材料成型原理考試重點

緒論1塑性：在外力作用下使金屬材料發(fā)生塑性變形而不破壞其完整性的能力2塑性成形：金屬材料在一定的外力作用下，利用其塑性而使其成形并獲得一定力學性能的加工方法稱為塑性變形。也稱塑性加工或壓力加工3金屬塑性成形的特點：1、組織性能好2、材料利用率高3、尺寸精度高4、生產(chǎn)效率高,適用于大批量生產(chǎn)。4金屬塑性成形的分類分為塊料成形和板料成形（沖壓）塊料成形分為（1）一次加工（軋制、擠壓、拉拔）（2）二次成形（自由鍛、模鍛）板料成形分為（1）分離工序（2）成形工序5塑性加工按成形時工件的溫度可分為1、熱成形（在充分進行再結(jié)晶溫度以上所完成的加工如熱軋、熱鍛、熱擠壓）2、冷成形（在不產(chǎn)生回復和再結(jié)晶溫度以下進行的加工如冷軋、冷沖壓、冷鍛、冷擠壓）3、溫成形（是在介于冷熱成形之間的溫度下進行的加工如溫鍛、溫擠壓）6對金屬塑性成形工藝應提出如下要求：（1）使金屬具有良好的塑性（2）使變形抗力小（3）保證塑性成形件質(zhì)量，即使成形件組織均勻，顆粒細小，強度高，殘余應力小等:（4）能了解變形力，以便為選擇成形設備，設計模具提供理論依據(jù)7主應力法也叫切塊法8塑性成形原理的另一個重要內(nèi)容是塑性成性力學9人們對塑性成型過程的應力應變和變形力的求解逐步建立了很多理論和求解的方法，如滑移線法，逐次單元分析法，工程計算法。變形功法，上限法，上限元法，有限元法99美國的湯姆遜視塑性法可以根據(jù)實驗確定的速度場求解變形體內(nèi)的應力場和應變場10塑性成形問題的力學分析方法（滑移線法、上限法、有限元法）第二章金屬塑性變形的物理基礎1多晶體的塑性變形包括（晶粒內(nèi)部變形和晶界變形）2晶內(nèi)變形的主要方式和單晶體一樣為滑移和孿生其中滑移變形是很主要的，而孿生變形時次要的，一般反起調(diào)節(jié)作用但在體心立方金屬、特別是密排六方金屬中，孿生變形也起著重要作用3滑移：所謂滑移是指晶體（此處可理解為單晶體或者構(gòu)成多晶體中的一個晶粒）在力的作用下，晶體的一部分沿一定的晶面和晶向相對于晶體的另一部分發(fā)生相對移動或切變。這些晶面和晶向分別稱為滑移面和滑移方向，滑移的結(jié)果使大量原子逐步地從一個穩(wěn)定位置移到另一個穩(wěn)定位置，產(chǎn)生宏觀的塑性變形4就金屬的塑性變形能力來說，滑移方向的作用大于滑移面得作用5體心立方晶格（6*2=12）和面心立方晶格（4*3=12）有12個滑移系，而密排六方晶格只有三個滑移系滑移系多的金屬要比滑移系少的金屬變形協(xié)調(diào)性好，塑性高6滑移系的存在只說明金屬晶體產(chǎn)生滑移的可能性要使滑移能夠發(fā)生，需要沿滑移面得滑移方向上作用有一定大小的切應力，此處稱為臨界切應力，零界切應力的大小取決于金屬的類型純度晶體結(jié)構(gòu)的完整性變形溫度應變速率和預先變形程度等因素7由于滑移是位錯運動引起的，因此根據(jù)位錯運動方式的不同，會出現(xiàn)不同類型的滑移主要有單滑移多滑移交滑移8孿生孿生是晶體在切應力作用下，晶體的一部分沿著一定的晶面（稱為孿生面）和一定的晶向（稱為孿生方向）發(fā)生的均勻切邊9塑性變形的特點：（1）各晶粒變形的不同特性（2）各晶粒變形的相互協(xié)調(diào)性（3）晶粒與晶粒之間和晶粒內(nèi)部與晶界附近區(qū)域之間變形的不均勻性10“桔皮”現(xiàn)象：粗晶粒金屬板材沖壓成型時沖壓件表面會呈現(xiàn)凹凸不平，即所謂“桔皮”現(xiàn)象11加工硬化：隨著變形程度的增加，金屬的強度，硬度增加，而塑性韌性降低，這種現(xiàn)象稱為加工硬化12加工硬化的原因：普遍認為是與位錯的交互作用相關(guān)13加工硬化對塑性加工生產(chǎn)有何利弊：利：對于改善板料成形性能亦有積極的意義弊：使金屬的塑性下降，變形抗力升高，繼續(xù)變形越來越困難，特別是對于高硬化速率金屬的多道次成形便是如此，降低了生產(chǎn)率，提高了生產(chǎn)成本，通過中間退火來消除加工硬化。14熱塑性變形時的軟化過程按其性質(zhì)可分為以下幾種：1動態(tài)回復動態(tài)再結(jié)晶靜態(tài)回復靜態(tài)再結(jié)晶亞動態(tài)再結(jié)晶15動態(tài)回復：動態(tài)回復是在熱塑性變形過程中發(fā)生的回復動態(tài)回復主要是通過位錯的攀移、交滑移等來實現(xiàn)的。