金属材料的损坏与塑性变形ppt课件

.,金属材料的损坏与塑性变形,主讲：周长勇,.,.,一、机械零件的失效,机械零件由于某些原因丧失工作能力或达不到设计要求性能时，称为失效。机械零件的失效并不是单纯意味着破坏，可归纳为三种情况：完全不能工作虽然能工作，但性能恶劣，超过规定指标有严重损伤，失去安全工作能力,.,机械零件常见的失效形式,断裂过大残余变形表面损伤失效材质变化失效破坏正常工作条件而引起的失效,.,机械零件常见的损坏形式,.,弹性变形与塑性变形,变形分为弹性变形与塑性变形。弹性变形是指外力消除后能够恢复的变形。如弹簧的工作压缩、桌面支撑物品的变形等。塑性变形是指外力消除后无法恢复的永久性变形。造成零件损坏的变形，通常是指塑性变形。如钢筋的弯折、零件的冲压等。,.,塑性变形的应用,轧制：将金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙（各种形状），因受轧辊的压缩使材料截面减小，长度增加的压力加工方法，这是生产钢材最常用的生产方式，主要用来生产型材、板材、管材。有热轧和冷轧两种。,.,轧制,.,轧制的应用,MacBook机体加工,麻花钻的轧制成形,.,塑性变形的应用,挤压：用冲头或凸模对放置在凹模中的坯料加压，使之产生塑性流动，从而获得相应于模具的型孔或凹凸模形状的制件的锻压方法。可制作长杆、深孔、薄壁、异型断面零件，是重要的少无切削加工工艺。,.,挤压及其应用,活塞销的挤压成形,.,塑性变形的应用,冷拔：用外力作用于被拉金属的前端，将金属坯料从小于坯料断面的模孔中拉出，使其断面减小而长度增加的方法。冷拔的产品较之于热成型有：尺寸精度高和表面光洁度好的优点。,.,塑性变形的应用,锻压：对金属坯料（不含板材）施加外力，使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能，用以制造机械零件、工件、工具或毛坯的成形加工方法。,.,塑性变形的应用,冷冲压：借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。,.,载荷：,金属材料的变形通常是在外力作用下发生的，金属材料在加工及使用过程中所受的外力成为载荷。根据载荷作用性质的不同，可分为：静载荷：大小不变或变化过程缓慢；冲击载荷：在短时间内以较高速度作用于零件；交变载荷：大小、方向或大小和方向随时间发生周期性变化。,二、与变形有关的几个概念,.,载荷的作用形式,拉伸载荷压缩载荷弯曲载荷剪切载荷扭转载荷,.,三、金属的变形,.,三、金属的变形,金属在外部载荷作用下，首先发生弹性变形，载荷增加到一定值后，除了发生弹性变形外，还发生塑性变形。继续增加载荷，塑性变形也将逐渐增大，直至金属发生断裂。在一定体积内，晶粒的数目越多，晶界就越多，晶粒就越细，并且不同位向的晶粒也越多，因而塑性变形抗力也越大。,.,四、冷作硬化,金属材料的冷塑性变形，在外形变化的同时，晶粒的形状也会发生变化，还会使晶粒内部的位错密度增加，晶格畸变加剧，从而使金属随着变形量的增加，其强度、硬度提高，而塑性、韧性下降，这种现象称为“形变强化”或“加工硬化”。