第3章-金属材料成形过程中的行为与性能变化.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第3章 金属材料成形过程中的行为与性能变化,3.2 铸造、焊接过程中材料行为及性能变化,3.3 冷塑性变形过程中的材料行为及性能变化,3.4 热塑性变形过程中的材料行为及性能变化,3.1 金属的凝固（solidification of metal）,退出,第3章 金属材料成形过程中的行为与性能变化,零件常用的成形方法：,铸 件,整体凝固成形。,焊 件,局部熔化（凝固）连接成形。,其它件,塑性成形（包括切削成形），,如锻件、冲压件及机制件。,成形过程中材料内部组织结构有变化材料行,为、性能变化。,3.1 金属的凝固（solidification of metal）,3.1.1 纯金属的结晶（crystallization of pure metal）,过冷现象（supercooling）,液态金属实际结晶温度低于理论结晶温度的现象。,T,1,体心立方（Fe、Cr）密排六方（Zn、Mg）。,现象2：,塑性变形过程中（如拉伸、弯曲），强度变大、塑性变小。,3.3.2 冷塑性变形金属加热时组织和性能的变化,冷塑变后金属处于上述不稳定状态（加热后）向稳定状态转变。,回复（recovery）,T不高时，原子短程扩散回到平衡位置，畸变，残余,应力，理化性能恢复。,图3-15,图3-16,3.4 热塑性变形过程中的材料行为及性能变化,热塑性变形加工（hot working）目的：,一是成形；二是,改善材料组织与性能。,热塑性变形加工对材料的具体影响：,改善铸态组织和性能,致密（焊合气孔、疏松），偏析，粗晶细化等，使性 能。,形成热加工纤维组织（流线fiber structure）,夹杂物等沿受力方向排列呈纤维状性能各向异性，对使用有重要影响。,图3-17,表3-1,图3-18,课堂讨论：,1.锻造工件如何合理选择流线。,2.某工厂用冷拔钢丝绳直接吊运加热至1100,的破碎机颚板，吊至中途钢丝绳突然断裂。这条钢丝绳是新的，事前经过检查，并无疵病。试分析钢丝绳断裂的原因。,作业：3，4，6，9，10。,图3-1 纯金结晶时冷却曲线示意图,返回,图3-2 纯金属结晶过程示意图,返回,图3-3 钢锭中的树枝状晶体,返回,图3-4 树枝状晶体生长示意图,返回,图3-5 形核率和长大速率与过冷度的关系曲线,返回,图3-7 镇静钢锭宏观组织示意图,返回,图3-8 沸腾钢锭宏观组织示意图,返回,图3-9 焊逢的融化区及凝固过程示意图,返回,图3-11低碳钢冷塑性变形后的显微组织,返回,(a)冷变形量30%,(b)冷变形量50%,图3-12 形变组织示意图,返回,图3-14 各向异性导致的“制耳”,返回,图3-15 冷变形金属在加热时组织示意图,返回,图3-16 退火温度对冷变形金属性能的影响,返回,返回,图3-17 热加工时的动态再结晶示意图,返回,图3-18 吊钩中的纤维组织,返回,