16動態(tài)再結(jié)晶：動態(tài)再結(jié)晶是在熱塑性變形過程中發(fā)生的再結(jié)晶，動態(tài)再結(jié)晶和靜態(tài)再結(jié)晶基本一樣。17影響動態(tài)再結(jié)晶的主要因素（1）金屬的層錯能的高低（2）晶界遷移的難易程度（金屬越純，發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶的能力越強）18熱變形后的軟化過程：靜態(tài)回復，靜態(tài)再結(jié)晶，亞動態(tài)再結(jié)晶19金屬熱塑性變形機理：（1）晶內(nèi)滑移（2）晶內(nèi)孿生（3）晶界滑移（4）擴散蠕變20擴散性蠕變：是在應力場作用下，由空間的定向移動所引起的21影響塑性的內(nèi)部因素（1）化學成分（2）晶體結(jié)構(gòu)（3）組織外部因素（1）變形溫度（2）應變速率（3）受力狀態(tài)22超塑性變形狀態(tài)的優(yōu)越性：在于它能極大地發(fā)揮材料塑性潛力和大大降低變形抗力，從而有利于復雜零件的精確成形23超塑性：可以理解為金屬和合金具有超常的均勻變形能力，其伸長率達到百分之百，甚至百分之幾千。24超塑性的種類：細晶超塑性和相變超塑性25流動應力（真實應力）Y真實應力；K決定于試驗條件的材料常數(shù)應變速率m應變速率敏感性指數(shù)，m是表征超塑性的一個重要指標26塑性：在外力作用下使金屬材料發(fā)生塑性變形而不破壞其完整性的能力，它是金屬的一種重要的加工性能27塑性指標：AAAA、為了衡量金屬材料塑性的好壞，需要有一種數(shù)量上的指標，稱為塑性指標。28拉伸試驗鐓粗試驗扭轉(zhuǎn)試驗29熱效應：從能量的觀點看，塑性變形時金屬所吸收的能量絕大部分轉(zhuǎn)化為熱能，這種現(xiàn)象稱為熱效應。30溫度效應：塑性變形勢能，除一部分散失到周圍介質(zhì)中，其余的使變形體溫度升高,這種由于塑性變形過程中所產(chǎn)生的熱量而使變形體溫度升高的現(xiàn)象，稱為溫度效應。31提高金屬塑性的基本途徑：（1）提高材料成分和組織的均勻性（2）合理選擇變形溫度和變形速率（3）選擇三向壓縮性較強的變形方式（4）減小變形的不均勻性32組織的變化（1）晶粒度的變化（2）顯微組織的變化（3）空洞的生成第三章金屬塑性變形的力學基礎1張量：由若干個當坐標系改變時滿足轉(zhuǎn)換關(guān)系的分量所組成的集合為張量。2張量的基本性質(zhì)：（1）存在張量不變量（2）張量可以疊加和分解（3）張量可分為對稱張量，非對稱張量，反對稱張量，若Pij=Pji,則為對稱張量，若Pij=Pji則為非對稱張量，若Pij=-Pji則為反對稱張量。（4）二階對稱張量存在三個主軸和三個主值3應力張量：在一定外力條件下，受力物體內(nèi)任意點的應力狀態(tài)已被確定，如果取不同的坐標系，則表示該點應力狀態(tài)的九個應力分量，將有不同的數(shù)值，而該點的應力狀態(tài)，并沒有變化。4主應力：主平面的正應力叫做主應力。主應力圖共有九種，其中三向應力狀態(tài)的四種，兩向應力狀態(tài)的三種，單向應力狀態(tài)的二種。5切應力達到極值的平面稱為主切應力平面。6應力莫爾圓：是應力狀態(tài)的幾何表示法，7八面體平面的方向余弦為：l=m=n=+1/3的根號（前面是正負）8等效應力：取八面體切應力絕對值的3/2的根號倍所得之參數(shù)。9應力主方向：主平面的法線方向。10屈服準則：受力物體內(nèi)質(zhì)點處于單向應力狀態(tài)時，只要單向應力達到材料的屈服點時，則該質(zhì)點開始有彈性狀態(tài)進入塑性狀態(tài)，即處于屈服。11單位時間內(nèi)的應變稱為應變速率，俗稱變形速率，用ij表示，其單位為s-112當主應力大小順序預知時，屈雷斯加屈服函數(shù)為線性的，若用角修正系數(shù)來考慮中間應力的影響，則米塞斯屈服準則可以寫成。13增量理論：列維-米塞斯方程圣文南塑性流動方程。B——強度系數(shù)，n——硬化指數(shù)第四章金屬塑性成形中的摩擦1塑性成形中摩擦的分類（