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《材料的力學(xué)行為與變形.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、材料的力學(xué)行為，塑性變形與再結(jié)晶Material’sMechanicalBehaviour,PlasticDeformationRecrystallization請(qǐng)帶著以下問題學(xué)習(xí)本章內(nèi)容：1.材料在外力作用下的力學(xué)性能指標(biāo)有哪些？它們各在什么場(chǎng)合下使用？2.純金屬塑性變形的基本方式以及滑移的特點(diǎn)是什么？多晶體的塑性變形特點(diǎn)又如何呢？3.塑性變形對(duì)金屬組織與性能的影響是什么？請(qǐng)分析加工硬化（形變強(qiáng)化）的定義、產(chǎn)生原因及在生產(chǎn)中的應(yīng)用。4.變形金屬在重新加熱時(shí)其組織與性能發(fā)生了哪些變化，為什么會(huì)產(chǎn)生這些變化？5.
2、再結(jié)晶與結(jié)晶、重結(jié)晶的根本區(qū)別在何處？再結(jié)晶與再結(jié)晶退火溫度是如何確定的呢？6.冷、熱變形加工的本質(zhì)區(qū)別是什么？本章學(xué)習(xí)要求1．熟悉金屬塑性變形（以滑移為主）的特點(diǎn)及其微觀機(jī)制；２．了解塑性變形對(duì)金屬組織與性能的影響，重點(diǎn)掌握加工硬化的定義、機(jī)理及在生產(chǎn)中的實(shí)際意義；３.掌握有關(guān)再結(jié)晶的概念，明確再結(jié)晶溫度及再結(jié)晶退火溫度的確定；４．比較并總結(jié)強(qiáng)化金屬材料的四種基本方式——細(xì)晶強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化、彌散強(qiáng)化與加工硬化。本章學(xué)習(xí)重點(diǎn)與方法提示材料在外力作用下會(huì)發(fā)生變形，這種變形通常包括彈性變形與塑性變形兩種．塑性
3、變形是金屬材料的一種重要加工成形方法，而且更為重要的是塑性變形還可改變材料內(nèi)部組織與結(jié)構(gòu)并影響其宏觀性能．因此本章討論的重點(diǎn)：金屬塑性變形（主要是滑移變形）的特點(diǎn)，塑性變形對(duì)金屬組織、性能的影響（特別是加工硬化）以及回復(fù)與再結(jié)晶的有關(guān)概念．學(xué)習(xí)方法提示：材料的力學(xué)行為應(yīng)著重理解各性能指標(biāo)的物理意義，聚合物和無機(jī)材料的塑變特點(diǎn)僅作一般了解。而對(duì)于金屬塑性變形的特點(diǎn)與實(shí)質(zhì)可結(jié)合相關(guān)視頻加深理解，特別是位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)；對(duì)于冷、熱塑性變形對(duì)金屬組織、性能影響應(yīng)結(jié)合金工實(shí)習(xí)等加深理解，從中深刻體會(huì)有關(guān)加工硬化與回復(fù)、再結(jié)晶等概
4、念的含義及實(shí)際應(yīng)用（結(jié)合習(xí)題）。3塑性變形與再結(jié)晶3.1材料的力學(xué)行為與塑性變形3.1.1材料常用的力學(xué)性能指標(biāo)3.1.2金屬的塑性變形3.2冷變形加工對(duì)金屬組織與性能的影響3.3冷變形加工金屬在加熱時(shí)組織與性能的變化3.4金屬的熱變形加工3.0概述材料在加工制備過程中或是制成零部件后的工作運(yùn)行中都要受到外力的作用。材料受力后要發(fā)生變形，外力較小時(shí)產(chǎn)生彈性變形；外力較大時(shí)產(chǎn)生塑性變形，而當(dāng)外力過大時(shí)就會(huì)發(fā)生斷裂。材料經(jīng)變形后，不僅其外形和尺寸發(fā)生變化，還會(huì)使其內(nèi)部組織和有關(guān)性能發(fā)生變化，使之處于自由能較高的狀態(tài)
5、。這種狀態(tài)是不穩(wěn)定的，經(jīng)變形后的材料在重新加熱時(shí)會(huì)發(fā)生回復(fù)再結(jié)晶現(xiàn)象。因此，研究材料的變形規(guī)律及其微觀機(jī)制，分析了解各種內(nèi)外因素對(duì)變形的影響，以及研究討論冷變形材料在回復(fù)再結(jié)晶過程中組織、結(jié)構(gòu)和性能的變化規(guī)律，具有十分重要的理論和實(shí)際意義。3.1材料的力學(xué)行為與塑性變形3.1.1材料常用的力學(xué)性能回顧1.承受靜載作用時(shí)的力學(xué)性能2.承受沖擊載荷作用時(shí)的力學(xué)性能3.承受交變載荷作用時(shí)的力學(xué)性能4.斷裂韌度的概念5.有關(guān)材料耐磨性的概念3.1.2金屬的塑性變形3.1.1材料常用的力學(xué)性能回顧使用性能：材料在使用過程
6、中所表現(xiàn)的性能。包括力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能。工藝性能：材料在加工過程中所表現(xiàn)的性能。包括鑄造、鍛壓、焊接、熱處理和切削性能等。材料在外力的作用下將發(fā)生形狀和尺寸變化，稱為變形。外力去處后能夠恢復(fù)的變形稱為彈性變形;外力去處后不能恢復(fù)的變形稱為塑性變形。3.1.1材料常用的力學(xué)性能指標(biāo)1.承受靜載作用時(shí)的力學(xué)性能彈性模量E：表征材料對(duì)彈性變形的抗力。如鍛模、鏜桿。強(qiáng)度：表征材料對(duì)塑性變形和斷裂的抗力。ReL（σs），Rm（σb），ReL/Rm（σs/σb）。塑性：δ，ψ。硬度：HBW，HRC、HRB、HRA
7、、HRR、HRL、HRM，HV。（a）低碳鋼的R(σ)－ε曲線圖（b）低碳鋼拉伸曲線圖3－1低碳鋼的R(σ)－ε曲線及拉伸試樣R(σ)2.承受沖擊載荷作用時(shí)的力學(xué)性能沖擊吸收功AK（沖擊韌度ak）：對(duì)材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷、顯微組織變化很敏感。韌脆轉(zhuǎn)變溫度Tk：bcc晶格的金屬或以其為主的低、中強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，Tk比較明顯且較高；fcc晶格的金屬或高強(qiáng)度鋼基本沒有這種溫度效應(yīng)。溫度－沖擊功關(guān)系3.承受交變載荷作用時(shí)的力學(xué)性能疲勞斷裂：裂紋形成和擴(kuò)展過程。機(jī)械零件失效中80%屬于疲勞斷裂性質(zhì)。對(duì)稱循環(huán)疲勞極限R-1(σ-1
8、)：鋼鐵材料循環(huán)基數(shù)107；超高強(qiáng)度鋼和許多聚合物材料循環(huán)基數(shù)108。影響疲勞強(qiáng)度的因素：循環(huán)應(yīng)力特性、溫度、材料成分和組織、表面狀態(tài)、殘余應(yīng)力。交變載荷示意圖疲勞斷口疲勞曲線4.材料“斷裂韌度”的概念材料斷裂韌度KⅠC：反映材料有裂紋存在時(shí)，抵抗脆性斷裂的能力。它是材料本身的特性，與裂紋的形狀、大小無關(guān)。3.1.2金屬的塑性變形1.金屬塑性變形的基本方式2.單晶體滑移變形的特點(diǎn)（7點(diǎn)
