish）3）變

7、形溫度4）變形速度5）接觸面上單位壓力（單位接觸面積 con tact unit area）18. 5. 5 摩擦系數 friction coefficient 測定 方法夾鉗軋制法cliPPer-roll method:根據力平衡來計算圓環鍛粗法 method of up sett ing circle ring :利用 塑 性理 論 做 出 標 疋 曲 線, 然 后 將 測 試 標線 比 較 而18. 6塑性成形時的潤滑lubrication作用：降低摩擦力減少磨損防止粘結表面光 潔冷卻減少變形不均勻18.6.1 對潤滑劑lubricant要求耐壓耐溫冷卻無腐蝕無毒無害使用方便 價廉18.6.2常用潤滑齊'液體：油石墨，二硫化鉬'玻璃,琺瑯,無機鹽18.6.3 添加劑additives油性劑（減小摩擦），極壓劑，抗磨劑（減小磨 損），防銹劑18.6.4 表面磷化一一皂化處理鋼的冷擠壓