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金属折弯的机理

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发表于 2023-7-14 13:52:53 | 显示全部楼层 |阅读模式




能变形而不回弹,就是塑性变形。
材料在外力作用下产生应力和应变(即变形)。当应力未超过材料的弹性极限时,产生的变形在外力去除后全部消除,材料恢复原状,这种变形是可逆的弹性变形。当应力超过材料的弹性极限,则产生的变形在外力去除后不能全部恢复,而残留一部分变形,材料不能恢复到原来的形状,这种残留的变形是不可逆的塑性变形。在锻压、轧制、拔制等加工过程中,产生的弹性变形比塑性变形要小得多,通常忽略不计。
固态金属是由大量晶粒组成的多晶体,晶粒内的原子按照体心立方、面心立方或紧密六方等方式排列成有规则的空间结构。由于多种原因,晶粒内的原子结构会存在各种缺陷。原子排列的线性参差称为位错。由于位错的存在,晶体在受力后原子容易沿位错线运动,降低晶体的变形抗力。通过位错运动的传递,原子的排列发生滑移和孪晶。滑移使一部分晶粒沿原子排列最紧密的平面和方向滑动,很多原子平面的滑移形成滑移带,很多滑移带集合起来就成为可见的变形。
塑性变形引起位错增殖,位错密度增加,不同方向的位错发生交割,位错的运动受到阻碍,使金属产生加工硬化。加工硬化能提高金属的硬度、强度和变形抗力,同时降低塑性,使以后的冷态变形困难。
塑性变形在金属体内的分布是不均匀的,所以外力去除后,各部分的弹性恢复也不会完全一样,这就使金属体内各部分之间产生相互平衡的内应力,即残余应力。
塑性变形变形量的大小,常依变形方式的不同用不同的指标来表示。有的用坯料变形前后截面积的变化表示,有的用某一方向长度的变化表示,扭转时用转角的大小表示。镦粗和压缩的变形量在工程上常用压缩率表示。如坯料原始高,镦粗后高,则压下量△H=-,压缩率为金属在锻压过程中所能承受的变形量有一定的限值。金属能承受较大的变形量而不破裂的性能称为塑性。金属的塑性可由实验测定(见锻造性能试验)。金属塑性的好坏与化学成分、内部组织结构、变形温度和速度、变形方式等因素有关。

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