金属塑性和变形抗力

加热炉用于锻造，锻造成形是金属在锻锤的冲击力或压力机的压力作用下，在破坏自身完整性的条件下，稳定地改变其内部组织和几何形状与尺寸，获得所需要的组织结构和几何形状与尺寸的加工方法。

     塑性愈高，变形抗力愈低，则可锻性愈好；反之则差。

一，金属塑性的基本概念及塑性指标

    1，金属塑性的基本概念

       塑性是指金属在外力作用下，能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力，它是金属的一种重

要的加工性能。

       金属塑性不是固定不变的，它受到两大方面的影响：

       一个是金属的内在因素，如晶体结构、化学成分、组织状态等；

       一个是受变形的外部条件，即工艺过程，如变形温度、变形速率、变形的力学状态等。

2，金属的塑性指标
   （1）拉伸试验
              伸长率和断面收缩率
   （2） 镦粗试验
        

     压缩程度
   （3）扭转试验
              扭转角或扭转圈数
二，变形抗力
        变形抗力是

指在一定的加载条件下和一定的变形温度、速度条件下，引起塑性变形的单位变形力的大小，或者说金属抵

抗塑性变形的能力。
三，影响金属塑性和变形抗力的因素
        影响金属塑性和变形抗力的因素很多，

可分为三个方面：
    1，金属自然性质对塑性和变形抗力的影响
         合金元素含量；组织状态：晶粒度、金相组织、铸造组织、晶格结构 
    2，变形温度-速度条件对塑性和变形抗力的影响 温度影响规律一般是：
        随着温度的升高，有利于回复和再结晶，可在变形过程中实现软化以消除加工硬化，降低变形抗力，使在塑性变形过程中造成的破坏和缺陷的恢复可能性增加；同时，随着温度的升高，可能由多相组织转变为单相组织，导致塑性提高和变形抗力的降低。塑性随温度的升高而提高只在一定的条件下才是正确的，因为变形温度的影响是和材料本身的组织结构有密切关系的。
         温度控制原则是：温度不能过低，否则会产生裂纹，要避开脆性区； 也不能过高，否则会发生晶粒粗大，要防止过热或过烧现象。     普通铅黄铜如HPb59-1的脆性区温度在250~650 ℃；大于850 ℃时易产生过热或过烧现象。
3，受力状态对塑性和变形抗力的影响
       在锻造成形的应力状态中，压应力个数愈多，数值愈大，金属塑性愈高，变形抗力也愈大。反之拉应力个数愈多，数值愈大，金属塑性愈低。
4，其他因素对金属塑性和变形抗力的影响

 

（1）不连续变形的影响
（2） 尺寸（体积）因素的影响：尺寸越大，其化学成分和组织越不均匀，且内部缺陷也越多。
（3）坯料表面状况的影响：    坯料表面越光滑，锻压时的极限变形程度就越大；反之，坯料表面粗糙或有裂纹、夹杂等缺陷时，变形过程中应力集中，塑性低导致锻件开裂。
（4）工具、模膛表面状况的影响：    表面粗糙，形成的摩擦力越大，产生的附加应力和残余应力就越大。
           残余应力对塑性成形造成许多不良后果，如制品的尺寸和形状发生变化，缩短制品的寿命，增大变形抗力，降低金属塑性、冲击韧度及抗疲劳强度，大幅降低模具寿命。
四，提高金属塑性和降低变形抗力的基本途径
（1）提高材料成分和组织的均匀性
          控制合金元数含量及采用热处理提高材料性能
（2）合理选择

          普通铅黄铜HPB59-1的变形温度范围在650 ℃~720 ℃，不大于750 ℃ ，其它在650 ℃~800 ℃左右，不得低于650 ℃；纯铜不得大于900 ℃。

 

（3）选择三向压缩性较强的变形方式
           如开式模具、闭式模具的锻造方式
（4）减小变形的不均匀性
          合理的操作规范，良好的润滑，合适的工、模具形状的等减小变形的不均匀性